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2019-2020年高中物理 4.1光的干涉自我小測 滬科版選修3-4 1如圖所示，在用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，若單縫S從雙縫S1、S2的中央對稱軸位置處稍微向上移動(dòng)，則(　　) A．不再產(chǎn)生干涉條紋 B．仍可產(chǎn)生干涉條紋，且中央亮紋P的位置不變 C．仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向上移 D．仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向下移 2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．太陽光不能作光源 3如圖所示，一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜，下列說法正確的是 (　　) A．人從右側(cè)向左看，可以看到彩色條紋 B．人從左側(cè)向右看，可以看到彩色條紋 C．彩色條紋水平排列 D．彩色條紋豎直排列 4由兩個(gè)不同光源所發(fā)出的兩束白光落在同一點(diǎn)上，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。這是因?yàn)?　　) A．兩個(gè)光源發(fā)出光的頻率不同 B．兩個(gè)光源發(fā)出光的強(qiáng)度不同 C．兩個(gè)光源的光速不同 D．這兩個(gè)光源是彼此獨(dú)立的，不是相干光源 5關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是(　　) A．只有厚度均勻的薄膜，才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象 B．只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象 C．厚度均勻的薄膜會(huì)形成干涉條紋 D．觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時(shí)，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè) 6關(guān)于光的干涉，下列說法中正確的是(　　) A．在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩明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，入射光波長變短，相鄰兩個(gè)明條紋間距將變寬 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 7如圖所示，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)第三條暗條紋，已知光速為c，則P點(diǎn)到雙縫的距離之差(r2－r1)應(yīng)為(　　) A. B. C. D. 8光的顏色取決于(　　) A．波長 B．頻率 C．傳播速度 D．折射率 9汽車行駛時(shí)常會(huì)滴下一些油滴，滴下的油滴在帶水路面上會(huì)形成一層薄油膜，并顯現(xiàn)彩色，這是由于 (　　) A．空氣的折射 B．膜的上、下表面反射形成光的干涉 C．光的衍射 D．水的折射 10取兩塊平玻璃板，合在一起用手捏緊，會(huì)從玻璃板上看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象，有關(guān)這一現(xiàn)象的敘述正確的是(　　) A．這是上下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉的結(jié)果 B．這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩表面的反射光相干涉的結(jié)果 C．這是上面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果 D．這是下面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果 11兩列光干涉時(shí)，光屏上的亮條紋和暗條紋到兩個(gè)光源的距離與波長有什么關(guān)系？聲的干涉也遵從類似的規(guī)律。設(shè)想在空曠的地方相隔一定位置有兩個(gè)振動(dòng)完全一樣的聲源，發(fā)出的聲波波長是0.6 m，觀察者A離兩聲源的距離分別是4.5 m和5.4 m，觀察者B離兩聲源的距離分別是4.3 m和5.5 m。這兩個(gè)觀察者聽到聲音的大小有什么區(qū)別？ 12為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1.38的氟化鎂，為了使波長為5.5210－7 m的綠光在垂直表面入射時(shí)使反射光干涉相消，求所涂的這種增透膜的厚度。 