1、课时跟踪检测（二十二）光的干涉课时跟踪检测（二十二）光的干涉 A组重基础 体现综合 1从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，不能满足干涉产生的条件，即频率相同的要求，所以看不到干涉图样，D 正确。 2白光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若在两个缝上分别安装红色和绿色滤光片，则屏上将出现( ) A黄色干涉条纹 B红、绿相间的条纹 C黑、白相间的条纹 D无干涉条纹 解析：选 D 在两缝上分别安装红色和绿色滤光片后，到达屏上的两
2、束光分别是红光和绿光，由于红光和绿光频率不同，不是相干光，不会出现干涉条纹，选项 D 正确。 3.如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P 处为第二条暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二条暗条纹的位置( ) 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 解析：选 B 由 cf可知，f 变小， 将变大。若出现第二条暗条纹，则 P 到双缝的光程差 r32，当 变大时，r 也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在 P 点上方，B 正确。 4.某同学自己动手利用如图所示的器材，观察光的干涉现象，其中，A 为单缝屏，B 为双缝屏，C
3、 为像屏。当他用一束阳光照射到 A 上时，屏 C 上并没有出现干涉条纹。他移走 B 后，C 上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因，最大的可能是( ) A单缝 S 太窄 B单缝 S 太宽 CS 到 S1和 S2距离不等 D太阳光不能作光源 解析：选 B 本实验中，单缝 S 应非常窄，才可看作“理想线光源”，也才能成功地观察到干涉现象，移走 B 屏后，在 C 上出现一窄亮斑，说明单缝 S 太宽，故 B 正确，A 错误；S 到 S1和 S2距离不等时，也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮条纹，C 错误；太阳光可以作光源，屏上将出现彩色条纹，D 错误。 5.如图所示为单色光双缝干涉实验某一时刻的波形，实线
4、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( ) AA、B、C 三个位置都出现亮条纹 BB 位置处出现暗条纹 CC 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：选 A A、B、C 三点都是振动加强的点，在屏上对应出现的都是亮条纹，故 A 正确，B、C、D错误。 6.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )
5、 A当金属丝圈旋转 30 时干涉条纹同方向旋转 30 B当金属丝圈旋转 45 时干涉条纹同方向旋转 90 C当金属丝圈旋转 60 时干涉条纹同方向旋转 30 D干涉条纹保持原来状态不变 解析：选 D 金属丝圈在竖直平面内缓慢旋转时，楔形薄膜形状和各处厚度几乎不变。因此，形成的干涉条纹保持原状态不变，D 正确，A、B、C 错误。 7.(多选)用波长为 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 为相邻亮条纹的位置，c 为中央亮条纹，则( ) AO 到达 a、b 的路程差为 0 BM、N 到达 b 的路程差为 CO 到达 a、c
6、的路程差为 4 DM、N 到达 e 的路程差为 2 解析： 选 BD 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 xn(n0,1,2,3， )。 “路程差”是指从双缝 M、N 到屏上某点的路程差，与 O 位置无关，A、C 错误；b 是 n1 时的第一级亮条纹，e 是 n2 时的第二级亮条纹，故 B、D 正确。 8.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为 5.30107 m，屏上 P 点距双缝 S1和 S2的路程差为 7.95107m。 则在这里出现的应是_(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。 现改用波长为 6.30107 m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
7、_(选填“变宽”“变窄”或“不变”)。 解析： 根据路程差 xS2PS1P7.95107 m2 3， 故路程差为半波长的奇数倍， 故 P 处为暗条纹。改用波长为 6.30107 m 的激光进行实验，则波长变长，条纹间距变宽。 答案：暗条纹 变宽 9.如图所示，在双缝干涉实验中，若用 5107 m 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 24107 m 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？ 解析：从双缝到屏上 O 点的距离分别相等，无论用何种频率的光入射，路程差总是 0。所以 O 点仍然是亮条纹。 从双缝到屏上 A 点的路程差
8、dS2AS1A，用 1光入射时为第二级亮条纹，即 d21， 代入数据解得 d10107 m，路程差 10107 m 是波长 2的 2.5 倍， 即为半波长的奇数倍，A 处为暗条纹 由于 d(2k1)2(k0， 1， 2，) 故 10107 m(2k1)41072 m，即 k2， 当 k0 时为第一级暗条纹，所以当 k2 时应为第三级暗条纹。 答案：亮条纹 第三级暗条纹 B组重应用 体现创新 10如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，乙图为用绿光进行实验时在屏上观察到的条纹情况，a为中央条纹，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，则以下说法正确的是( ) A丙图可能
9、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波长长，因此选项 B、C、D 错误，A 正确。 11.一般认为激光器发出的是频率为 的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是 (也称频率宽度)。如图所示，让单色光照射到薄膜表面 a，一部分光从前表面反射回来，
10、这部分光称为甲光，其余的光进入薄膜内部，其中一小部分光从薄膜后表面 b 反射回来，再从前表面折射出，这部分光称为乙光。当甲、乙两部分光相遇后叠加而发生干涉，成为薄膜干涉。乙光与甲光相比，要在薄膜中多传播一小段时间 t。理论和实践都证明，能观察到明显稳定的干涉现象的条件是：t 的最大值 tm与 的乘积近似等于 1，即只有满足：tm1，才会观察到明显稳定的干涉现象。已知红宝石激光器发出的激光频率为 4.321014 Hz，它的频率宽度为 8.0109 Hz，让这束激光由空气斜射到折射率为 n 2的薄膜表面，入射时与薄膜表面成 45 ，如图所示。 (1)求从 O 点射入薄膜的光的传播速度； (2)估算在题图所示的情况下，能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度。 解析：(1)光在薄膜中的传播速度 vcn2.12108 m/s。 (2)设从 O 点射入薄膜中的光线的折射角为 r，根据折射定律有 nsin 45sin r，所以折射角为 rarcsinsin 45narcsin1230 。 乙光在薄膜中经过的路程 s2dcos r，乙光通过薄膜所用时间 tsv2dvcos r。 当 t 取最大值 tm时，对应的薄膜厚度最大。 又因为 tm1，所以2dmvcos r1 解出 dmvcos r21.15102 m。 答案：(1)2.12108 m/s (2)1.15102 m
