高中沪科版高二(下)第十四章A.光的干涉和衍射课后练习[答案解析]

上海市光的干涉 衍射试题(含答案)一、光的干涉 衍射 选择题1．用a 、b 两种不同的单色光在相同条件下分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。

现使a 光从水中斜射向水面上的O 点，其入射角为i 、折射角为r ，如图丙所示。

对于这两种单色光，下列说法正确的是（ ）A ．在真空中a 光的波长较短B ．水对a 光的折射率sin sin i n r= C ．在水中a 光的传播速度较大D ．a 光从水中射向空气发生全反射时的临界角较小2．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a 、b ，下列说法正确的是A ．若增大入射角i ，则b 光最先消失B ．在该三棱镜中a 光波速小于b 光C ．若a 、b 光通过同一双缝干涉装置，则屏上a 光的条纹间距比b 光宽D ．若a 、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a 光的遏止电压高3．如图所示，半径为R 的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为2R ，顶部恰好是一半球体，底部中心有一光源s 向顶部发射一束由a 、b 两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角θ变大时，出射点P 的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当P 点高度h 降低为122R +时只剩下a 光从顶部射出，下列判断正确的是（ ）A．在此透光材料中a光的传播速度小于b光的传播速度B．a光从顶部射出时，无a光反射回透光材料C．此透光材料对b光的折射率为1042D．同一装置用a、b光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较大4．下列关于振动和波的说法，正确的是。

A．声波在空气中传播时，空气中各点有相同的振动频率B．水波在水面上传播时，水面上各点沿波传播方向移动C．声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生衍射D．当两列波发生干涉时，如果两列波波峰在某质点相遇，则该质点位移始终最大E.为了增大干涉条纹间距，可将蓝光换成红光5．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，则下列说法正确的是（）A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．在玻璃中，a光的波长大于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束在左侧面的入射方向使入射角逐渐变小，则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距6．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是_____________A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射7．下列说法正确的是A．图甲牛顿环是由两玻璃表面间的空气薄膜的反射光干涉形成的B．图甲中换表面曲率半径更大的凸透镜，中心暗纹半径不变C．图乙属于红光的干涉条纹D．图丙测彩色条纹的成因与图甲相同8．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是()A．a侧是红色光，b侧紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率E.在同种条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光9．利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整度和制成镜头增透膜。

