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第十三章 第三节光的干涉基础夯实
一、选择题1～4题为单选题，
5、6题为多选题1．用一束单色光做杨氏双缝干涉实验，经双缝后光照射到光屏上，可观察到的图象是图中的 D 解析光的干涉图象是等间距、明暗相间的条纹，故选项D正确2．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的 D A．传播速度不同 B．强度不同C．振动方向不同 D．频率不同解析两侧条纹间距与各色光的波长成正比，不同色光的频率不同、波长不同这样除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，便形成了彩色条纹3．2015年2月24日四川成都隧道发生瓦斯爆炸事故瓦斯在隧道施工、煤矿采掘等危害极大，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，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其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如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体 A A．一定含瓦斯 B．一定不含瓦斯C．不一定含瓦斯 D．无法判断解析如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯4．如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2－r1应为 D A． B． C． D．解析在某点产生暗条纹的条件是光程差r2－r1为半波长的奇数倍已知P点出现第3条暗条纹，说明r2－r1＝λ，由c＝λf得λ＝，则r2－r1＝5．青州市实验中学2016年高二下学期检测杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是n为自然数，λ为光波波长 BD A．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹B．在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹C．在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹D．在距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹解析在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0123，…这些点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即Δx＝2k＋1，k＝0123，…这些点为减弱点，该处出现暗条纹6．关于光的干涉，下列说法中正确的是 BC A．在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B．在双缝干涉现象里，入射光波长变大；相邻两个明条纹间距将变宽C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，选项A错误；入射光的波长越长，相邻两个明条纹间距越大，故选项B正确；两列波产生干涉时，频率必须相同，故选项C正确，选项D错误
二、非选择题7．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为
7.5×10－7m，如果用频率为
6.0×1014Hz的黄光照射双缝，试问1该黄光的波长是多少？2试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹？答案15×10－7m 2暗条纹解析1λ＝＝m＝5×10－7m；2Δx＝
7.5×10－7m＝λ，所以是暗条纹能力提升
一、选择题1～3题为单选题，4题为多选题1．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么 A A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置处出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对解析在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置如图中C点所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点图中B点振动也是加强的，不要以为B点是暗的2．如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S
1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹已知入射激光波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮纹，由P向上数与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，设P1处的亮纹恰好是10号亮纹，直线S1P1的长度为r1，S2P1的长度为r2，则r2－r1等于 B A．5λB．10λ C．20λD．40λ解析由题设可知，从中央亮条纹P算起，P1点处是第10号亮条纹的位置，表明缝S
1、S2到P1处的距离差r2－r1为波长的整数倍，且刚好是10个波长，所以选项B正确3．在杨氏双缝干涉实验中，如果不用激光光源而用一般的单色光源，为了完成实验可在双缝前边加一单缝获得线光源，如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S
1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则 D A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置向上移D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹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S
1、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，由S
1、S2射出的仍是相干光，由单缝S发出的光到达屏幕上P点下方某点光程差为零，故中央亮纹下移4．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为相邻亮纹的位置，c为中央亮条纹，则 BD 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2λ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Δx＝nλn＝0123…故B、D正确
二、非选择题5．苏北教育联合体2015年高二下学期联考如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为
5.30×10－7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为
7.95×10－7m，则在这里出现的应是__暗条纹___选填“明条纹”或“暗条纹”，现改用波长为
6.30×10－7m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__变宽___选填“变宽”“变窄”或“不变”解析由于＝
1.5，路程差是半波长的奇数倍，是暗条纹若改用更大波长的光做双缝干涉，由于相邻条纹间距与波长成正比，故条纹间距变宽6．光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为
0.85μm的单色光上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为
1.06μm的单色光这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标根据以上信息，回答下列问题1在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？2为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？已知光纤纤芯的折射率为
1.47答案
11.56μm 2见解析解析1设信号频率为f，真空中的波长为λ0，c＝λ0f，光在纤芯中的频率仍为f，波长为λ，则光在纤芯中的速度v＝λf，又n＝，可以得出λ0＝nλ＝
1.47×
1.06μm＝
1.56μm2上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰。
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