光的干涉习题课
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一、单选题(选择题)1. 下列说法中正确的是()A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象2. a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中,光路如图所示,关于a、b两种单色光,下列说法中正确的是()A.该种玻璃对a光的折射率较大B.b光在该玻璃中传播时的速度较大C.两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小D.用同一装置进行双缝干涉实验,屏上的干涉条纹的间距a光较大3. 如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈,S 是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图像应是图中的()A.B.C.D.4. 已知两种单色光a和b在某种介质中传播的速度大小之比是1:2,以下判断正确的是()A.a的频率小于b的频率B.a、b在该种介质中的折射率之比为1:2C.若a、b分别从该种介质射向空气,它们发生全反射的临界角之比为1:2 D.在实验条件相同的情况下,用b光进行双缝干涉实验观察到的条纹更宽5. 某一质检部门为检测一批矿泉水的质量,利用干涉原理测定矿泉水的折射率。
方法是将待测矿泉水填充到特制容器中(不考虑器壁对光的影响),放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气),如图所示,特制容器未画出,通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率。
若实验测得双缝间距d=0.4mm,缝屏间距L=0.6m,x1=0.75mm,x2=0.60mm,则该矿泉水的折射率为()A.1.25 B.1.35 C.1.45 D.1.506. 中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”。
从物理学角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。
第四章 光3 光的干涉1.双缝干涉实验的部分实验装置如图所示,调整实验装置使得光屏上可以看到清晰的干涉条纹,关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是( )A .若将光屏向右平移一小段距离,屏上的干涉条纹不再清晰B .若将光屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化C .若将光屏向上平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹D .若将光屏向上平移一小段距离,屏上的干涉条纹将发生变化2.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r 2-r 1应为( )A .c 2fB .3c 2fC .3c fD .5c 2f3.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r 1=0.75 μm ,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差为r 2=1.5 μm.如果用频率为f =6.0×1014 Hz 的黄光照射双缝,光在真空中的传播速度c =3×108 m/s ,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.如图是某同学用“双缝干涉法”做测定某单色光的波长的实验示意图.图中,单缝到双缝的距离为L 1,双缝到墙壁的距离为L 2,双缝间距为d ,墙壁上的干涉图样及尺寸如图,则该单色光的波长为( )A .dx L 1B .dx L 2C .dx 12L 2D .xL 212d5.(2023年高州期末)某同学用单色光做双缝干涉实验时,观察到条纹如图甲所示,改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )A .增大了单色光的波长B .减小了双缝之间的距离C .减小了光源到单缝的距离D .减小了双缝到光屏之间的距离6.如图所示为双缝干涉实验装置的示意图,S 为单缝,S 1、S 2为双缝,P 为光屏.用单色光从左侧照射单缝S 时,可在光屏P 上观察到干涉条纹.下列说法正确的是( )A .减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小B .增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大C .若换作波长更长的单色光照射,干涉条纹间的距离减小D .若换作白光照射,光屏上不出现条纹7.用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为( )A B C D8.(多选)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.图甲中,让单色光从上方射入,这时从上方看可以看到明暗相间的条纹,下列说法正确的是()A.图甲中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,条纹变疏B.图甲中将样板微微平行上移,条纹疏密不变C.在图甲中如果看到的条纹如图乙所示,说明被检平面在此处是凹陷D.图丙中镀了增透膜的镜头看起来是有颜色的,那是增透了这种颜色的光的缘故9.如图所示,竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用而形成上薄下厚的薄膜,从膜左侧面水平射入红光,在左侧面观察到干涉条纹,则下列说法正确的是()A.干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的B.干涉条纹是红黑相间的竖直条纹C.入射光如果换成紫光,相邻亮条纹间距变大D.薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置相同10.