一、多选题二、单选题沪科版 高二（下）第十四章 光的波粒二象性 单元测试（一）1. 用相同强度的两束紫外线分别照射到两种不同的金属表面，都能产生光电效应，则A．这两束光的光子能量相同B．逸出光电子的最大初动能相同C．在单位时间内逸出的光电子数相同D．从不同金属表面几乎同时逸出光电子2. 如图所示，一验电器与锌板相连，现用一弧光灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角，下列判断中正确的是（）A．用一带负电（带电量较少）的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将增大B．用一带负电（带电量较少）的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小C．使验电器指针回到零后，改用强度更大的弧光灯照射锌板，验电器指针偏角将比原来大D．使验电器指针回到零后，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器指针一定偏转3. 如果有光照射光电管，那么在如图所示电路中A．一定没有光电流B．可能回路中有顺时针方向的光电流C．可能回路中有逆时针方向的光电流D．回路中一定有顺时针方向的光电流4. 当用绿光照射光电管阴极时，可发生光电效应，则下列说法中正确的是A．增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大B．增大绿光照射强度，电路中光电流增大C．改用比绿光波长大的光照射光电管K极时，电路中一定有光电流D．改用比绿光频率大的光照射光电管K极时，电路中一定没有光电流5. 某金属在频率为的入射光照射下发生光电效应，如果在增加入射光的频率的同时减少入射光的强度，下列说法中正确的是A．不发生光电效应B．光电子的最大初动能增大，光电子数减少C．光电子的最大初动能减少，光电子数增加D．以上都不对6. 在下列关于光电效应的说法中正确的是A．若某材料的逸出功是W，则极限频率B．光电子的速度和照射光的频率成正比C．光电子的动能和照射光的波长成正比D．光电子的速度和照射光的波长的平方根成反比7. 下列说法正确的是A ．紫外线比红外线的粒子性明显C ．伦琴射线不能发生衍射8. 下面哪些现象属于光的衍射现象（ ）A ．雨后美丽的彩虹B ．对着日光灯从两铅笔的缝中看到的色彩条纹C ．阳光下肥皂膜上的彩色条纹D ．光通过三棱镜产生的色彩条纹9. 单色光照射在竖立的肥皂膜上，膜上出现明暗相间的条纹，则A ．入射光与反射光发生干涉B ．膜前后两表面折射光发生干涉C ．条纹是一些竖直的线条D ．条纹是一些水平的线条10. 某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两测量脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结了以下几点，其中正确的是A ．若狭缝与灯丝平行，形成黑白条纹且条纹与狭缝平行B ．若狭缝与灯丝垂直，形成彩色条纹且条纹与狭缝垂直C ．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D ．衍射条纹的间距与光的波长无关11. 双缝于涉实验的装置如图所示，绿光通过单缝S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝和与单缝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 点距双缝和的距离相等，P 点是距O 点最近的第一条亮条纹．如果将入射光换成其他色光，则下列说法中正D ．X 光子的能量比紫外光子能量小B ．无线电波没有粒子性确的是A．若将入射光换成红光，则在O点将出现红光的亮条纹B．若将入射光换成紫光，则在O点不可能出现紫光的亮条纹C．若将入射光换成红光，则红光的第一条亮条纹在P点的下方D．若将入射光换成紫光，则紫光的第一条亮条纹在P点的上方12. 双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为d，双缝到像屏间距为，调整实验装置使像屏上见到清晰的干涉条纹，关于该干涉条纹及改变条件后干涉条纹的变化情况，下列叙述中正确的是A．屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的，而所有暗线是波谷与波谷叠加形成的B．若将像屏向右或向左平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹C．若将双缝间距d减小，像屏上两相邻明条纹间距变小D．若改用频率较大的色光进行实验，在其他条件不变的前提下，像屏上两相邻暗条纹间距变大13. 在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光子在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能，已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光子的A ．最短波长为B ．最长波长为C ．最小频率为D ．最大频率为三、填空题四、解答题14. 17世纪，荷兰物理学家__________提出了光的波动说，但由于__________支持微粒说，因而微粒说长期占着主导地位，19世纪观察到了光的__________、__________现象，波动说才得到了公认，后来又发现了__________，证实光具有粒子性，因而光具有__________．15. 光通过狭缝，当缝较宽时观察到__________，当缝较窄时观察到__________，在不透明的圆板阴影中心有一亮斑，就是著名的__________亮斑，这也是光的__________现象，它说明了光沿直线传播只是一种__________规律，当____________________时就不再沿直线传播了．16. __________提出光是一种__________波，__________用实验验证了这一预言．红外线最显著的作用是__________，__________都会发出红外线，红外线波长比红光__________，所以__________现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；紫外线的主要作用是__________，__________能发出紫外线，紫外线还有__________效应和__________作用，伦琴射线又叫__________射线。

