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2019-2020年高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1節(jié)光的干涉自我小測(cè)魯科版選修 1．下列現(xiàn)象屬于光的干涉現(xiàn)象的是（　?。? A．瞇起眼睛看某一光源，可看到五顏六色的彩色條紋 B．水面上的一層油膜，在陽(yáng)光照射下呈現(xiàn)出五光十色 C．?dāng)z像機(jī)的鏡頭看上去呈淡紫色 D．從游標(biāo)卡尺的兩只測(cè)量爪之間的縫隙，觀察平行于縫隙發(fā)光的日光燈，可看到彩色條紋 2．關(guān)于光的干涉，下列說(shuō)法中正確的是（　?。? A．在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的 B．在雙縫干涉現(xiàn)象里，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個(gè)亮條紋間距將變寬 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 3．下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．用白光做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，偏離中央亮條紋較遠(yuǎn)的是紫光 B．用白光做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，偏離中央亮條紋較遠(yuǎn)的是紅光 C．涂有增透膜的照相機(jī)鏡頭，增強(qiáng)了對(duì)照射光的透射程度 D．從豎立肥皂膜上看到的彩色條紋是從膜的兩表面反射的光相干涉的結(jié)果 4．某同學(xué)自己動(dòng)手利用如圖所示器材，觀察光的干涉現(xiàn)象。其中，A為單縫屏，B為雙縫屏，C為像屏。當(dāng)他用一束陽(yáng)光照射到A上時(shí)，屏C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(shí)驗(yàn)失敗的原因，最大的可能是（　?。? A．單縫S太窄　　　　　　 B．單縫S太寬 C．S到S1和S2距離不等 D．陽(yáng)光不能作光源 5．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過(guò)紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過(guò)綠光），已知紅光與綠光頻率、波長(zhǎng)均不相等，這時(shí)（　?。? A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失 B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在 C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上無(wú)任何光亮 6．如圖甲所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，圖乙為用綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏上觀察到的條紋情況，a為中央亮條紋；丙圖為換用另一顏色的單色光做實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的條紋情況，a′為中央亮條紋，則下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．丙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng) B．丙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長(zhǎng)較長(zhǎng) C．丙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長(zhǎng)較短 D．丙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長(zhǎng)較短 7．在如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，使用波長(zhǎng)λ為600 nm的橙色光照射，在光屏中心P0點(diǎn)呈現(xiàn)亮條紋。若P0點(diǎn)上方的P點(diǎn)到S1、S2的路程差恰為λ，若改用波長(zhǎng)為400 nm的紫光照射，則（　?。? A．P0和P都呈現(xiàn)亮條紋 B．P0為亮條紋，P為暗條紋 C．P0為暗條紋，P為亮條紋 D．P0和P都呈現(xiàn)暗條紋 8．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中： （1）實(shí)驗(yàn)裝置采用雙縫干涉儀，它由各部分光學(xué)元件和光具座組成，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列儀器：A．光源；B．雙縫片；C．單縫片；D．濾光片；E．毛玻璃屏（其中雙縫片和光屏連在遮光筒上） 把以上儀器安裝在光具座上，正確排列順序是__________________。 （2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，正確的說(shuō)法是（　?。? A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)各器件共軸，并且使單縫和雙縫的縫應(yīng)相互平行 B．觀察到的白光干涉圖樣是：在視場(chǎng)中可以看到彩色的干涉條紋，中央為一條白色的零級(jí)干涉條紋；彩色條紋的排列，以零級(jí)亮條紋為中心左右對(duì)稱，在第一級(jí)亮條紋中紫色在最外側(cè) C．看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或綠色濾光片，即可看到紅黑相間或綠黑相間的干涉條紋，且紅條紋的間距與綠條紋的間距一樣 D．測(cè)量時(shí)應(yīng)使測(cè)量頭的分劃板的中心刻度線對(duì)齊條紋的中心再讀數(shù) （3）若本實(shí)驗(yàn)中所用的雙縫間距d＝0.25 mm，雙縫到屏的間距l(xiāng)＝70 mm，手輪的初始讀數(shù)為a1＝3.800 mm，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪把分劃板中心刻度線移到第7條干涉亮條紋時(shí)手輪讀數(shù)為a2＝14.760 mm。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算待測(cè)光波的波長(zhǎng)時(shí)所用的公式為λ＝______，所測(cè)光波的波長(zhǎng)為______mm。 9．登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減少紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為f＝8.11014 kHz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？ 參考答案 1．解析：水面上油膜的五光十色是薄膜干涉現(xiàn)象，故B對(duì)；由于攝像機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜，使光譜中綠色光在垂直入射時(shí)削弱反射光，透射量較多，而光譜兩端的紅色光和紫色光沒有被顯著削弱，所以從鏡頭反射回來(lái)的光主要是紅色光和紫色光，因此攝像機(jī)鏡頭看起來(lái)呈現(xiàn)淡紫色，所以C對(duì)；A、D兩選項(xiàng)都沒有相干光源，不屬于光的干涉現(xiàn)象。 答案：BC 2．解析：在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，A錯(cuò)誤；入射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，相鄰兩個(gè)亮條紋間距越大，因此，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個(gè)亮條紋間距將變窄，故B錯(cuò)誤；兩列波產(chǎn)生干涉時(shí)，頻率必須相同，故C正確，D錯(cuò)誤。 答案：C 3．解析：由于干涉實(shí)驗(yàn)中，有Δy＝λ，即條紋間距與光波的波長(zhǎng)成正比，而紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故偏離中央亮條紋最遠(yuǎn)的是紅光，B對(duì)；增透膜應(yīng)該增透的是對(duì)人的視覺最敏感的綠光，從而才能使所成的像既亮又清晰；肥皂膜上的條紋是由于光從膜前、后表面反射后，相干而形成的，C、D對(duì)。 答案：BCD 4．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(gè)點(diǎn)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，不能獲得線光源，不滿足相干條件，故B正確。 答案：B 5．解析：兩列光波發(fā)生干涉的條件之一是頻率相等，利用雙縫將一束光分成能夠發(fā)生疊加的兩束光，在光屏上形成干涉條紋，但分別用綠色濾光片和紅色濾光片擋住兩條縫后，紅光和綠光頻率不等，不能發(fā)生干涉，因此屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，故A、B錯(cuò)；狹縫相當(dāng)于兩個(gè)光源，故紅光和綠光可以到達(dá)屏上，在屏上看到的是紅光和綠光疊加后的光，故C對(duì)，D錯(cuò)。 答案：C 6．解析：由兩單色光的干涉條紋可知Δya＜Δya′，又因Δy＝λ，所以λa＜λa′，A正確。 答案：A 7．解析：根據(jù)干涉知識(shí)知，當(dāng)路程差δ=2k=kλ（k=0，1，2，…）時(shí)，光屏出現(xiàn)亮紋。屏中心P0處δ=0，無(wú)論用什么光均為亮紋，所以C、D不正確。 對(duì)于P點(diǎn)的路程差δ=λ=600 nm，用紫光 =400 nm照射時(shí)=3，即δ為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，應(yīng)為暗條紋，所以B正確。 答案：B 8．答案：（1）ACDBE （2）AD （3）　6.52410－3 9．解析：為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射出來(lái)形成的光疊加后加強(qiáng)，則光程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′（N＝1,2，…）因此，薄膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的。紫外線在真空中的波長(zhǎng)是λ＝＝3.710－7 m，在膜中的波長(zhǎng)是λ′＝＝2.4710－7 m，故膜的厚度至少是1.2310－7 m。 答案：1.2310－7 m