1、13.3 光的干涉 同步练习(人教版选修3-4)1对两列光波在空中叠加,以下说法中正确的是( )A不同的色光有可能发生干涉现象B不同的色光不可能发生干涉现象C光的强度不同有可能发生干涉现象D光的强度不同不可能发生干涉现象解析:选BC.两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光,即是否满足频率相同、相位差恒定的条件,不同的色光频率不同,所以不可能发生干涉现象,故B项正确;光的强度不同,但仍有可能满足相干条件,也就是有可能发生干涉现象,故选项C正确,D错误2关于双缝干涉条纹,以下说法中正确的是( )A用同一单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的单色条纹B用同一单色光经双缝干涉后的亮条
2、纹距双缝的距离之差为该单色光波长的整数倍C用同一单色光经双缝干涉后的亮条纹距双缝的距离之差一定为该单色光波长的奇数倍D用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距双缝的距离之差一定为该单色光半波长的奇数倍解析:选ABD.同一单色光的干涉条纹为明暗相间的单色条纹,选项A正确,距离差为k(0,1,2,3)时为亮条纹,选项B正确,C错误;距离差为(k0,1,2,3)时为暗条纹,选项D正确3杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,为光波的波长)( )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n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n的点形成暗条纹答案:BD4
3、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,可观察到的图象是下图中的( )图1334答案:D5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1.5106 m,当单色光波长10.5 m时,P点将形成亮条纹还是暗条纹?若单色光波长20.6 m呢?此时在中央亮条纹与P之间有几个暗条纹?解析:由题意知,当单色光波长10.5 m时,P到双缝的路程差131,满足波长的整数倍,在P点形成亮条纹;当单色光波长20.6 m,22,满足半波长的奇数倍,在P点形成暗条纹,在02范围内2和2满足半波长的奇数倍,出现暗条纹此时在中央亮条纹和P点之间有两个暗条纹答案:亮条纹 暗条纹 两个一、选择题1从
4、两只相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为( )A手电筒射出的光不是单色光B干涉图样太细小看不清楚C周围环境的光太强D这两束光为非相干光源解析:选D.两束光的频率不同,不满足干涉产生的条件:两束光是相干光源2.图1335如图1335所示是双缝干涉的实验装置,其光屏上P处出现亮条纹,则双缝到光屏上P点的距离之差为( )A光波的半波长的奇数倍B光波的波长的奇数倍C光波的半波长的偶数倍D光波的波长的偶数倍解析:选C.在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时,该点为加强点,出现亮条纹;光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时,该点为减弱点,出现暗条
5、纹3一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,是因为( )A各色光的波长不同,因而各色光产生的干涉条纹间距不同B各色光的速度不同,造成条纹间距不同C各色光的强度不同D各色光通过双缝的距离不同解析:选A.双缝干涉条纹的宽度与波长成正比,各色光的波长不同,则条纹宽度不同,故选项A正确4用包括有红光、绿光、紫光三种色光的复色光作相干光源,所产生的干涉条纹中离中央亮条纹最近的干涉条纹是( )A紫色条纹 B绿色条纹C红色条纹 D都是一样近答案:A5(2011年温州高二检测)如图1336甲所示为双缝干涉实验的装置示意图图乙为用绿光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况,a为中
6、央亮条纹,丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况,a为中央亮条纹若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为:红光的波长最长,紫光的波长最短则以下说法正确的是( )图1336A丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长B丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长C丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短D丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短解析:选A.根据双缝干涉图样的特点,入射光的波长越长,同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长,因此选项B、C、D错误,A正确6.图1337双缝干涉实验装置如图133
7、7所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,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点到两缝的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹已知红光、绿光和蓝光三种色光比较,红光的波长最长,蓝光的波长最短,那么如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况,下列叙述正确的是( )AO点是红光的亮条纹B红光的第一条亮条纹在P点的上方CO点不是蓝光的亮条纹D蓝光的第一条亮条纹在P点的上方答案:AB7.图1338如图1338所示,用单色光做双缝干涉实验,P处为第二暗条纹,改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时,则同侧第二暗
8、条纹的位置( )A仍在P处B在P点上方C在P点下方D要将屏向双缝方向移近一些才能看到答案:B8.图1339如图1339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r2r1应为( )A. B.C. D.解析:选D.由题中条件可知,r2r1,又因为,则可得D正确9(2011年黄冈高二期中)如图13310所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上两条狭缝S1、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,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
9、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r2r1等于( )图13310A5 B10C20 D40答案:B10在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差s10.75 m,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差s21.5 m,如果用频率为6.01014 Hz的黄光照射双缝,则( )AP点出现亮条纹,Q点出现暗条纹BQ点出现亮条纹,P点出现暗条纹C两点均出现亮条纹D两点均出现暗条纹解析:选B.由波长与波速的关系式可知黄c/f0.5 m.而P点的光程差s11.5黄,即半波长的奇数倍,所以P点出现暗条纹而Q点的光程
10、差s23黄,即波长的整数倍,所以Q点出现亮条纹二、非选择题11用波长为5890 的钠黄光做双缝干涉实验,测得相邻两亮条纹间距为2.94 mm,现以折射率为1.47的甘油浸没整个干涉装置,试求钠黄光在甘油中的波长,这时相邻两亮条纹间距是多少?解析:黄光在甘油中的波长: 4006.8 ,由相邻两亮纹间距与波长成正比,设比例系数为k,有2.94103 mk58901010 m,xk4006.81010,解得x2 mm.答案:4006.8 2 mm12.图13311如图13311所示,在某次双缝干涉实验中,Q处是中央亮条纹P往上数的第一条亮纹,已知从S1和S2发出的两束相干光到Q处的路程差是9107 m,则实验所用的单色光的频率是多少?第二条暗纹到两双缝的路程差为多少?解析:Q是第一条亮纹QS2QS19107 m.由cf得:f Hz1015 Hz第二条暗纹到S1、S2的路程差为:s1.35106 m.答案:1015Hz 1.35106 m