沪科版高二（下）第十四章B2.光电效应光子说课后练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、填空题1．在光照射下物体表面逸出________的现象叫光电效应．2．用弧光灯照射锌板，锌板会带________电，这是由于锌板发射了________，光电效应的规律是：（1）入射光频率必须________该金属的极限频率才能发生光电效应．（2）光电子的最大初动能与入射光的________无关，只随入射光的________增大而增大．（3）光电流强度与入射光的________成正比．（4）光电子的发射几乎是________的．3．为解释光电效应，________________首先提出了光子说，认为光子能量跟它的________成正比．4．在可见光中，________的光子能量最大，波长为7410m -⨯的光子的能量为___________J ．5．红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲．现有一发射功率为10W 的红宝石激光器，正常工作时每发射一个光脉冲持续时间为111.010s -⨯，所发光的波长为693.4mm ，由此可求出每道光脉冲的长度l =___________mm ，其中含有的光子数n =___________个．6．光子说是__________提出的，他认为光是_________，每一个光子的能量是_________． 7．光电管是根据__________原理制成的，它可用于把________信号转变为_________信号．8．黄光频率为14510Hz ⨯，发射功率为10W 的黄灯，每秒发射的光子数为_________个． 9．用两束强度相同的紫外线分别照射两种不同金属的表面，均能产生光电效应，则两种金属产生的光电子最大初动能__________，单位时间内所产生光电子数__________．（均选填“相同”或“不相同”）10．某金属逸出功为1W ，在波长为λ的光照射下恰能产生光电效应，所产生的光电子的初动能为零．若改用1λ>λ的单色光照射该金属时___________产生光电效应，若用波长为λ的单色光照射逸出功为21W W <的金属时_________产生光电效应．（均选填“能”或“不能”）11．一小电珠功率为0.75W ，射出截面积为210cm 的平行光束，若小电珠消耗的能量中有1%转化为波长为0.6m μ的可见光，则在光束横截面上，平均每秒每平方厘米上达到的光子数为_________（已知346.6210J s h -=⨯⋅）二、多选题12．某种单色光照射到某金属材料上，未产生光电效应现象．下列各种情况中可能产生光电效应现象的有（ ）．A ．增大照射光的频率，不改变金属材料B ．增大照射光的波长，不改变金属材料C ．减小照射光的频率，改用逸出功小的金属材料D ．不改变照射光的频率，改用逸出功较大的金属材料13．下列实验中，能证实光具有粒子性的是（ ）．A ．光电效应实验B ．光的双缝干涉实验C ．光的圆孔衍射实验D ．α粒子散射实验14．下列现象中，用光的波动说不能解释的是（ ）．A ．光电效应现象B ．光的色散现象C ．光的干涉现象D ．光的衍射现象三、单选题15．如图所示为光电管的工作电路，要使电路中形成较强的光电流，须在A 、K 两电极间加一直流电压，则（ ）．A ．电源正极应接在P 点，光电子从K 极发出B ．电源正极应接在P 点，光电子从A 极发出C ．电源正极应接在Q 点，光电子从K 极发出D ．电源正极应接在Q 点，光电子从A 极发出16．关于光电效应，正确的是（ ）．A ．光电子的最大初动能随入射光强度的增大而增大B ．只要入射光强度足够大或照射时间足够长，就一定能产生光电效应C ．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能产生光电效应D ．光电流的大小与入射光的强度无关17．在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上.第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度.第二次，在弧光灯和金属板之间，插入一块普通的玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开，由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光中的（ ）A ．可见光成分B ．紫外光成分C ．红外光成分D ．无线电波成分 18．某金属在一束绿光的照射下发生光电效应，则（ ）A ．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目一定不变B ．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能一定增加C ．若改用频率较大的紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能一定增加D ．若改用频率较大的紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加19．关于光子的能量，下列说法中正确的是（ ）．A ．光子的能量跟它在真空中的波长成正比B ．光子的能量跟它在真空中的频率成正比C ．光子的能量跟光子的速度平方成正比D ．以上说法都不正确20．用频率为ν的单色光照射某种金属时，有光电子发射出，下列说法中正确的是（ ）． A ．ν一定是该金属的极限频率 B ．增大入射光的频率，光电子数增大 C ．增大入射光强度，光电子最大初动能增大 D ．波长比该单色光短的光一定能使它产生光电效应21．某激光器输出功率为P ，输出光的波长为λ，脉冲时间为t ，光在真空中速度为c ，普朗克常量为h ，则每个脉冲发出的光子数为（ ）．A ．P t hc λB ．Pht c λC ．Pt hc λD ．P htcλ四、解答题22．如图所示为伦琴射线管的示意图，K 为阴极，A 为阳极，假设由K 极发射的电子初速度为零，当AK 之间所加直流电压30kV U =时，电子被加速打在对阴极A 上，使之发射出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量．已知电子电量191.610C e -=⨯，质量300.9110kg m -=⨯，普朗克常量346.6310J s h -=⨯⋅，由阳极发出的伦琴射线的最短波长多大？五、实验题23．如图所示，是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成．(1)示意图中，a端就是电源________极．(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_____________________________．参考答案1．电子（光电子）【解析】【详解】[1]光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象，逸出的电子叫做光电子。

