《2012年高考物理二轮复习光的干涉和衍射(解析版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012年高考物理二轮复习光的干涉和衍射(解析版)（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1光的干涉干涉和衍射的区别和联系例例 14-514-5：劈尖上面玻璃板做如下运动，试指明干涉条纹如何移动及相邻条纹间 距如何变化？图 14-14 解：结果如下：图号条纹移动相邻条纹间距（） sin2ne （a）沿斜面向下不变（b）随斜面向右不变（c）沿斜面向下变小【例 5】如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反向的光叠加而成的（ C ）Aa 的上表面、b 的下表面 Pii光源SnnnA r法线BMD34C12屏 Li Nnn图 14-8AAkAk AkA2G2G2G)(a)(b)(c向上平动向
2、右平动绕棱转动2Ba 的上表面、b 的上表面 Ca 的下表面、b 的上表面 D.a 的下表面、b 的下表面 D.【例 6】现代光学装置中的透镜，棱镜的表面常涂上一层薄膜（一般用氟化镁） ，当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的 1/4 时，可以大大减少入射光的反射损失，从而增强透射光的强度，这种作用是应用了光的（C）A色散现象 B全反射现象 C干涉现象 D衍射现象【例 7】 （2001 年全国高考）在如图中所示,A、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而成成的的图像，其中图 A 是光的 衍射 （填干涉或衍射）图像，由此可以判断出图 A 所对应的圆孔的孔径 小于 （填大于或小于）图 B 所对应的圆孔的
3、孔径。【例 8】在双缝干涉实验中，如果将双缝中的一条挡住，其它都不改变，那么在光屏上观察到的现象将是 （答案 C）A.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是亮纹的亮度变暗了B.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是由于挡住一条缝，所以光屏上只有一半区域内有干涉条纹，另一半区域内将没有干涉条纹C.仍然有明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和亮度分布不再是均匀的了D.由于只有单缝，不能形成相干光源，所以不会发生光的干涉现象，光屏上将没有任何条纹出现1如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是( D )单缝 S 的作用是为了增加光的强度.双缝 S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.当 S1
4、、S2发出两列光波到 P 点的路程差为光的波长 的 1.5 倍时,产生第二条暗条纹。当 S1、S2发出的两列光波到 P 点的路程差为长 时,产生中央亮条纹.A. B. C. D.2.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上 P 点的距离之差x=0.6,若分别用频率为m图 A图 B3f1=5.01014Hz 和 f2=7.51014Hz 的单色光垂直照射双缝,则 P 点出现明、暗条纹的情况是(AD )A.用频率为 f1的单色光照射时,出现明条纹.B.用频率为 f2的单色光照射时,出现明条纹.C.用频率为 f1的单色光照射时,出现暗条纹.D.用频率为 f2的单色光照射时,出现暗条纹.3关于双缝干涉条纹的以下
5、说法中正确的是(ABD )A.用同一种单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的单色条纹.B.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍.C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍.D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差一定为该色光半波长的奇数倍.4在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光） ，另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光） ，这时（ C ）A只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失B红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉
6、条纹依然存在C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D屏上无任何光亮D AD ABD C A C AC A BD AC B D B A5如图所示，一束白光从左侧射人肥皂薄膜，下列说法中正确的是 （A ）人从右侧向左看，可看到彩色条纹人从左侧向右看，可看到彩色条纹彩色条纹水平排列 彩色条纹竖直排列A B C D6用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为x。下列说法中正确的有 （ C ）A如果增大单缝到双缝间的距离，x 将增大B如果增大双缝之间的距离，x 将增大C如果增大双缝到光屏之间的距离，x 将增大4D如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距
7、离，x 将增大7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，让一束单一波长的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 （ AC ） A干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B干涉现象是由于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干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的8在一发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆屏从较大调到完全闭合的过程中，在屏上看到的现象是：（ A ）先是圆形亮区，再是圆形亮
