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课时作业(20) 光的干涉
1.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的( )
A.传播速度不同 B.强度不同
C.振动方向不同 D.频率不同
D [白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光,而光的颜色由频率决定,不同色光的频率不同,D正确.]
2.(多选)在做光的双缝干涉实验时,以下条件必须具备的是( )
A.单缝和双缝都必须足够窄
B.单缝和双缝必须平行
C.单缝到双缝的距离必须相等
D.光屏必须平行于双缝所在平面
AB [单缝和双缝必须足够窄,并且彼此平行,A、B对;单缝到双缝的距离可以不相等,光屏可以不平行于双缝所在平面,C、D错误.]
3.图甲为双缝干涉实验的装置示意图.图乙为用绿光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况,a为中央亮条纹,图丙为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况,a′为中央亮条纹.若已知红光、绿光和紫光的波长λ大小关系为λ红>λ绿>λ紫.则下列说法正确的是( )
A.图丙可能为用红光实验产生的条纹,表明红光的波长较长
B.图丙可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光的波长较长
C.图丙可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光的波长较短
D.图丙可能为用红光实验产生的条纹,表明红光的波长较短
A [根据双缝干涉图样的特点,入射光的波长越长,同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大.已知λ红>λ绿>λ紫,且图乙的条纹间距比图丙的小,则可知A正确.]
4.在“单色光的双缝干涉”实验中,某一时刻得到如图所示的干涉图样,实线表示波峰位置,虚线表示波谷位置.在此时刻,介质中A点为波峰相叠加点,B点为波谷相叠加点,A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点.如果把屏分别放在A、B、C三个位置,那么( )
A.A、B、C三个位置都出现亮条纹
B.B位置出现暗条纹
C.C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定
D.以上结论都不对
A [本题中,A、B、C三点总是振动加强的点,屏上对应出现的都是亮条纹.另外,要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的.]
5.如图所示,用干涉法检查某厚玻璃块的上表面是否平整,所用单色光是由普通光源及滤光片产生的.检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )
A.a的上表面和b的下表面
B.a的上表面和b的上表面
C.a的下表面和b的上表面
D.a的下表面和b的下表面
C [样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄膜,用单色光向这个空气薄膜表面照射,入射光从空气薄膜的上、下表面反射回的两列光波形成干涉条纹.空气薄膜的上、下表面就是a的下表面和b的上表面,故选项C正确.]
6.(多选)如图所示,用波长为λ的单色光照射单缝O,经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹,图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置,c为中央亮条纹.则( )
A.O到达a、b的路程差为零
B.M、N到达b的路程差为λ
C.O到达a、c的路程差为4λ
D.M、N到达e的路程差为2λ
BD [振动一致的两光源在空间发生干涉,得到亮条纹的条件满足某双缝到屏上某点的路程差Δx=nλ(n=0,1,2,3,……),故B、D正确.]
7.(多选)已知白光中含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,其波长依次减小.在双缝干涉实验中,下列说法正确的是( )
A.若用白光作为光源,则屏上将呈现黑白相间的条纹
B.若用红光作为光源,则屏上将呈现红黑相间的条纹
C.若用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,则屏上将呈现彩色条纹
D.若用白光作为光源,则屏上将呈现彩色的条纹
BD [用白光作为杨氏双缝干涉实验的光源,屏上将呈现彩色条纹,A错误,D正确;用红光作为光源,屏上将呈现相间的红色条纹与暗条纹(即黑条纹),B正确;红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,C错误.]
8.如图是研究光的双缝干涉的示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列波到达屏上时产生干涉条纹.已知入射激光的波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记作0号亮纹,由P向上数,与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹,与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,则P1处的亮纹恰好是10号亮纹.设直线S1P1的长度为δ1,S2P1的长度为δ2,则δ2-δ1等于( )
A.9λ B.10λ C.11λ D.18λ
B [当δ2-δ1=nλ(n=0,1,2,……)时,出现亮纹,由题意知,0号亮纹时n=0,1号亮纹时n=1,故10号亮纹时δ2-δ1=10λ.]
9.如图甲所示,将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示.干涉条纹有如下特点:(1)任意