第2講光的干涉、衍射和偏振電磁波相對論

基礎(chǔ)對點練題組一光的干涉1.(2024廣東佛山階段練習)彩虹鍬甲的甲殼顏色艷麗,在陽光下呈現(xiàn)出彩虹色,甲殼結(jié)構(gòu)及光路示意圖如圖所示,產(chǎn)生此現(xiàn)象的主要原因是陽光在甲殼表面發(fā)生()A.反射 B.折射C.衍射 D.干涉2.在圖示的雙縫干涉實驗中,光源S到縫S1、S2的光程差為實驗用光波長的1.5倍,P0為S1、S2連線中垂線與光屏的交點。光屏上P1點到S2、S1的光程差為實驗用光波長的2.5倍。則P0處和P1處將分別呈現(xiàn)()A.亮條紋、暗條紋 B.亮條紋、亮條紋C.暗條紋、亮條紋 D.暗條紋、暗條紋3.(2023天津南開中學(xué)模擬)關(guān)于甲、乙、丙、丁四個實驗,以下說法正確的是()A.四個實驗產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋B.甲、乙兩實驗產(chǎn)生的條紋均為等距條紋C.丙實驗中,產(chǎn)生的條紋間距越大,該光的頻率越大D.丁實驗中,適當減小單縫的寬度,中央條紋會變寬題組二電磁振蕩電磁波4.(多選)(2024廣東茂名模擬)某種車輛智能道閘系統(tǒng)的簡化原理圖如圖甲所示,預(yù)埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路,當車輛靠近地感線圈時,線圈自感系數(shù)變大,使得振蕩電流頻率發(fā)生變化,檢測器將該信號發(fā)送至車牌識別器,從而向閘機發(fā)送起桿或落桿指令。某段時間振蕩電路中的電路如圖乙所示,則下列有關(guān)說法正確的是()A.t1時刻電容器間的電場強度為最小值B.t1~t2時間內(nèi),電容器處于充電過程C.汽車靠近線圈時,振蕩電流頻率變小D.從圖乙波形可判斷汽車正靠近地感線圈5.某收音機中的LC振蕩電路,由固定線圈和可調(diào)電容器組成,能夠產(chǎn)生頻率范圍為f~kf(k>1)的電磁振蕩?？烧{(diào)電容器的最大電容和最小電容之比為()A.k4 B.k3C.k2 D.k6.(多選)(2023廣東佛山二模)隨著科技的進步,越來越多的人使用藍牙耳機,手機與基站及耳機的通信如下圖所示。若基站與手機、手機與耳機之間通信的電磁波分別為甲波、乙波,則以下說法正確的是()A.甲、乙波的頻率都比可見光的頻率小B.真空中甲波的傳播速度比乙波慢C.真空中甲波比乙波更容易繞過障礙物D.甲波與乙波有可能發(fā)生干涉題組三光的衍射光的偏振7.通過3D眼鏡看電腦顯示屏的照片如圖所示,下列說法正確的是()A.左側(cè)鏡片上涂有增反膜B.右側(cè)鏡片上涂有增透膜C.兩側(cè)鏡片為透振方向不同的偏振片D.電腦顯示屏發(fā)出的光為自然光8.用如圖甲所示裝置做圓孔衍射實驗,在屏上得到的衍射圖樣如圖乙所示,實驗發(fā)現(xiàn),光繞過孔的邊緣,傳播到了相當大的范圍。下列說法正確的是()A.此實驗說明了光沿直線傳播B.圓孔變小,衍射圖樣的范圍反而變大C.圓孔變小,中央亮斑和亮紋的亮度反而變大D.用不同波長的光做實驗,衍射圖樣完全相同綜合提升練9.(多選)下列說法正確的是()A.觀察緊疊在一起的兩塊平板玻璃,若板間存在薄空氣層,從平板玻璃的上表面常會看到彩色條紋,這是光的干涉現(xiàn)象B.光照到一個不透光的小圓盤上,在小圓盤背后的陰影區(qū)出現(xiàn)亮斑,這是光的偏振現(xiàn)象C.LC振蕩電路中,同時減小線圈的匝數(shù)和電容器的電容,該電路電磁振蕩的周期也會減小D.真空中的光速在不同的慣性參考系中是不同的10.(多選)下列光學(xué)現(xiàn)象,可以用干涉原理解釋的是()A.甲圖:透過汽車擋風玻璃拍攝出車內(nèi)物品的照片很模糊B.乙圖:用黃光照射形成的牛頓環(huán)條紋C.丙圖:用紅光照射大頭針形成模糊的條紋D.丁圖:用綠光照射雙縫后形成的條紋11.(多選)(2022山東卷)某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象,狹縫S1、S2的寬度可調(diào),狹縫到屏的距離為l。同一單色光垂直照射狹縫。實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣。下列描述正確的是()甲乙丙A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣,當光通過狹縫時,也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫,另一狹縫寬度增大,其他條件不變,圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時,增加l,其他條件不變,圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時,若光從狹縫S1、S2到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍,P點處一定是暗條紋12.雨后,小明放學(xué)時發(fā)現(xiàn)馬路積水的表面上浮有一層油膜的地方會呈現(xiàn)出彩虹似的顏色,從泡泡槍中吹出的肥皂泡上也有這樣的彩色條紋(如圖所示)。下列說法正確的是()A.彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象,說明光是一種波B.彩色條紋是因為光穿過肥皂膜時發(fā)生了色散現(xiàn)象C.彩色條紋的間距不同是因為肥皂膜的厚度不同導(dǎo)致的D.光照射肥皂膜時,前后兩個面反射回來的光不是相干光

