2016-2017高中物理 第十三章 光(第3课时)光的干涉 实验:用双缝干涉测量光的波长课时作业 选修3-4.doc
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第3课时 光的干涉
实验:用双缝干涉测量光的波长
选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。)
1.用两个红灯泡照射白墙,在墙上看到的是( )
A.明暗相间的条纹 B.彩色条纹
C.一片红光 D.晃动的条纹
解析 两灯泡不是相干光源故现象为C。
答案 C
2.下列关于双缝干涉实验的说法中,正确的是( )
A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C.光屏上相距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.照射单缝的单色光的频率越高,光屏上出现的条纹宽度越宽
解析 单缝的作用是产生一个线光源,两个频率相同的光源称为相干光源,选项A错误;双缝的作用是产生两个频率相同、振动情况相同的相干光源,选项B正确;路程差等于半波长奇数倍处出现暗条纹,选项C错误;频率越高,波长越短,条纹宽度越窄,选项D错误。
答案 B
3.用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的屏上得到如图1所示的干涉图样,其中图甲是a光照射形成的,图乙是b光照射形成的,则关于a、b两束单色光,下列说法中正确的是( )
图1
A.a光的频率比b光的大
B.在水中a光传播的速度比b光的大
C.水对a光的折射率比b光的大
D.b光的波长比a光的短
解析 从题图可以看出,a光的条纹间距小,说明a光的波长小,频率大,选项D错误,A正确;水对频率低的单色光的折射率小,即水对b光的折射率小,选项C正确;折射率小的光在水中的传播速度大,即b光在水中的传播速度大,选项B错误。
答案 AC
4.一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
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,各种颜色的条纹相间得到彩色条纹。
答案 A
5.用单色光做双缝干涉实验时( )
A.屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹
B.屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处,可能是明条纹,也可能是暗条纹
C.屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方
D.屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方
解析 在双缝干涉实验中,屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹,是振动加强处,不一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方,A选项正确,C选项错误;屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处,可能是半波长的奇数倍(暗条纹),也可能是半波长的偶数倍(明条纹),B选项正确;两列光波的波峰与波谷相遇的地方,应是暗条纹,D选项错误。
答案 AB
6.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx。下列说法中正确的有( )
A.如果增大单缝到双缝间的距离,Δx将增大
B.如果增大双缝之间的距离,Δx将增大
C.如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx将增大
D.如果换成红光做实验,实验装置不变,Δx将增大
解析 根据公式Δx=λ可以判断出λ越大则条纹间距越大,而红光的波长大于绿光的波长,因此D正确;d增大则Δx减小,因此B错;l增大则Δx增大,因此C正确,而单缝到双缝的距离不影响条纹间距,因此A错。
答案 CD
7.如图2所示,在双缝干涉实验中,若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动,则( )
图2
A.不再产生干涉条纹
B.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P的位置不变
C.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P的位置略向上移
D.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P的位置略向下移
解析 本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源,双缝S1、S2的作用是形成相干光源,稍微移动S后,没有改变传到双缝的光的频率,因此S1、S2射出的仍是相干光,则单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的光程差为零,故中央亮纹下移。
答案 D
8.双缝干涉实验装置如图3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( )
图3A.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
解析 由于O点到双缝的光程差为零,所以为各种色光的亮条纹,A正确;P点由于是绿光的第一条亮条纹,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
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