《光的干涉》同步练习4VIP免费

《光的干涉》同步练习基础巩固一、选择题1.(2013·达州高二检测)如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以()A.增大S1与S2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光【解析】选C。在双缝干涉实验中，相邻两亮条纹(或暗条纹)间的距离Δx=λ，要想增大条纹间距可以减小两缝间距d或者增大双缝屏到光屏的距离L，或者换用波长更长的光做实验。由此可知，选项C正确，选项A、B、D错误。2.(多选)(2013·温州高二检测)如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则()A.屏上干涉条纹的间距将变小B.屏上O点仍然为中央亮条纹的中心C.屏上P1位置仍然可能为亮条纹的中心D.屏上P1位置可能为暗条纹的中心【解析】选B、D。干涉条纹间距Δx=λ，d为双缝间距，d减小，Δx变大，A不正确；O点到双缝的光程差为零，所以O点始终是亮纹，B正确；P1到双缝的光程差小于一个波长，P1点有可能是暗条纹中心，故C不正确，D正确。【变式训练】由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象。这是因为()A.两个光源发出光的频率相同B.两个光源发出光的强度不同C.两个光源的光速不同D.这两个光源是彼此独立的，不是相干光源【解析】选D。紧扣相干光源的条件必须为同频率的单色光源，而不同光源发出的光频率一般不同，所以不会产生干涉现象。3.(2013·菏泽高二检测)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()A.B.C.D.【解析】选D。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=fλ得:λ=，则r2-r1=。4.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、B、C三个位置都出现亮条纹B.B位置出现暗条纹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【解题指南】(1)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)。(2)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。【解析】选A。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。二、非选择题5.在双缝干涉实验中，由双缝S1、S2发出的光在光屏上某点P叠加，若光的波长为600nm，光屏上P点到S1、S2的距离分别为3.2×10-2mm和1.1×10-2mm，则P点将出现(选填“亮”或“暗”)条纹。【解析】由S1P-S2P=3.2×10-2mm-1.1×10-2mm=2.1×10-2mm==35，即S1P-S2P=35λ，故P点出现亮条纹。答案:亮6.(2013·苏州高二检测)如图所示，在双缝干涉实验中，若用λ1=5×10-7m的光照射，屏上O点是中央亮条纹，屏上A点为第二级亮条纹所在处。若换用λ2=4×10-7m的光照射时，屏上O点处是什么情况？屏上A点处又是什么情况？【解题指南】本题主要考查双缝干涉原理、路程差与波长的数量关系。当路程差d满足光波波长的整数倍时，该点为亮条纹，当路程差d为半波长的奇数倍时，该点为暗条纹。【解析】从双缝到屏上O点的距离之差，无论用何种频率的光照射，路程差总是零。所以O点仍然是亮条纹。从双缝到屏上A点的路程差d=S2A-S1A，用λ1光照射时为第二级亮条纹，即d=2λ1代入数据d=1×10-6m，这个路程差1×10-6m对于波长为λ2的光波来说=2.5。即为半波长的奇数倍，A处为暗条纹d=(2k+1)(k=0，±1，±2…)1×10-6m=(2k+1)m，即k=2当k=0时为第一级暗条纹，所以当k=2时应为第...