參考答案第2講光的干涉、衍射和偏振電磁波相對論1.D解析彩虹鍬甲的甲殼顏色艷麗,在陽光下呈現(xiàn)出彩虹色,產(chǎn)生此現(xiàn)象的主要原因是陽光在甲殼表面發(fā)生干涉。故選D。2.C解析光源S到縫S1、S2的光程差為實驗用光波長的1.5倍,S1、S2到P0處的光程一樣,則光源S到P0處的光程差就等于實驗用光波長的1.5倍,所以是暗條紋;光屏上P1點到S2、S1的光程差為實驗用光波長的2.5倍,則光源S到P1處的光程差等于實驗用光波長,所以為亮條紋。故選C。3.D解析甲、乙、丙實驗產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋,而丁實驗是光的衍射條紋,故A錯誤;甲實驗產(chǎn)生的條紋為等距條紋,而乙是牛頓環(huán),空氣薄層不均勻變化,則干涉條紋間距不相等,故B錯誤;根據(jù)干涉條紋間距公式Δx=Ldλ,丙實驗中,產(chǎn)生的條紋間距越大,則波長越長,頻率越小,故C錯誤;丁實驗中,產(chǎn)生的明暗條紋間距不相等,若減小單縫的寬度,中央條紋會變寬,故D4.ABC解析t1時刻電流最大,線圈中磁場能最大,電容器中電場能最小,電容器間的電場強度為最小值,故A正確;t1~t2時間內(nèi),電流逐漸減小,線圈中磁場能減小,電容器中電場能增大,電容器處于充電過程,故B正確;當車輛靠近地感線圈時,線圈自感系數(shù)變大,根據(jù)T=2πLC,可知周期變大,頻率變小,故C正確;從圖乙波形可知周期越來越小,頻率越來越大,汽車正遠離地感線圈,故D錯誤。5.C解析根據(jù)LC振蕩電路的固有頻率公式f=12πLC,可得電容C=14π2f2L,所以當頻率范圍為f~kf(k>1)時6.AC解析由圖可知甲、乙波的波長都比可見光波長長,由c=λf可得,甲、乙波的頻率都比可見光的頻率小,A正確;所有頻率的電磁波在真空中的傳播速度都為3×108m/s,B錯誤;波長越短的波越不容易發(fā)生衍射,甲波波長比乙波長,所以真空中甲波比乙波更容易繞過障礙物,C正確;甲波與乙波頻率不同,不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉,D錯誤。7.C解析手機、電腦、電視等電子顯示設(shè)備發(fā)出的光是偏振光,D錯誤;3D眼鏡的2個鏡片是兩個透振方向互相垂直的偏振片,圖中電腦顯示屏發(fā)出的偏振光的透振方向與左側(cè)眼鏡垂直,沒有光穿過左側(cè)眼鏡,左側(cè)眼鏡看不見電腦顯示屏,電腦顯示屏發(fā)出的偏振光的透振方向與右側(cè)眼鏡平行,有光穿過右側(cè)眼鏡,右側(cè)眼鏡看得見電腦顯示屏,A、B錯誤,C正確。8.B解析此實驗說明了光的衍射現(xiàn)象,故A錯誤;圓孔變小,衍射現(xiàn)象更明顯,透光強度變小,中央亮斑和亮紋的亮度變?nèi)?衍射圖樣的范圍反而變大,故B正確,C錯誤;用不同波長的光做實驗,衍射圖樣并不相同,因為波長越長,對同一圓孔而言,衍射現(xiàn)象越明顯,故D錯誤。9.AC解析這種現(xiàn)象是光射到板間空氣薄層的上、下兩個表面的反射光產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象,故A正確;這種現(xiàn)象是光繞過小圓盤傳到陰影區(qū)域,是光的衍射現(xiàn)象,故B錯誤;根據(jù)T=2πLC可知,同時減小線圈的匝數(shù)和電容器的電容,該電路電磁振蕩的周期也會減小,故C正確;根據(jù)光速不變原理,真空中的光速在不同的慣性參考系中是相同的,故D錯誤。10.BD解析透過汽車擋風玻璃拍攝出車內(nèi)物品的照片很模糊,是由于玻璃的前表面反射了車外面的光線,故A錯誤;用黃光照射形成的牛頓環(huán)條紋,是由于兩個玻璃之間的空氣層的前表面與后表面的反射光在空氣層的前表面處形成的干涉條紋,故B正確;用紅光照射大頭針形成模糊的條紋是由于衍射形成的,故C錯誤;用綠光照射雙縫后形成的條紋屬于干涉條紋,故D正確。11.ACD解析根據(jù)干涉和衍射原理可知,選項A、D正確。遮住一條縫后是衍射現(xiàn)象,當縫寬度增大時,亮條紋寬度變小,選項B錯誤。根據(jù)Δx=ldλ可知,l增大,Δx增大,