高二物理光的干涉试题答案及解析1.下列说法中正确的是( )A．所有物体都能发射红外线B．光的偏振现象说明光是一种纵波C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光相干性好的特点D．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率小于声源发出的频率【答案】A【解析】根据红外线的热效应知，一切物体都能发射红外线，所以A正确；光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误；用激光读取光盘上记录的信息是利用激光的平行性好的特点，所以C错误；根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率大于声源发出的频率，所以D错误【考点】光和波2.如图所示，用单色光A做双缝干涉实验时，P处为第二条暗纹的中点，改用频率较低的单色光B重做实验，若其他条件不变，则()．A．第二条暗纹中点仍在P点B．第二条暗纹中点在P点上方C．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点仍在O点D．中央亮纹的宽度变大，亮纹中点在O点上方【答案】B【解析】由λ＝和Δx＝λ可知B正确．不论波长如何变化，中央亮纹的中点仍在O点．3.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不同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【答案】D【解析】本题考查相干光的条件，题中两光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否发生干涉没有影响，选项B错误．光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，二者产生的光振动情况不完全相同不是相干光，选项D正确．4.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。

现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮。

高二物理波的干涉和衍射试题答案及解析1.以下对波的说法中正确的是（）A．频率相同的两列波叠加，一定可以发生稳定的干涉现象B．机械波可以在真空中传播C．声波是横波D．波长和障碍物尺寸相近时，衍射现象明显【答案】D【解析】频率相同的两列波叠加，才能可以发生稳定的干涉现象，故A正确；机械波不可以在真空中传播，而电磁波可以的，故B错误；声波是纵波，故C错误；波长和障碍物尺寸相近，或大得很多时，才能发生明显的衍射，故D正确；【考点】考查了波的干涉和衍射现象；波的叠加．2.以下关于波与相对论的说法，正确的是（）A．无论什么波，只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的频率都会发生变化D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化【答案】 CD【解析】试题分析:能否产生产生明显的衍射现象看障碍物与波长的尺寸关系，与振幅无关，当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时能产生明显的衍射现象；故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定能产生电磁波，只有周期性变化的电场周围才一定可以产生电磁波．故B错误；波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应，观察者接收到的波的频率都会增大或减小．故C正确；火车以接近光速行驶时，根据相对论，沿着物体的运动方向，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化．故D正确。

【考点】机械波3.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A．在两波相遇的区域中会产生干涉B．在两波相遇的区域中不会产生干涉C．a点的振动始终加强D．a点的振动始终减弱【答案】B【解析】由图可知，两列波的波长不同，机械波的波速决定于介质，即两列波的波速是相等的，根据可知，两列波的频率不同，故在两列波相遇的区域不会产生干涉现象，但能出现波的叠加现象，所以选项A错误、B正确；因为不能发生稳定的干涉现象，所以虽然些时刻a点的振动加强，但不能始终加强和减弱，故选项CD错误；【考点】波的干涉和衍射、波的叠加4.如图表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm（且在图中所示范围内振幅不变），波速为2m/s，波长为0.4m，E点为BD连线和AC连线的交点。

光的干涉（附答案）一． 填空题1. 光强均为I 0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 4I 0 。

2. 在双峰干涉试验中，用折射率为n 的薄云母片覆盖其中的一条狭缝，这时屏幕上的第7级明纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置，设入射光波长为λ，则云母片的厚度为 7λ/(n -1) 。

3. S 1和S 2是两个波长均为λ的相干波源，相距3λ4，S 1的相位比S 2超前π2。

若两波单独传播时，在过S 1和S 2的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I 0，那么在S 1、S 2连线上，S 1和S 2的外侧各点，合成波的强度分别是 4 I 0，0 。