瓦斯在隧道施工、煤矿采掘中危害极大,某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪,其原理如图所示:在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度.如果屏的正中央O点变为暗纹,说明B中气体()A .一定含瓦斯B .一定不含瓦斯C .不一定含瓦斯D .无法判断11.(2024年长沙明德中学校考)某一质检部门为检测一批矿泉水的质量,利用干涉原理测定矿泉水的折射率.方法是将待测矿泉水填充到特制容器中,放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气),如图所示,特制容器未画出,通过比对填充后的干涉条纹间距x 2和填充前的干涉条纹间距x 1就可以计算出该矿泉水的折射率.则下列说法正确的是(设空气的折射率为1)( )A .x 1=x 2B .x 1<x 2C .该矿泉水的折射率为x 1x 2D .该矿泉水的折射率为x 2x 112.在双缝干涉实验中,若双缝处的两束光的频率均为6×1014 Hz ,两光源S 1、S 2的振动情况恰好相反,光屏上的P 点到S 1与到S 2的路程差为3×10-6 m ,如图所示,光在真空中的传播速度c =3×108 m/s ,则:(1)P 点是亮条纹还是暗条纹?(2)设O 为到S 1、S 2路程相等的点,则P 、O 间还有几条亮条纹,几条暗条纹?(不包括O 、P 两处的条纹)13.一实验小组用某一单色光做双缝干涉实验时,在距离双缝为1.0 m 处的光屏上,测得1至5条亮条纹间的距离为7.6 mm.已知所用的双缝间距离为0.25 mm.(1)求这种单色光的波长;(2)若用这种单色光照射到增透膜上,已知增透膜对这种光的折射率为1.3,则这种光在增透膜中的波长是多少?增透膜的厚度至少应取多少?。
第十四章 光的干涉一、 选择题1. 如图,用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为 n ,劈尖角为α的透明劈尖插入光线 2 中,则当劈 尖缓慢地向上移动时(只遮住S 2),屏上的干涉条纹:[ ](A ) 间隔变大,向下移动 (B ) 间隔变小,向上移动 (C ) 间隔不变,向下移动 (D ) 间隔不变,向上移动2. 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是:[ ](A) 使屏靠近双缝 (B) 使两缝间距变小 (C) 把两缝的宽度稍微调小 (D) 改用波长较小的单色光3. 用白色光光源进行双缝试验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个 纯兰色的滤光片遮盖另一条缝,则:[ ](A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和兰光两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹 4. 双缝间距为 2 毫米,双缝与屏相距 300 厘米,用波长为 6000 埃的光照射时,屏上干涉条纹的相邻两明条纹的距离(单位为毫米)是:[ ](A ) 4.5 (B ) 0.9 (C ) 3.12 (D ) 4.15 (E ) 5.185. 在双缝干涉实验中,屏幕上的 P 点处是明条纹,若将缝 S2 盖住,并在 S1S2 连线的垂直平面处放一反射镜M ,如图所示,则此时:[ ]Ss s(A) P 点处仍为明条纹 (B) P 点处是暗条纹 (C) 不能确定 P 点是明纹还是暗纹 (D) 无干涉条纹6. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中:[ ] (A )传播的路程相等,走过的光程相等 (B) 传播的路程相等, 走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等,走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等7. 如图所示,折射率为 n2 ,厚度为 e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为 n1 和 n3 ,n1 < n2 > n3 已知,光若用波长为λ 的单色平行垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束 ① 与 ② 的光程差是:[ ]8. 一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为 n 的透明薄膜上 ,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为:[ ]9. 在迈克尔逊干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是:[ ]10. 在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传到B ,若A 、B 两点的相位差是3π,则此路径AB 的光程差是[ ] (A )1.5λ (B )1.5n λ(A )n 2λ(D )(C )(B )2λ4λn4λ(A ) n2λ(D )(C )(B )2λ)(1n 2-λnλ(A)2222n e n λ-(D)(C) 222λ-e n e n 22λ-e n 22(B)(C)3λ(D)1.5λ/n11.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为 的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A)凸起,且高度为 / 4.(B)凸起,且高度为 / 2.(C)凹陷,且深度为 / 2.(D)凹陷,且深度为 / 4.[]12.两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹(A) 向棱边方向平移,条纹间隔变小.(B) 向棱边方向平移,条纹间隔变大.(C) 向棱边方向平移,条纹间隔不变.(D) 向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变.(E) 向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小.[]二、填空题1)在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距____________,若使单色光波长减小,则干涉条纹间距___________。