課時作業(yè)(十一)光的干涉基礎(chǔ)達標練1．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．在光屏上能看到光的干涉圖樣，但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發(fā)生解析：在雙縫干涉實驗中，單縫的作用是獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況，雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的相干光源，故A項錯誤，B項正確．在兩個相干光源完全相同的情況下，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，C項錯誤．兩列光波要相遇就會疊加，滿足相干條件就能發(fā)生干涉，所以在雙縫與光屏之間的空間也會發(fā)生光的干涉，用光屏接收只是為了肉眼觀察的方便．故D項錯誤．答案：B2．關(guān)于光的干涉，下列說法中正確的是()A．在單色光的雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰的兩個明條紋和相鄰的兩個暗條紋的間距是不等的B．在單色光的雙縫干涉現(xiàn)象里，把入射光波長變短，相鄰兩個明條紋間距離將變寬C．只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉D．頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定解析：在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，選項A錯誤；對于同一干涉裝置，入射光的波長越長，相鄰兩個明條紋的間距越大，因此，把入射光波長變短，條紋間距變窄，故選項B錯誤；兩列光波產(chǎn)生干涉，頻率必須相同，故選項C正確，D錯誤．答案：C3.如圖所示是單色光雙縫干涉實驗?zāi)骋粫r刻的波形圖，實線表示波峰，虛線表示波谷．在此時刻，介質(zhì)中A點為波峰相疊加點，B點為波谷相疊加點，A、B連線上的C點為某中間狀態(tài)相疊加點．如果把屏分別放在A、B、C三個位置，那么()A．A、B、C三個位置都出現(xiàn)亮條紋B．B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．以上結(jié)論都不對解析：本題中，A、B、C三點總是振動加強的點，屏上對應(yīng)出現(xiàn)的都是亮條紋．另外，要特別注意波谷與波谷相遇的點(圖中B點)振動也是加強的，不要以為B點是暗的．答案：A4．在雙縫干涉實驗中，如果()A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D．用紫光作為光源，比用紅光作為光源產(chǎn)生的條紋間距更大解析：紅光為單色光，形成的干涉條紋紅黑相間，白光為復(fù)合光，且由于組成白光的各色光波長不同，條紋間距不同，干涉圖樣為彩色條紋，A項錯誤，B項正確；用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫時，由于它們頻率不同，不能作為相干光源，所以不形成干涉條紋，C項錯誤；紫光由于波長短，形成條紋間距小，D項錯誤．答案：B5．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：根據(jù)λ＝eq\f(c,f)，單色光f1的波長λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,5.0×1014)m＝0.6×10－6m＝0.60μm；單色光f2的波長λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3×108,7.5×1014)m＝0.4×10－6m＝0.40μm.則Δx＝0.60μm＝λ1，Δx＝0.60μm＝eq\f(3,2)λ2＝3×eq\f(λ2,2)，可得出選項C正確．答案：C能力提升練6．(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E．光的強度相同不一定會發(fā)生干涉(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點是明條紋還是暗條紋？②設(shè)O為到S1、S2路程相等的點，則PO間還有幾條明紋，幾條暗紋？(不包括O、P兩處的條紋)解析：(1)選B、C、E.兩列光波疊加是否發(fā)生干涉現(xiàn)象關(guān)鍵看到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錯誤；光的強度不同，但仍有可能滿足相干條件，也就是有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故選項C正確，D錯誤；光的強度相同時頻率不一定相同，相位差也不一定恒定，故選項E正確．(2)①由波長計算公式得λ＝eq\f(c,f)＝5×10－7mn＝eq\f(Δs,λ)＝eq\f(3×10－6,5×10－7)＝6由于兩光源的振動情況恰好相反，所以P為暗條紋．②O點路程差為0，也是暗條紋，OP間還有5條暗條紋，6條亮條紋．答案：(1)BCE(2)①暗條紋②5條暗條紋，6條亮條紋．7.如圖所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1和S2的距離之差為2.1μm.今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P點處是亮條紋還是暗條紋？(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長為4×10－7m(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15×10－7m，當B解析：(1)設(shè)光在空氣中的波長為λ1，由于在介質(zhì)中傳播時頻率不變，所以由n＝eq\f(λ1,λ2)得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m．由光程差Δδ＝2.1μm＝2.1×10－6m得N1＝eq\f(Δδ,λ1)＝eq\f(2.1×10－6,6×10－7)＝3.5.由此可知，從S1、S2到P點的光程差是半波長的奇數(shù)倍，故P點處為暗條紋．(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系，sinC＝eq\f(1,n)，所以n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)，所以B光在空氣中的波長為λ