内容正文:
《4.3 光的干涉》
考点一 对双缝干涉的理解
1.从两只相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为( )
A.手电筒射出的光不是单色光
B.干涉图样太细小看不清楚
C.周围环境的光太强
D.这两束光不是相干光源
2.双缝干涉实验的部分实验装置如图1所示,调整实验装置使得光屏上可以看到清晰的干涉条纹,关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是( )
图1
A.若将光屏向右平移一小段距离,屏上的干涉条纹不再清晰
B.若将光屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化
C.若将光屏向上平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹
D.若将光屏向上平移一小段距离,屏上的干涉条纹将发生变化
3.煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图2所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度,以下说法正确的是( )
图2
①如果屏的正中央仍是亮条纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯
②如果屏的正中央是暗条纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯
③如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定
④只有用单色光照射单缝时,才可能在屏上出现干涉条纹
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
考点二 亮、暗条纹的判断
4.双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)( )
A.在与双缝的距离之差相等的点形成暗条纹
B.在与双缝的距离之差为nλ的点形成暗条纹
C.在与双缝的距离之差为n的点形成亮条纹
D.在与双缝的距离之差为(n+1/2)λ的点形成暗条纹
5.如图3所示,用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的P点出现第3条暗条纹,已知光速为c,则P到双缝S1、S2的路程差|r1-r2|应为( )
图3
A. B. C. D.
6.在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差r1=0.75 μm,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差为r2=1.5 μm。如果用频率为f=6.0×1014Hz的黄光照射双缝,光在真空中的传播速度c=3×108 m/s,则( )
A.P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹
B.Q点出现亮条纹,P点出现暗条纹
C.两点均出现暗条纹
D.两点均出现亮条纹
考点三 条纹间距与波长的关系
7.在光的双缝干涉现象中,下列描述正确的是( )
A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光
B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光
C.相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的
D.在双缝干涉现象中,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽
8.如图4所示为双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏。用单色光从左侧照射单缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是( )
图4
A.减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小
B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大
C.若换作波长更长的单色光照射,干涉条纹间的距离减小
D.若换作白光照射,光屏上不出现条纹
9.在杨氏双缝干涉实验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7 m,双缝间的距离d=1 mm,双缝到屏的距离l=2 m,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________。
考点四 薄膜干涉
10.如图5所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是( )
图5
A.人从右侧向左看,可以看到彩色条纹
B.人不管从左侧向右看,还是从右侧向左看,都可以看到彩色条纹
C.彩色条纹水平排列
D.彩色条纹竖直排列
11.如图6甲所示,用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况,观察到如图乙所示条纹中的P和Q情况,这说明( )
图6
①N的上表面A处向上凸起
②N的上表面B处向上凸起
③N的上表面A处向下凹陷
④N的上表面B处向下凹陷
A.①④ B.②③
C.①② D.③④
综合能力练
12.(2020·上海市南洋模范中学高三月考)如图7所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单色光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到同心圆环状干涉条纹,称为牛顿环.以下说法正确的是( )
图7
A.干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜上表面反射光叠加形成的
B.干涉现象是凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
C.形成的干涉条纹是不等间距的
D.若将该装置放到真空中观察,就无法看到牛顿环
13.(2020·嘉兴市第五高级中学高二期中)如图