3λ44. 用波长为λ的单色光垂直照射牛顿环装置，观察牛顿环，如图所示。

若使凸透镜慢慢向上垂直移动距离d ，移过视场中某固定观察点的条纹数等于 2d/λ 。

S 1 S 25.空气中两块玻璃形成的空气劈形膜，一端厚度为零，另一端厚度为0.005 cm，玻璃折射率为1.5，空气折射率近似为1。

如图所示，现用波长为600 nm的单色平行光，沿入射角为30°角的方向射到玻璃板的上表面，则在劈形膜上形成的干涉条纹数目为144 。

解：通过折射定律，求空气劈形膜上表面的入射角：n空气sin30o=n玻璃sini入，得到sini入=1/3根据劈尖干涉的特点，可以得到相邻明纹中心的高度差Δe：Δe=λ/2(1-2.25/9)0.5得到最终的干涉条纹数目：m=5*10-5*2(1-2.25/9)0.5/6*10-7≈1446.维纳光驻波实验装置示意如图。

MM为金属反射镜，NN为涂有极薄感光层的玻璃板。

MM与NN之间夹角φ=3.0×10-4 rad，波长为λ的平面单色光通过NN板垂直入射到MM金属反射镜上，则反射光与入射光在相遇区域形成光驻波，NN板的感光层上形成对应于波腹波节的条纹。

实验测得两个相邻的驻波波腹感光垫A、B的间距1.0 mm，则入射光的波长为 6.0×10-4mm 。

光的干涉、衍射1．如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S 从双缝S 1、S 2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则( )A ．不再产生干涉条纹B ．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P 的位置不变C ．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P 的位置略向上移D ．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P 的位置略向下移2．如图所示是双缝干涉的实验装置，其光屏上P 处发现明条纹，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3．在双缝干涉实验中，光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差δ1＝0.75 μm，光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差为δ2＝1.5 μm.如果用频率为f ＝6.0×1014 Hz 的黄光照射双缝，则( )A ．P 点出现亮条纹，Q 点出现暗条纹B ．Q 点出现亮条纹，P 点出现暗条纹C ．两点均出现暗条纹D ．两点均出现亮条纹4．在双缝干涉实验中，以下说法正确的是( )A ．狭缝屏的作用是使入射光线到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况完全相同的光源B ．若入射光是白光，像屏上产生的条纹是黑白相间的干涉条纹C ．像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍，该点处一定是亮条纹D ．双缝干涉图样中，亮条纹之间距离相等，暗条纹之间距离不相等5.某同学自己动手利用如图所示器材观察光的干涉现象，其中A 为单缝屏，B 为双缝屏，C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．试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C ．S 到S 1和S 2距离不等D ．阳光不能做光源6．以下光源可作为相干光源的是( ) A ．两个相同亮度的烛焰 B ．两个相同规格的灯泡C ．双丝灯泡D ．出自一个单色光源的一束光所分成的两列光7．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃分别挡住双缝，则屏上将出现( )A ．黄色的干涉条纹B ．红绿相间的条纹C ．黑白相间条纹D ．无干涉条纹8．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不同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9．用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是( )A ．干涉图样的中央亮条纹是白色的B ．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹C ．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹D ．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关10．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 位置处出现暗条纹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11．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处，这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( ) A ．18λ B ．14λ C ．12λ D ．λ 12．如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝S ，在光屏中央P 处观察到亮条纹，P 点上方的P 1点出现第一级亮纹中心(即P 1到S 1、S 2的光程差为一个波长)，现换用波长为400 nm 的紫光源照射单缝，则( )A ．P 和P 1仍为亮条纹B ．P 为亮条纹，P 1为暗条纹C ．P 为暗条纹，P 1为亮条纹D ．P 、P 1均为暗条纹13．如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环．以下说法正确的是( )A ．干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．若将该装置放到真空中观察，就无法看到牛顿环14.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（）A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失15．如图所示为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（）16．在用游标卡尺观察光的衍射现象时，当游标卡尺两测脚间狭缝宽度从0.1mm逐渐增加到0.8mm的过程中，通过狭缝观察一线状光源的情况是（）A．衍射现象逐渐不明显，最后看不到明显的衍射现象了 B．衍射现象越来越明显C．衍射条纹的间距随狭缝变宽而逐渐变小 D．衍射条纹的间距随狭缝变宽而逐渐变大17．下列说法不正确的是( ) A．增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的四分之一B．光的色散现象表明了同一介质对不同色光的折射率不同，各色光在同一介质中的光速也不同C．用单色光做双缝干涉实验相邻条纹之间的距离不相等 D．光的衍射为光的波动提供了有力的证据18.一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（）A．明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹 B．明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹C．一条红色的条纹 D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像19. 用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是（）A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的 B．中央均为亮点的同心圆形条纹C．中央均为暗点的同心圆形条纹 D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的20.在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时，下面说法正确的是（）A．缝越窄，衍射现象越明显 B．缝越宽，衍射现象越明显C．照射光的波长越短，衍射现象越明显 D．照射光的波长越长，衍射现象越明显21.在白炽灯的照射下,能从捏紧的两块玻璃板的表面看到彩色条纹;通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯,也会看到彩色条纹.这两种现象 ( )A.都是光的衍射现象 B.前者是光的色散现象,后者是光的衍射现象C.前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象D.都是光的波动性的表现22.用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d＝0.25mm，双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由下图中毫米刻度尺读出（如戊图所示），实验时先移动测量头（如图甲所示）上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹（如图乙所示），并记下螺旋测微器的读数x1（如丙图所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7（如丁图所示），由以上测量数据可求该单色光的波长。

