2019-2020年高中物理《13.3 光的干涉》每課一練 新人教版選修3-4.doc

2019-2020年高中物理13.3 光的干涉每課一練 新人教版選修3-41從兩只相同的手電筒射出的光，當(dāng)它們在某一區(qū)域疊加后，看不到干涉圖樣，這是因?yàn)?)A手電筒射出的光不是單色光B干涉圖樣太細(xì)小看不清楚C周圍環(huán)境的光太強(qiáng)D這兩束光為非相干光源2關(guān)于雙縫干涉條紋，以下說法中正確的是()A用同一單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，能觀察到明、暗相間的單色條紋B用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差為該單色光波長的整數(shù)倍C用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差一定為該單色光波長的奇數(shù)倍D用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的暗條紋距兩縫的距離之差一定為該單色光半波長的奇數(shù)倍圖53如圖5所示，用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，P處為第二暗條紋，改用頻率較低的單色光重做上述實(shí)驗(yàn)(其他條件不變)時(shí)，則同側(cè)第二暗條紋的位置()A仍在P處B在P點(diǎn)上方C在P點(diǎn)下方D要將屏向雙縫方向移近一些才能看到4如圖6所示是研究光的雙縫干涉的示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)產(chǎn)生干涉條紋，已知入射激光的波長為，屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作0號(hào)亮紋，由P向上數(shù)，與0號(hào)亮紋相鄰的亮紋為1號(hào)亮紋，與1號(hào)亮紋相鄰的亮紋為2號(hào)亮紋，則P1處的亮紋恰好是10號(hào)亮紋設(shè)直線S1P1的長度為1，S2P1的長度為2，則21等于()圖6A9 B10 C11 D18圖75如圖7所示，實(shí)線表示兩個(gè)相干光源S1、S2發(fā)出光的波峰位置，則對于圖中的a、b兩點(diǎn)，_點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的位置，_點(diǎn)為振動(dòng)減弱的位置6在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長為，若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相同，在屏上距兩縫路程差r_的地方出現(xiàn)明條紋；在屏上距兩縫路程差r_的地方出現(xiàn)暗條紋若雙縫處兩束光的振動(dòng)情況恰好相反，在屏上距兩縫路程差r_的地方出現(xiàn)明條紋；在屏上距兩縫路程差r_的地方出現(xiàn)暗條紋圖87如圖8所示，用頻率為f的單色光垂直照射雙縫，在光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)第2條暗條紋，已知光速為c，則P點(diǎn)到雙縫的距離之差(r2r1)應(yīng)為多大？8如圖9所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，使用波長為6.0107 m的橙色光源照射單縫S，在光屏中央P處(到雙縫的距離相等)觀察到亮條紋，在位于P點(diǎn)上方的P1點(diǎn)出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個(gè)波長)，現(xiàn)換用波長為4.0107 m的紫色光照射單縫時(shí)，問：(1)屏上P處將出現(xiàn)什么條紋？(2)屏上P1處將出現(xiàn)什么條紋？9如圖10所示，圖10在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.1106 m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？(1)已知A光在折射率為n1.5的介質(zhì)中波長為4107 m.(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15107 m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37.(3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象參考答案7.解析由光的干涉出現(xiàn)亮、暗條紋的條件可知，當(dāng)?shù)诫p縫的距離之差為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)暗條紋，即到雙縫的距離之差r2r1(2k1)，其中k1,2,3為條紋的級數(shù)所以當(dāng)出現(xiàn)第2條暗條紋時(shí)，取k2，所以r2r1.又因?yàn)閏f，所以r2r1.8(1)亮條紋(2)暗條紋解析(1)從單縫S射出的光波被S1、S2兩縫分成的兩束光為相干光，由題意知屏中央P點(diǎn)到S1、S2距離相等，即分別由S1、S2射出的光到P點(diǎn)的路程差為零，因此是亮條紋中心，因而，無論入射光是什么顏色的光，波長多大，P點(diǎn)都是中央亮條紋(也叫零級亮條紋)的中心(2)分別由S1、S2射出的光到P1點(diǎn)的路程差剛好是橙色光的一個(gè)波長，即|P1S1P1S2|6.0107 m橙，則兩列光波到達(dá)P1點(diǎn)時(shí)振動(dòng)情況完全一致，振動(dòng)得到加強(qiáng)，因此，出現(xiàn)亮條紋當(dāng)換用波長為4.0107 m的紫色光時(shí)，|P1S1P1S2|6.0107 m紫，則兩列光波到達(dá)P1點(diǎn)時(shí)振動(dòng)情況完全相反，即分別由S1、S2射出的光到達(dá)P1點(diǎn)時(shí)相互減弱，因此，在P1點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋9(1)暗條紋(2)亮條紋(3)見解析解析(1)設(shè)A光在空氣中波長為1，在介質(zhì)中波長為2，由n，得1n21.54107 m6107 m根據(jù)路程差r2.1106 m，所以N13.5由此可知，從S1和S2到P點(diǎn)的路程差是波長1的3.5倍，所以P點(diǎn)為暗條紋(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sin C得n由此可知，B光在空氣中波長2為：2n介3.15107 m5.25107 m由路程差r和波長的關(guān)系N24可見，用B光做光源，P點(diǎn)為亮條紋(3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，這時(shí)既不能發(fā)生干涉，也不發(fā)生衍射，此時(shí)在光屏上只能觀察到亮光