學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE11-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精光的干涉[A組素養(yǎng)達標(biāo)］1．白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的()A．傳播速度不同 B．強度不同C．振動方向不同 D．頻率不同解析：白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光，而光的顏色由頻率決定,不同色光，頻率不同，D正確．答案：D2．（多選）下列關(guān)于雙縫干涉實驗的說法中正確的是()A．單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源B．雙縫的作用是獲得兩個振動情況相同的相干光源C．光屏上距兩縫的路程差等于半波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋D．光屏上距兩縫的路程差等于半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋解析：在雙縫干涉實驗中，單縫的作用是獲得一個線光源，雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的相干光源，故選項A錯誤，B正確．光屏上距兩縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋，選項C錯誤，D正確．答案：BD3．(多選）在觀察光的雙縫實驗時，以下條件必須具備的是（）A．單縫和雙縫都必須足夠窄B．單縫和雙縫必須平行C．單縫到雙縫的距離必須相等D．光屏必須平行于雙縫所在平面解析：單縫和雙縫必須足夠窄，并且彼此平行,A、B對；單縫到雙縫的距離可以不相等，光屏可以不平行于雙縫所在平面，C、D錯．答案：AB4．曾有報道四川成都隧道發(fā)生瓦斯爆炸事故．瓦斯在隧道施工、煤礦采掘等作業(yè)中危害極大，某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率,于是他根據(jù)雙縫干涉現(xiàn)象設(shè)計了一個監(jiān)測儀．其原理如圖所示，在雙縫前面放置兩個完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋绻恋恼醒隣點(未畫出）變?yōu)榘导y，說明B中氣體（）A．一定含瓦斯 B．一定不含瓦斯C．不一定含瓦斯 D．無法判斷解析：如果屏的正中央O點變?yōu)榘导y,而從兩個子光源到屏的路程差恒為零，說明光經(jīng)B中氣體時波長發(fā)生變化，所以B中氣體一定含瓦斯，A正確．答案：A5．（多選）如圖所示是單色光雙縫干涉實驗?zāi)骋粫r刻的波形圖，S1、S2為兩個完全相同的單色光源．實線表示波峰,虛線表示波谷．在此時刻，介質(zhì)中A點為波峰疊加點,B點為波谷疊加點，A、B連線上的C點為某中間狀態(tài)疊加點．D、E為波峰與波谷的疊加點，如果把屏分別放在A、B、C、D、E五個位置，那么()A．A、B、C三個位置都出現(xiàn)亮條紋B．C位置出現(xiàn)暗條紋C．C位置出現(xiàn)亮條紋或暗條紋要由其他條件決定D．D、E位置出現(xiàn)暗條紋解析：A、B、C連線上所有的點到縫S1、S2的距離相等，所以A、B、C三點都是振動加強的點，屏上對應(yīng)出現(xiàn)的都是亮條紋，D、E是波峰與波谷相疊加的點,到S1、S2的距離為半波長的奇數(shù)倍，所以屏上對應(yīng)出現(xiàn)暗條紋，A、D正確．答案：AD6．某同學(xué)利用如圖所示實驗觀察光的干涉現(xiàn)象，其中A為單縫屏,B為雙縫屏，C為光屏．當(dāng)他讓一束陽光照射A屏?xí)r，C屏上并沒有出現(xiàn)干涉條紋,他移走B后，C上出現(xiàn)一窄亮斑．分析實驗失敗的原因可能是（）A．單縫S太窄B．單縫S太寬C．S到S1和S2距離不相等D．陽光不能作光源解析：雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源，而線光源可以看作是由許多個點光源沿一條線排列組成的，這里觀察不到光的干涉現(xiàn)象是由于單縫太寬,得不到線光源．故選項B正確．答案：B7．(多選)用波長為λ的單色光照射單縫O,經(jīng)過雙縫M、N在屏上產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋，如圖所示,圖中a、b、c、d、e為相鄰亮條紋的位置，c為中央亮條紋，則(）A．O到達a、b的路程差為零B．M、N到達b的路程差為λC．O到達a、c的路程差為4λD．M、N到達e的路程差為2λ解析:振動一致的兩光源在空間發(fā)生干涉，得到亮條紋的條件滿足某雙縫到屏上某點的路程差Δx＝nλ(n＝0，1，2,3，…）,故B、D正確．答案：BD8．在雙縫干涉實驗中,雙縫到光屏上P點的距離之差為0。6μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫,則P點出現(xiàn)明、暗條紋的情況是(）A．單色光f1和f2分別照射時，均出現(xiàn)明條紋B．單色光f1和f2分別照射時，均出現(xiàn)暗條紋C．單色光f1照射時出現(xiàn)明條紋，單色光f2照射時出現(xiàn)暗條紋D．單色光f1照射時出現(xiàn)暗條紋,單色光f2照射時出現(xiàn)明條紋解析：λ1＝eq\f（c，f1)＝0。