第14章 微练48 光的干涉、衍射和偏振(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

微练48　光的干涉、衍射和偏振　 梯级Ⅰ基础练 1.以下说法正确的是(D) A.光的偏振现象说明光是一种纵波 B.不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑属于光的干涉现象 C.照相机镜头贴增透膜呈淡紫色属于光的衍射现象 D.用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环，这是圆孔衍射现象 解析　光的偏振现象说明光是一种横波，A项错误；不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑，这是光的衍射现象，B项错误；贴有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是因为增透膜对淡紫色光的透射较少，有一部分反射的紫光，C项错误；用点光源照射小圆孔，后面光屏上会出现明暗相间的圆环，这是圆孔衍射，D项正确。 2.(多选)(2024·江西卷)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是(BC) A.光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B.透镜的作用是使光更集中 C.单缝的作用是获得线光源 D.双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多 解析　进行双缝干涉测光的波长实验，光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、测量头等元件，A项错误；透镜的作用是使光更集中，B项正确；单缝的作用是获得线光源，C项正确；根据条纹间距公式Δx=λ可知双缝间距d越小，相邻亮条纹的间距较大，测量头中观察到的条纹数目越少，D项错误。 3.2023年诺贝尔物理学奖颁发给“为研究物质中的电子动力学，而产生阿秒激光的实验方法”方面所做出贡献的三位科学家。下列激光的特性及其应用，正确的是(A) A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高 B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性 C.激光束很容易给坚硬的材料打孔，是利用激光的平行度好 D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高 解析　实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高，频率单一，相干性好的特点，A项正确；医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的亮度高，强度大，能量集中的特点，B项错误；激光束很容易给坚硬的材料打孔，是利用激光的亮度高，强度大，能量集中的特点，C项错误；激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，D项错误。 4.如图甲为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的竖直放置的金属线圈，由于重力作用，形成上薄下厚的楔形(如图乙所示)，S是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在肥皂膜上观察到干涉现象，若实验中将金属线圈在其所在的平面内缓慢旋转，观察到的现象是(A) A.干涉条纹保持不变 B.当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30° C.当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90° D.当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30° 解析　在缓慢旋转金属线圈的过程中，由于两层薄膜的厚度不变，故反射光形成的光程差也不会发生变化，故产生的干涉条纹仍保持原来的状态不变，A项正确。 5.如图所示为红光、蓝光经过狭缝装置得到的三个图样，狭缝宽度为a，下列说法不正确的是(B) A.三个图均为衍射图样 B.三个图均为干涉图样 C.入射光的频率相同，狭缝越窄，中央亮纹的宽度越宽 D.狭缝宽度不变，入射光的波长越长，中央亮条纹的宽度越宽 解析　题中三个图均为衍射图样，A项正确，B项错误；由前两个图样比较可知，入射光的频率相同，狭缝越窄，中央亮纹的宽度越宽，C项正确；红光的波长大于蓝光的波长，由第一个和第三个图样比较可知，狭缝宽度不变，入射光的波长越长，中央亮条纹的宽度越宽，D项正确。 6.(多选)(2025·运城模拟)在抽制很细的金属丝的过程中，可以用激光随时监测抽丝的粗细情况。其装置如图甲所示，在抽丝机的细丝出口附近，用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝，在细丝的另一侧用光屏接收激光。工作人员通过观察光屏上明暗相间亮斑的情况(如图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况)，便可知道抽制出的细丝是否合格。对于这种监控抽丝机的装置，下列说法正确的是(BD) A.这是利用光的干涉现象 B.这是利用光的衍射现象 C.如果屏上条纹变宽，表明细丝粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明细丝细了 解析　由题意知条纹的形成属于单缝衍射，所以这种装置利用光的衍射现象，A项错误，B项正确；由单缝衍射可知，缝变窄，条纹宽度变宽，故如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了，C项错误，D项正确。 7.(2024·黑吉辽卷)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图，用绿色激光照射双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹。下列说法可以使相邻两条亮条纹中心间距变小的是(A) A.使用更粗的头发丝 B.换用红色激光照射双缝头发丝 C.增大纸板与墙面间距离 D.减小光源与纸板间距离 解析　双缝干涉中相邻亮条纹间间距Δx=λ，要想使Δx减小，可减小双缝到墙面的距离l、换用波长λ更短的光或增大双缝间距离d，综上所述，A项正确。 8.用光传感器能直观地演示双缝干涉，实验装置如图甲所示，某次实验的双缝间距d=0.6 mm，调整双缝到光传感器的距离L=0.3 m，在计算机中得到图乙所示光强变化的图样，可以推断该实验所用单色光波长为(B) A.200 nm B.400 nm C.600 nm D.800 nm 解析　根据题图乙可得相邻亮条纹中心间距为Δx= μm=200 μm，由Δx=λ得λ=Δx=400 nm，B项正确。 梯级Ⅱ能力练 9.某卡片由内外两层胶合而成，内层为黑色塑料，外层为透明、硬质塑料。由于两层间左下角张开进入空气，在激光照射下仔细观察会看到明暗相间的条纹(如图甲所示)。已知任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现对卡片左下角施加压力F，如图乙所示。下列说法正确的是(B) A.条纹变疏，且向右上方移动 B.条纹变疏，且向左下方移动 C.条纹变密，且向左下方移动 D.条纹变密，且向右上方移动 解析　内、外两层间形成空气劈尖，光线在空气膜的上、下表面反射，并发生干涉，形成明暗相间的条纹，设空气膜顶角为θ，两相邻亮条纹的间距为Δl，如图所示，两处光的路程差分别为δ1=2d1，δ2=2d2，由δ2-δ1=λ得d2-d1=，由几何关系得tan θ=，即Δl=，当用力按压左下角时，θ角减小，Δl增大，条纹变疏。又任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等，可知条纹向左下方移动，B项正确。 10.(多选)如图甲所示，等腰△ABC为一棱镜的横截面，AB=AC；一平行于BC边的细光束从AB边射入棱镜，在BC边经过一次反射后从AC边射出，出射光分成了不同颜色的甲、乙两束光。图乙是这两束光分别通过相同的双缝和单缝装置后形成的图样，下列说法正确的是(AD) 甲 A.甲光的波长比乙光的长 B.甲光在棱镜中的传播速度比乙光的小 C.图乙中a是乙光的干涉图样 D.图乙中c是甲光的衍射图样 解析　由折射定律和反射定律可得，乙光的折射角小，折射率大，所以乙光的频率大，波长小，A项正确；由折射率n=得，甲光在棱镜中的传播速度比乙光的大，B项错误；干涉条纹间距与波长成正比，乙光的波长小，故a是甲光的干涉图样，C项错误；衍射图样中央亮条纹宽度与波长成正比，故图乙中c是甲光的衍射图样，D项正确。 梯级Ⅲ创新练 11.光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193 nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，则与没加入液体相比，下列说法正确的是(B) A.深紫外线进入液体后传播速度变大 B.传播相等的距离，深紫外线在液体中所需的时间更长 C.深紫外线光子的能量在液体中更大 D.深紫外线在液体中更容易发生衍射，能提高分辨率 解析　光在真空中传播速度c大于在介质中传播速度v，深紫外线进入液体后传播速度变小，A项错误；设传播距离为L，在真空中的时间t=，在液体中所需的时间t'=，t'>t，B项正确； 深紫外线进入液体中频率不变，根据E=hν可知光子能量不变，C项错误；深紫外线进入液体中频率不变，传播速度变小，波长变短，更不容易发生明显衍射，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$