1、1第 5 章 光的干涉 衍射 偏振章末检测(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分)1两盏普通白炽灯发出的光相遇时，观察不到干涉条纹，这是因为( )A两盏灯亮度不同B灯光的波长太短C两盏灯灯光的振动情况不同D电灯发出的光不稳定解析 答案 C2下面关于光的偏振现象的应用正确的是( )A自然光通过起偏器后成为偏振光，利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向B立体电影利用了光的偏振现象C茶色眼镜利用了光的偏振现象D用透明塑料板模拟车辆的形状，检查应力的分布情况答案 ABD3激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛下
2、面关于激光的叙述正确的是( )A激光是纵波B频率相同的激光在不同介质中的波长相同C两束频率不同的激光能产生干涉现象D利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离解析 激光是横波，A 项错；光在不同介质中传播速度不同，波长也不同，B 项错；相干光的必要条件是频率相同，C 项错，D 项正确答案 D4下列有关光的现象的说法不正确的是( )2A光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B泊松亮斑是光的衍射现象C双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大D拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度解析 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加
3、透射光的强度，选项 A 正确；泊松亮斑是光的衍射现象形成的，选项 B 正确；双缝干涉实验中条纹间距 y ，将紫光改为红光即 增大，则 y 增大，选项 C 正确；拍摄玻璃橱窗内的物品ld时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，选项 D 错误答案 D5.图 1用如图 1 所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图(b)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( )A当金属丝圈旋转 30时干涉条纹同方向旋转 30B当金属丝圈旋转 45时干涉条纹同方向旋转 90C当金属丝圈旋转 60时干涉条纹同
4、方向旋转 30D干涉条纹保持原来状态不变解析 金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，A、B、C 错误，D 正确答案 D6下列说法中正确的是( )A照射珍贵物品用的“冷光灯”利用了光的衍射原理B拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小反射光的强度C海市蜃楼是光的干涉形成的D红光和蓝光在同种介质中传播时，因为蓝光的频率大，所以蓝光的传播速度大解析 “冷光灯”应用了薄膜干涉的原理，故 A 错；海市蜃楼是光的全反射现象形成的，故 C 错；红光和蓝光在同种介质中传播时，由于 f 红 f 蓝 ，故 n
5、红 n 蓝 ，由 n 判知 v 红cv3 v 蓝 ，故 D 错答案 B7单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是下图中( )解析 光的双缝干涉条纹是等间距等宽度的明暗相间的条纹，而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大最亮的亮条纹，在中央亮条纹两边的亮条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故选项 A 正确答案 A8抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图 2 所示激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，则( )图 2A这是利用光的干涉现象B这是利用光的衍射现象C如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了D如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了解析 由图样可知，这是
6、利用了光的衍射现象，当丝变细时(相当于狭缝变窄)，条纹间距变宽B、D 选项正确答案 BD9.图 3一个半径较大的透明玻璃球体，截去其下面的一部分，然后将这一部分放到标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图 3 所示，在反射光中看到的是( )A平行的明暗相间的直干涉条纹B环形的明暗相间的干涉条纹C只能看到同颜色的平行反射光4D一片黑暗解析 这是薄膜干涉模型，由于以接触点为圆心的同一圆周上，光通过空气楔的光程差是相同的，故干涉条纹是环形的，故 B 对答案 B10.图 4某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如 4(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如(乙) 图所示他改变
7、的实验条件可能是( )A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源解析 改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式 y 可知，要使 y 增大，可增大ld双缝到光屏之间的距离 l，C 错误；减小双缝之间的距离 d，B 对；换用波长更长，即频率更低的单色光，D 错；改变光源到单缝的距离不会改变 y，A 错答案 B11双缝干涉实验装置如图 5 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 点距双缝 S1和 S2的距离相等， P 点是距 O 点最近的第一条亮条纹
