高中教科版 (2019)4 光的干涉课时作业

这是一份高中教科版 (2019)4 光的干涉课时作业，共5页。试卷主要包含了在杨氏双缝干涉实验中，如果，关于薄膜干涉，下列说法正确的是，煤矿中瓦斯爆炸危害极大，解析等内容，欢迎下载使用。
课时素养评价20　光的干涉　A组　合格性考试练1．两个普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为(　　)A．两个灯亮度不同B．灯光的波长太短C．两个光源的频率不稳定，是非相干光源D．周围环境的漫反射光太强2．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是(　　)A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同3．在杨氏双缝干涉实验中，如果(　　)A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹4．关于薄膜干涉，下列说法正确的是(　　)A．干涉条纹的产生是由于光在膜的前、后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．干涉条纹是等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等D．观察薄膜干涉条纹时，人应在入射光的另一侧5．(多选)用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则(　　)A．O到达a、b的路程差为零B．M、N到达b的路程差为λC．O到达a、c的路程差为4λD．M、N到达e的路程差为2λ6．(多选)双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是(　　)A．O点是红光的亮条纹B．红光的第一条亮条纹在P点的上方C．O点不是蓝光的亮条纹D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方7．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是(　　)A.减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源8．如图所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置(上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形)紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜．现用红色光垂直于上表面照射，从装置的正上方向下观察，可以看到(　　)A．一系列不等间距的三角形条纹B．一系列明暗相间的等间距圆形条纹C．若将红光换成白光，则看到黑白相间的条纹D．若将红光换成紫光，则看到的亮条纹数将变少9．煤矿中瓦斯爆炸危害极大．某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示．在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度，以下说法正确的是(　　)①如果屏的正中央仍是亮条纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯②如果屏的正中央是暗条纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯③如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定④只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹A．①③    B．②③    C．②④    D．①④  B组　选择性考试练10.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图(a)所示：将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两块玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上向下看的干涉条纹，如图(b)所示，有如下特点：①任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等；②任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若将图(a)所示的装置中的一张纸片抽出，则当光垂直入射到新的劈形空气膜后，从上向下观察到的干涉条纹(　　)A．变疏　　   B．变密    C．不变     D．消失[答题区]题号12345答案     题号678910答案     11.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，则在P点出现的应是________(选填“亮条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为6.30×10－7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”或“变窄”)．12．在双缝干涉实验中，若双缝处的两束光的频率均为6×1014 Hz，两光源S1、S2的振动情况恰好相反，光屏上的P点到S1与到S2的路程差为3×10－6 m，如图所示．(1)P点是亮条纹还是暗条纹？(2)设O为到S1、S2路程相等的点，则PO间还有几条亮条纹，几条暗条纹？(不包括O、P两处的条纹)   13．用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点P到双缝的路程差δ＝1.5×10－6 m，当单色光波长λ1＝0.5 μm时，P点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长λ2＝0.6 μm呢？此时在中央亮条纹和P点之间有几条暗条纹？  课时素养评价20　光的干涉1．解析：一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光的频率不稳定，振动情况也往往不同，是非相干光源，故选C.答案：C2．解析：各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，波长越长，条纹越宽，中央各种颜色的条纹叠加为白光，所以中央为白色条纹，两侧为彩色条纹，A正确．答案：A3．解析：用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错误；用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间的条纹，B正确；将红光改为紫光，λ变小，由Δx＝λ知Δx变小，C错误；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错误．答案：B4．解析：薄膜前、后两个面反射的光波的路程差不同，一些地方，波峰(波谷)与波峰(波谷)相遇，相互加强，出现亮条纹；在另一些地方，波峰(波谷)与波谷(波峰)相遇，相互削弱，出现暗条纹．干涉条纹是等间距的平行线时，说明膜是理想的劈，膜的厚度不相等．人眼观察到的条纹是膜前、膜后反射光波叠加的结果，因此人应与入射光在同一侧，A正确．答案：A5．解析：振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足双缝到某点的路程差Δx＝nλ(n＝0，1，2，3…)，故B、D正确．答案：BD6．解析：由于O点到双缝的路程差为零，所以为各种色光的亮条纹，A正确，C错误；P点是绿光的第一条亮条纹，由于红光的波长大于绿光的波长，红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，所以红光的第一条亮条纹在P点的上方，B正确；同理可知D错误．答案：AB7．解析：改变条件后亮条纹之间的间距变大，由Δx＝λ可知，要使Δx增大，可增大双缝到光屏之间的距离l，C错误；减小双缝之间的距离d，B正确；换用波长更长，即频率更低的单色光源，D错误；改变光源到单缝的距离不会改变Δx，A错误．答案：B8．解析：由于截面是等腰三角形，从圆心向外，经过相同的宽度空气膜厚度增加量相同，根据光的干涉原理，从装置的正上方向下观察，可以看到一系列明暗相间的等间距圆形条纹，A错误，B正确；若将红光换成白光，则看到明暗相间的彩色条纹，C错误；由于红光的波长比紫光的长，若将红光换成紫光，则看到条纹间距减小，从而亮条纹数将增多，D错误．答案：B9．解析：若B中气体含有瓦斯，光经过两容器时折射率不同，光速不同，光在介质中波长也不同，到达屏正中央的光程差可能是波长的整数倍，也可能是半波长的奇数倍，所以屏的正中央可能是亮条纹，也可能是暗条纹，故屏的正中央为亮条纹时，B中气体可能含有瓦斯，也可能不含瓦斯，①错误；如果屏的正中央是暗条纹，必有光程差，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，可能含瓦斯，②正确；如果屏上干涉条纹不停地移动，说明光程差不稳定，即B中的气体瓦斯含量不稳定，③正确；无论用单色光还是白光照射单缝时，都能在屏上出现干涉条纹，④错误．故选B.答案：B10．解析：从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程为Δs＝2d，即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差Δs＝nλ时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为λ，显然抽去一张纸片后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大，故干涉条纹变疏，A正确．答案：A11．解析：P点距两缝的距离之差是波长的1.5倍，是半波长的奇数倍，所以出现暗条纹．由于条纹间距Δx＝，波长变长，则条纹间距变宽．答案：暗条纹　变宽12．解析：(1)由波长计算公式得λ＝＝5×10－7 mn＝＝＝6由于两光源的振动情况恰好相反，所以P点为暗条纹．(2)O点路程差为0，也是暗条纹，OP间还有5条暗条纹，6条亮条纹．答案：(1)暗条纹　(2)5条暗条纹，6条亮条纹13．解析：由题意知，P到双缝的路程差δ＝λ1＝3λ1，满足波长的整数倍，在P点形成亮条纹．当单色光波长λ2＝0.6 μm，δ＝λ2＝λ2，满足半波长的奇数倍，在P点形成暗条纹，在0～λ2范围内λ2和λ2满足半波长的奇数倍，出现暗条纹，故此时在中央亮条纹和P点之间有两条暗条纹．答案：亮条纹　暗条纹　两条