沪科版 高二（下）第十四章 A.光的干涉和衍射 课后练习一、填空题1. 英国物理学家__________首先在实验室观察到光的干涉现象，做了著名的__________实验，同一装置中红光条纹比紫光__________．2. 空间两列光相遇能发生干涉的条件是__________，干涉条纹的特点是____________________．3. 能发生明显衍射现象的条件是____________________，衍射条纹的特点是____________________．4. 在研究光的干涉实验中，当保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹的间距__________；当保持光屏到缝的距离不变，双缝的间隙越小，屏上条纹的间距__________．5. 在研究光的衍射实验时，当保持狭缝到光屏的距离不变，屏上明暗相间的条纹间距随缝宽的减小而__________．6. 如图所示，竖直放置的肥皂膜上呈现的彩色条纹正确图示应该是图__________（选填“A”或“B”）．7. 光在真空中的传播速度是_________．8. 如图所示两种条纹中，图_______所示是双缝干涉条纹，图_______所示是单缝衍射条纹．9. 太阳光照射到肥皂膜上可看到彩色条纹是______________现象，白光通过双缝可以在光屏上得到______________光带．10. 如图所示利用激光完成“双缝干涉”实验，双缝的作用是______________，观察到的现象是______________．二、解答题三、单选题11. 杨氏双缝于涉实验中，双缝的一条缝前放一块绿色滤光片，另一条缝前放一块黄色滤光片，还能看到干涉现象吗？为什么？12. 两块玻璃叠在一起，一端压紧，另一端垫一张纸片，用单色光照射，可以看到明暗相间的条纹，这是光的（）．A．干涉现象B．衍射现象C．色散现象D．折射现象13. 在双缝干涉实验装置中，正确的说法是（）．A．光源必须发出单色光B．光经过单缝成为单色光C．光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光D．两束光只在屏上发生干涉14. 关于双缝干涉实验，正确的说法是（）．A．红光条纹间距比紫光小B．证明了光是一种波C．所有单色光的干涉条纹间距都相等D．蓝光条纹间距比橙光大15.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四种现象．当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从逐渐变小时，所看到的四个图像的顺序是（）．A ．B ．C ．D ．16. 如图所示是一双缝干涉实验装置的示意图,其中S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏．实验时用白光从左边照射单缝S,可在光屏P上观察到彩色的干涉条纹．现在S1、S2的左边分别加上红色和蓝色滤光片,则在光屏P上可观察到（）A．红光和蓝光两套干涉条纹B．红、蓝相间的条纹C．两种色光相叠加,但不出现干涉条纹D．屏的上部为红光,下部为蓝光,不发生叠加17. 下列现象中不属于光的干涉现象的是（）．A．雨后天空出现的彩虹B．白光照在肥皂泡上出现彩色花纹C．白光照在两块叠在一起的玻璃上出现彩色花纹D．白光照在靠近的双缝上在后面屏上出现彩色条纹18. 我们平时从来也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上叠加产生的干涉条纹，其主要原因是（）．A．两只小灯泡灯丝的发光面积太大，不能看作点光源B．两只小灯泡的灯丝不能靠得很近，产生的干涉条纹太密，不能分辨C．平时环境里外界杂散的光太强，干扰了观察的进行D．小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的，很难满足频率相等的条件四、实验题19. 英国物理学家托马斯· 杨第一次在实验室用图1所示的实验装置观察到光的干涉现象．图中M为光源，N是有一个小孔的屏，O是有两个非常靠近大小相同的小孔屏，两小孔与N上小孔的距离相同；P为像屏．（1）该实验设置O屏的目的是____________________；（2）呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图2中的________（填“甲”或“乙”）．。