答案 1解析：本實(shí)驗(yàn)中單縫S的作用是形成頻率一定的線光源，雙縫S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移動(dòng)S后，沒有改變傳到雙縫的光的頻率，由S1、S2射出的仍是相干光，若單縫S稍微向上移動(dòng)，由單縫S發(fā)出的光到達(dá)屏上P點(diǎn)下方某點(diǎn)的光程差為零，故中央亮紋下移。 答案：D 2解析：因?yàn)橐谱連屏后，在C上出現(xiàn)一窄亮斑，說明單縫S太寬。本實(shí)驗(yàn)中，單縫S應(yīng)非常窄，才可看作“理想線光源”，也才能成功地觀察到干涉現(xiàn)象，故B正確，A錯(cuò)誤；S到S1和S2距離不等時(shí)，也能出現(xiàn)干涉條紋，但中央不一定是亮紋，C錯(cuò)誤；太陽光可以作光源，屏上將出現(xiàn)彩色條紋，D錯(cuò)誤。 答案：B 3解析：一束白光射到薄膜上，經(jīng)前后兩個(gè)面反射回來的光相遇，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，從左側(cè)向右看可看到彩色條紋。又由于薄膜同一水平線上的厚度相同，所以彩色條紋是水平排列的。 答案：BC 4解析：本題考查相干光的條件，題中兩光源發(fā)出的光都是白光，頻率不確定無法比較，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。光的強(qiáng)度對光是否干涉沒有影響，所以B錯(cuò)誤。光速在真空中是確定的，但它對光的干涉也沒影響，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。題中的兩個(gè)光源是兩個(gè)獨(dú)立光源，根據(jù)物體的發(fā)光機(jī)理(原子躍遷)，二者產(chǎn)生的不是相干光，選項(xiàng)D正確。 答案：D 5解析：當(dāng)光從薄膜的一側(cè)照射到薄膜上時(shí)，只要前后兩個(gè)面反射回來的光波的路程差滿足振動(dòng)加強(qiáng)的條件，就會(huì)出現(xiàn)明條紋，滿足振動(dòng)減弱的條件就會(huì)出現(xiàn)暗條紋。這種情況在薄膜厚度不均勻時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。 當(dāng)薄膜厚度均勻時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但也發(fā)生干涉現(xiàn)象，如果是單色光照射，若滿足振動(dòng)加強(qiáng)的條件，整個(gè)薄膜前方都是亮的，否則整個(gè)薄膜的前方都是暗的。 如果是復(fù)色光照射，某些顏色的光因干涉而減弱，另一些顏色的光會(huì)因干涉而加強(qiáng)，減弱的光透過薄膜，加強(qiáng)的光被反射回來，這時(shí)會(huì)看到薄膜的顏色呈某種單色光的顏色，但不形成干涉條紋。 答案：D 6解析：在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，A錯(cuò)誤；入射光的波長越長，相鄰兩個(gè)明條紋間距越大，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 7解析：由題中條件可知，r2－r1＝λ，又因?yàn)棣耍?，則可得D正確。 答案：D 8解析：光的頻率決定光的顏色，光在傳播過程中頻率不變，即顏色不變。 答案：B 9解析：太陽光射到油膜上，從膜的上、下表面反射回來，形成相干光源。由于各種色光波長不同，所產(chǎn)生的干涉條紋的寬度不同，所以各色光在薄膜上形成干涉條紋呈現(xiàn)彩色，所以B項(xiàng)正確。 答案：B 10解析：形成干涉條紋是有一定條件的，即兩列相干光的光程差需要連續(xù)變化，Δx＝kλ時(shí)，形成明條紋，當(dāng)Δx＝(2k＋1)時(shí)，形成暗條紋，當(dāng)入射光是白光時(shí)，就會(huì)形成彩色條紋，對平板玻璃來說，每一塊平板玻璃上下表面都是平行的，故不具備產(chǎn)生干涉條紋的條件，而中間的空氣膜，則可能具備這一條件，故應(yīng)選B。 答案：B 11解析：光屏上的亮條紋到兩個(gè)光源的距離之差為半波長的偶數(shù)倍，光屏上的暗條紋到兩個(gè)光源的距離之差為半波長的奇數(shù)倍。 觀察者A距兩聲源的路程差ΔxA＝(5.4－4.5) m＝0.9 m，＝＝3，ΔxA為半波長的奇數(shù)倍，聲音在A處減弱；觀察者B距兩聲源的路程差ΔxB＝(5.5－4.3) m＝1.2 m，＝＝4，ΔxB為半波長的偶數(shù)倍，聲音在B處加強(qiáng)，所以B聽到的聲音比A聽到的大。 答案：觀察者A聽到的聲音比觀察者B要小 12解析：由于人眼對綠光最敏感，所以通常所用的光學(xué)儀器其鏡頭表面所涂的增透膜的厚度只使反射的綠光干涉相消，但薄膜的厚度不宜過大，只需使其厚度為綠光在膜中波長的，使綠光在增透膜的前后兩個(gè)表面上的反射光互相抵消。而光從真空進(jìn)入某種介質(zhì)后，其波長會(huì)發(fā)生變化。 若綠光在真空中的波長為λ0，在增透膜中的波長為λ，由折射率與光速的關(guān)系和光速與波長及頻率的關(guān)系得n＝＝， 即λ＝，那么增透膜厚度h＝λ＝＝ m＝110－7 m。 答案：110－7 m