6×10－6m，λ2＝eq\f(c,f2）＝0。4×10－6m．單色光f1照射時，Δs＝0.6μm＝λ1，是明條紋;單色光f2照射時，Δs＝0.6μm＝eq\f(3,2）λ2，是暗條紋．答案：C9．在雙縫干涉實驗中，光屏上某點P到雙縫S1和S2的路程差為7。5×10－7m，如果用頻率為6.0×1014(1）該黃光的波長是多少；(2)P點是亮條紋還是暗條紋．解析：(1)λ＝eq\f（c，f）＝eq\f(3×108,6×1014)m＝5×10－7m;(2）Δx＝7.5×10－7m＝eq\f（3,2）λ，所以是暗條紋．答案：(1)5×10－7m（2)暗條紋［B組素養(yǎng)提升］10．（多選)如圖所示,用波長為λ的單色光做雙縫干涉實驗時，設(shè)兩個狹縫S1、S2到屏上某點P的路程差為d，則（）A．距O點最近的一條暗條紋必是d＝eq\f（λ,2）B．對屏上某點d＝eq\f(nλ,2）(n為正整數(shù))時，出現(xiàn)暗條紋C．距O點越遠的點d越長，就越容易出現(xiàn)暗條紋D．用各種色光在同一條件下實驗，波長越短的色光條紋間距越小解析:當(dāng)路程差d＝nλ（n＝0,1,2，3，…)時出現(xiàn)亮條紋，路程差d＝（2n－1）eq\f（λ，2)（n＝1，2，3,…)時出現(xiàn)暗條紋，可見，當(dāng)d＝eq\f(λ，2)時，出現(xiàn)暗條紋，所以A項正確；干涉條紋間距與光的波長、屏幕到雙縫的距離和雙縫的間距有關(guān)，在同一條件下實驗，即屏幕到雙縫的距離及雙縫間距相同時,其波長越短,干涉條紋之間的距離越小，故D項正確．答案:AD11．取兩塊平玻璃板，合在一起用手捏緊，會從玻璃板上看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象，有關(guān)這一現(xiàn)象的敘述正確的是(）A．這是上下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉的結(jié)果B．這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩表面的反射光相干涉的結(jié)果C．這是上面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果D．這是下面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果解析：形成干涉條紋是有一定條件的,即兩列相干光的光程差需要連續(xù)變化，Δx＝kλ時，形成明條紋，當(dāng)Δx＝（2k＋1）eq\f(λ,2)時，形成暗條紋，當(dāng)入射光是白光時，就會形成彩色條紋，對平板玻璃來說，每一塊平板玻璃上下表面都是平行的,故不具備產(chǎn)生干涉條紋的條件，而中間的空氣膜，則可能具備這一條件，故應(yīng)選B.答案：B12．在雙縫干涉實驗中,光源發(fā)射波長為6。0×10－7m的橙光時,在光屏上獲得明暗相間的橙色干涉條紋，光屏上A點恰好是距中心條紋的第二條亮紋．其他條件不變，現(xiàn)改用其他顏色的可見光做實驗,光屏上A點是暗條紋位置，可見光的頻率范圍是3。9×1014~7。5×1014A．8.0×10－7m B．4.8×10－C．4。0×10－7m D．3.4×10－解析：可見光的頻率范圍是3。9×1014～7。5×1014Hz依據(jù)公式c＝λf，可知其波長范圍是4.0×10－7～7。69×10－7m．A、D選項在此范圍之外，應(yīng)首先排除掉．根據(jù)公式Δr＝eq\f(nλ，2)（n為整數(shù))可知，n為偶數(shù)的地方出現(xiàn)亮條紋，n為奇數(shù)的地方出現(xiàn)暗條紋．因此n＝4時，出現(xiàn)距中心條紋的第二條亮紋,所以A點到兩條縫的路程差Δr＝4×eq\f（6×10－7,2）m＝1。2×10－6m,要想出現(xiàn)暗條紋，n需取奇數(shù)才行．當(dāng)入射光波長為4。8×10－7m時，1.2×10－6m＝neq\f(4。8×10－7,2)m,n＝5為奇數(shù),所以A點出現(xiàn)暗條紋，B選項正確．當(dāng)入射光波長為4。0×10－7m時，1。2×10－6m＝neq\f（4×10－7，2)m，n＝6為偶數(shù)，所以A點出現(xiàn)亮條紋，C選項錯誤．答案：B[C組學(xué)霸沖刺]13．（1）（多選)對兩列光波在空中疊加，以下說法中正確的是(）A．不同顏色的光有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象B．不同顏色的光不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象C．光的強度不同有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象D．光的強度不同不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象（2）在雙縫干涉實驗中，若雙縫處的兩束光的頻率均為6×1014Hz，兩光源S1、S2的振動情況恰好相反，光屏上的P點到S1與到S2的路程差為3×10－6m①P點是亮條紋還是暗條紋？②設(shè)O為到S1、S2路程相等的點，則PO間還有幾條亮紋，幾條暗紋？（不包括O、P兩處的條紋)解析：(1)兩列光波疊加是否發(fā)生干涉現(xiàn)象關(guān)鍵看兩列光波是否是相干光，即是否滿足頻率相同、相位差恒定的條件，不同顏色的光頻率不同，所以不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故選項B正確，A錯