高二物理光的干涉试题答案及解析1.关于光的本性，下列描述正确的是A．泊松亮斑说明光具有波动性B．薄膜干涉说明光具有波动性C．单缝衍射说明光具有波动性D．偏振现象说明光是一种纵波【答案】ABC【解析】由于泊松亮斑、薄膜干涉、单缝衍射都说明光具有波动性，故A、B、C都是正确的；D 中的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D错误。

【考点】光的波动性。

2.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知（）A．B侧波是衍射波B．A侧波速与B侧波速相等C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显【答案】 B【解析】试题分析: 档板左边是衍射波的波源，故A错误；在同一种介质水中，机械波的波速相等，故B正确；波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将在减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显；故C错；在波长没改变的情况下，可以增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错。

【考点】波的干涉和衍射现象3.如图所示，用单色光A做双缝干涉实验时，P处为第二条暗纹的中点，改用频率较低的单色光B重做实验，若其他条件不变，则()．A．第二条暗纹中点仍在P点B．第二条暗纹中点在P点上方C．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点仍在O点D．中央亮纹的宽度变大，亮纹中点在O点上方【答案】B【解析】由λ＝和Δx＝λ可知B正确．不论波长如何变化，中央亮纹的中点仍在O点．4.竖直的肥皂膜在单色光的照射下，表面会形成明暗相间的条纹，下列说法中正确的是()．A．干涉条纹基本上是竖直的B．干涉条纹基本上是水平的C．干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列波叠加的结果D．干涉条纹是彩色的【答案】BC【解析】薄膜干涉条纹的产生是薄膜的前表面与后表面反射来的光发生干涉所产生的，同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方，膜非常薄，条纹基本是水平的，由于光是单色光，不会发生色散，故选B、C.5.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为()．A．B．C．D．【答案】D【解析】出现暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为×(2n－1)＝λ而λ＝，所以|r1－r2|＝λ＝，因而D是正确的．6.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处如图所示．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()．A．λB．λC．λD．λ【答案】B【解析】红外线最显著的特点之一就是热效应，当光照射物体时，一般都伴随着大量的红外线而致热．在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层如氟化镁薄膜(相当于增透膜)，当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的时，灯泡发出的红外线射到增透膜后，从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉，相互抵消，使反射的红外线强度减弱，达到冷光效果．7.以下光源可作为相干光源的是()．A．两个相同亮度的烛焰B．两个相同规格的灯泡C．双丝灯泡D．出自一个狭缝光再分成的两束光【答案】D【解析】两个光源发出的光要产生干涉，它们的频率必须相同，相位差恒定，而且振动方向相同．相同亮度的烛光频率不一定相同，故A项错；相同规格的灯泡发出的光频率不一定相同，B 错；双丝灯泡上，不同的发光点所发出光的频率也不一定相同，C项错；把同一束光线再分成两列光，能够确保这两列光波(视为新光源)的频率相同，相位差恒定，振动情况相同，所以D项正确．8.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不同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【答案】D【解析】本题考查相干光的条件，题中两光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否发生干涉没有影响，选项B错误．光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，二者产生的光振动情况不完全相同不是相干光，选项D正确．9.在一次杨氏双缝干涉实验时，所有光源是波长等于6 000的橙光，光屏上有一点与双缝距离之差为18 000，则这一点将出现________条纹，若改用波长为4 000的紫光进行实验，则这一点将出现________条纹．【答案】明暗【解析】出现亮纹的条件是光程差Δr＝2n·，(n＝0,1,2，…)因为Δr＝18 000，λ＝6 000，故n＝3，满足条件，为亮纹；出现暗纹的条件是光程差Δr＝(2n＋1)· (n＝0,1,2，…)，因为Δr＝18 000，λ′＝4 000，故n′＝4，满足条件，为暗纹．10.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜．现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一回到最亮．则 ()．A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C．温度从t1升至t2过程中，A的高度减少D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加【答案】D【解析】因A、B间为空气薄膜，在B板上方观察，光线最亮，说明从B的下表面反射的光与A的上表面反射的光叠加后加强，A、B错；设原来空气薄膜d1，升温后，空气薄膜厚度为d2，则光加强时有：2d1＝kλ，2d2＝(k－1)λ，所以：d1－d2＝，C错、D正确.11.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。