8、环，最后完全黑暗先是圆形亮区，最后完全黑暗先是圆形亮环，最后完全黑暗先是圆形亮环，再是圆形亮区，最后完全黑暗9关于光学装置上的增透膜，下列说法中错误的是：（BD ）照相机的镜头上涂增透膜后，可提高成像质量光学镜头上涂增透膜，是为了使入射光的各种色光都不发生反射增透膜的厚度应是入射光在介质中波长的四分之一涂有增透膜的镜头，看上去呈淡紫色，说明增透膜增加了镜头对紫光的透射程度10.在光的双缝干涉实验中，如果只改变一个条件，以下说法中正确的是：（ AC ）使双缝间距变小，则条纹间距变宽5使屏与双缝距离变小，则条纹间距变宽将入射光由绿光改为红光，则条纹间距变宽将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽11
9、如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为的橙光做实验时，光屏中m7106心点点及其上方的 P点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为的紫光重复上述实验，在和 P1点形成的亮、m7104暗纹情况是（ B ）和 P1都是亮纹 是亮纹，P1是暗纹是暗纹，P1是亮纹和 P1都是暗纹12下面哪些属于光的干涉现象：（ D ）雨后美丽的彩虹对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹光通过三棱镜产生的彩色条纹阳光下肥皂膜上的彩色条纹13关于光的衍射现象，以下说法中正确的是：（B ）缝的宽度越小，衍射图案越亮d缝的宽度越小，衍射现象越明显d缝的宽度越小，光的传播路线越接近直线d入射光的波长越短，衍射现象越明显14双缝干
10、涉实验装置如图所示，绿光通过单缝 S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 S1和 S2与单缝的距离相等，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。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是：O 点是红光的亮条纹；红光的第一条亮条纹在 P点的上方；O 点不是蓝光的亮条纹；蓝光的第一条亮条纹在 P 点的上方。其中正确的是 ( A) A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.只有正确 SOS1 S2绿光P双缝615在用双缝干涉测光的波长的实验中：已知双缝到光屏之间的距离是 600mm
11、，双缝之间的距离是 0.20mm，单缝到双缝之间的距离是 100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第 1 条）的中心，这时手轮上的示数如左图所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第 7 条亮纹的中心，这时手轮上的示数如右图所示。这两次示数依次为_0.641_mm 和_10.296_mm。由此可以计算出本实验所用的单色光的波长为_536_nm。 参考答案：参考答案：1.D 2.AD 3. ABD 4. C 5. A 6. C 7. AC 8.A 9. BD 10.AC 11. B 12. D 13. B 14.A 15.0.641 10.
12、296， 536 习题六习题六 一、选择题一、选择题 1如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，设屏到双缝的 距离 D =2.0m，用波长=500nm 的单色光垂直入射，若 双缝间距 d 以 0.2mms-1的速率对称地增大（但仍满足 d n2 n3，则两束反射光在相遇点的位相差为 （A）； （B）；24/n e22/n e（C）； （D）。24/n e24/n e答案：A解：三层介质折射率连续变化，故上下两光之间无附加程差。垂直入射，所以反射光2 2422,n en e4借助于玻璃表面上所涂的折射率为 n =1.38 的 MgF2透明簿膜，可以减少折射率为 1.60的玻璃表面的反射。若波长为 500
13、nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，试问此透明薄膜的厚度至少为多少 nm? （A）5； （B）30； （C）90.6； （D）250； （E）1050。答案：C解：三层介质折射率连续变化，故上下两光之间无附加程差。垂直入射，所以反射光2ne反射相消条件：，由此得2(21),0,1,22nekkK(21)4ekn令 k = 0，得所求薄膜的最小厚度为50090.6nm44 1.38en5用白光照射由竖直放置的铅丝围成的薄肥皂水膜时，将观察到彩色干涉条纹，其干涉条 纹的特点是 （A）具有一定间距的稳定条纹； （B）条纹下移，其间距越来越大； （C）条纹下移，其间距不变； （D）条纹上移，
14、其间距越来越大； （E）条纹上移，其间距不变。 答案：B 解：由于重力的作用，竖直的肥皂薄膜形成一个皂水劈尖薄膜，因此在白光照射下可观察到彩色干涉条纹。该劈尖干涉亮纹满足关系式，所以对一确定波长而言，22ndk一个确定级次 k 的干涉条纹出现在膜厚处。由于重力作用，的位置会逐214kdknkd渐向下移动，因而整体显示出彩色条纹逐渐下移。1n2n3ne8由上述干涉公式可得。开始时薄膜较厚，所以此时从劈尖往下的任一21 2ndkd处，k 值都较大，说明此时干涉条纹较密。随着肥皂水下流，皂膜逐渐减薄，由于劈尖顶点位置不变，而其下方各处的 d 值变小，相应于劈尖角 减小。又由于相邻劈尖干涉条纹的间距，因此，随着 减小条纹间距越来越大。1 2ln 二、填空题二、填空题1双缝干涉实验中，若双缝间距由 d 变为 d，使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中 心，则 d：d = ；若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线的光程增加 2.5 ，则此时屏中心处为第 级 纹。 答案：1:2；2 级；暗纹。解：（1）双缝干涉亮纹位置，据题意，.由此得出：Dxkd Dxkd 2 ,kkxx