8、，如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是( )图 5A O 点是红光的亮条纹B红光的距 O 点最近的第一条亮条纹在 P 点的上方C O 点不是蓝光的亮条纹D蓝光的距 O 点最近的第一条亮条纹在 P 点的上方解析 由于 O 点到双缝的光程差为零，所以为各种色光的亮条纹，A 正确，C 错； P 点由于5是绿光的距 O 点最近的第一条亮条纹，因为红光的波长大于绿光的波长，所以红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，因此 B 正确，D 错答案 AB12.图 6如图 6 所示， A、 B 两束可见光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻
9、璃砖，其透射光线均由圆心 O 点沿 OC 方向射出，则( )A A 光的频率较小B A 光在玻璃砖中的速度较大C分别用 A、 B 光照射同一双缝干涉实验装置， A 光的干涉条纹间距较小D分别用 A、 B 光照射同一单缝衍射实验装置， A 光的衍射现象更明显解析 由题图可知， A 光的折射率大，所以 A 光的频率大，波长小，在同一种介质中传播时速度小，由 y 可知，波长越长，双缝干涉条纹间距越大，且衍射越明显，C 正ld确答案 C二、填空题(本题共 2 小题，共 12 分)13(6 分)在“利用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图 7)图 7(1)下列说法中错误的是_(填选项前的字母)A调节
10、光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B测量某条干涉亮条纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮条纹的中心对齐C为了减少测量误差，可用测微目镜测出 n 条亮条纹间的距离 a，求出相邻两条亮条纹间距 yan 1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图 8，其示数为_mm.6图 8解析 (1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，无须放上单缝和双缝，故选 A.(2)读数 x1.5mm47.00.01mm1.970mm答案 (1)A (2)1.97014(6 分)如图 9 所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，需要从标尺上读出某条亮条纹的位置图中所示的读数是_mm.图 9
11、若双缝间相距 d，双缝到屏间的距离为 l，相邻两个亮条纹中心的距离为 y，则光的波长表示为 _(字母表达式)，某同学在两条亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为： d0.20mm， l700mm，测量 y 的情况如图 10 所示由此可计算出该光的波长为： _m.图 10解析 从题图中可以看出，主尺示数为 5mm，游标尺第 12 条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：120.02mm0.24mm，所以图中的游标卡尺的示数为：5mm0.24mm5.24mm.由干涉条纹间距的计算公式： y ，得光的波长表达式为：ld .由图中可以求出相邻两亮条纹间距为： y mm1.96mm，代入数据解得光d
12、 yl 9.805的波长为： 5.610 7 m.答案 5.24 y 5.610 7dl三、计算题(本题共 2 小题，共 28 分)15(12 分)在用红光做双缝干涉的实验中，已知双缝之间的距离为 0.6mm，测得双缝到光屏之间的距离为 1.5m，光屏上 7 条亮条纹之间的距离为 9mm，试计算此单色光的波长解析 先计算出两相邻亮条纹之间的距离7 y mm1.5mm，97 1由 y 得ld m6.010 7 m.d yl 0.610 31.510 31.5答案 6.010 7 m16.图 11(16 分)如图 11 所示，在双缝干涉实验中， S1和 S2为双缝， P 是光屏上的一点，已知 P
13、点与 S1、 S2距离之差为 2.1106 m，分别用 A、 B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知 A 光在折射率为 1.5 的介质中波长为 4107 m；(2)已知 B 光在某种介质中波长为 3.15107 m，当 B 光从这种介质射向空气时，临界角为37；(3)若让 A 光照射 S1， B 光照射 S2，试分析光屏上能观察到的现象解析 (1)设 A 光在空气中波长为 1，在介质中波长为 2，由 n ，得cv 1 2 1 n 21.5410 7 m610 7 m根据路程差 r2.110 6 m，可知 N1 3.5 r 1 2.110 6m610 7m由此可知，从 S1和 S2到 P 点的路程差是波长 1的 3.5 倍，所以 P 点为暗条纹(2)根据临界角与折射率的关系 sinC 得 n 1n 1sin3753由此可知， B 光在空气中波长 3为： 3 n 介 3.15107 m5.2510 7 m53路程差 r 和波长 3的关系为： N2 4 r 3 2.110 6m5.2510 7m可见，用 B 光做光源， P 点为亮条纹(3)若让 A 光和 B 光分别照射 S1和 S2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析