高二物理知识点详解光的衍射与干涉现象光是一种电磁波，除了直线传播外，还会发生衍射和干涉现象。

衍射和干涉是光的波动性质的重要表现，也是物理学中的重要研究内容。

本文将详细解析光的衍射与干涉现象。

一、光的衍射1. 衍射现象的定义和特点光的衍射是指光通过孔径或物体边缘时的偏向现象。

其特点包括：（1）光的波动性质：光的波动性质使得光能够衍射。

（2）波的理论：光的波动性质可通过波的理论解释。

2. 衍射公式及应用光的衍射公式表示为：D·sinθ = m·λ，其中D为衍射的衍射度，θ为衍射角，m为光的级别（m=0,1,2,…），λ为光的波长。

光的衍射可应用于天文学、物理实验等领域。

例如，在显微镜中，光通过物体的孔径或衍射屏，能够形成衍射图案，有效地观察物体的微观结构。

二、光的干涉1. 干涉现象的定义和特点光的干涉是指两个或多个光波相遇产生交叠叠加的现象。

其特点包括：（1）光波的叠加原理：两个光波相遇时，会叠加形成干涉条纹。

（2）明暗条纹交替出现：干涉条纹有明暗相间的特点。

（3）干涉现象的条件：干涉现象需要两个相干光源和光程差。

2. 干涉的类型光的干涉分为两种类型：相干干涉和非相干干涉。

（1）相干干涉：相干光通过初始相差不大的主光源形成。

例如Young双缝干涉实验。

（2）非相干干涉：非相干光通过光学装置形成。

例如牛顿环干涉实验。

3. 干涉的应用干涉现象广泛应用于光学仪器和光学测量等领域。

例如，在干涉仪中，利用干涉现象可以测定光的波长、光的折射率等物理量。

三、光的衍射与干涉在生活中的应用光的衍射与干涉现象在生活中也有许多实际应用。

1. 光的衍射应用（1）CD/DVD光盘：CD/DVD光盘的读写过程是依赖光的衍射原理，利用光的波动性质在光盘上的小凹槽和小凸起之间读取信息。

（2）显微镜：通过使用光的衍射现象，显微镜可以放大被观察物体的显微结构，使其更清晰可见。

2. 光的干涉应用（1）干涉仪：干涉仪是一种利用光的干涉现象测量物理量的精密光学仪器，常用于光学测量、波长测量、折射率测量等。