2017-2018学年高中物理 第十三章 光 第3节 光的干涉课下作业 新人教版选修3-4

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1、第3节光的干涉1．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是(　　)A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生解析：在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项A错误，B正确。光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，选项C错误。两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生

2、光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便，故选项D错误。答案：B2．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是(　　)A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析：各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹，故A正确。答案：A3.煤矿中的瓦斯危害极大，容易发生瓦斯爆炸事故，造成矿工伤亡。某同学查资料得知含有瓦斯

3、的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图1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，图1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。如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体(　　)A．一定含瓦斯　　　　　B．一定不含瓦斯C．不一定含瓦斯D．无法判断解析：如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯，A正确。答案：A4．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，如图2

4、所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则(　　)图2A．O到达a、b的路程差为零B．M、N到达b的路程差为λC．O到达a、c的路程差为4λD．M、N到达e的路程差为2λ解析：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某点的路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2,3…)，故B、D正确。答案：BD5.如图3所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400nm的

5、紫光光源照射单缝，则(　　)图3A．P和P1处仍为亮条纹B．P处为亮条纹，P1处为暗条纹C．P处为暗条纹，P1处为亮条纹D．P、P1处均为暗条纹解析：从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光，由题意知屏中央P点到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零，因此是亮条纹。因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多长，P点都是中央亮条纹。而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长，即

6、P1S1－P1S2

7、＝600nm＝λ橙，则两列光波到达P1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此出现亮条纹。当换用波长为4

8、00nm的紫光时，

9、P1S1－P1S2

10、＝600nm＝λ紫，则两列光波到达P1点时振动情况完全相反，即由S1、S2射出的光波到达P1点时相互削弱，因此出现暗条纹。答案：B6.如图4所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹。已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2－r1应为________。解析：在某点产生暗条纹的条件是：光程差r2－r1为半波长的奇数倍。已知P点出现第3条暗条纹，说明r2－r1＝λ，由c＝fλ得：图4λ＝，则r2－r1＝。答案：7．如图5所示，在双缝干涉中，若用λ1＝5.0×10－7m的光照射，

11、屏上O为中央亮条纹，屏上A为第二级亮条纹所在处。若换用λ2＝4.0×10－7m的光照射时，屏上O处为________条纹(填“亮”或“暗”)，A处为第________级________(填“亮”或“暗”)条纹。图5解析：双缝到O点的路程差为零，换用λ2＝4.0×10－7m的光照射时，屏上O处仍是亮条纹。Δx＝2λ1＝nλ2，解得n＝＝＝2.5，即路程差等于两个半波长，所以A处是第三级暗条纹。答案：亮　三　暗8．如图6所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹，其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置。若将单缝绕中心轴

12、旋转(不超过90°)则条纹将发生的变化是________，若将双缝绕中心旋转(不超过90°)，则条纹将发生的变化是____________。图6解析：在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，