《新高考物理一轮复习精练题专题11.2 光的干涉、衍射、光的偏振、激光用双缝干涉测量光的波长（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理一轮复习精练题专题11.2 光的干涉、衍射、光的偏振、激光用双缝干涉测量光的波长（含解析）（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 专题11.2 光的干涉、衍射、光的偏振、激光用双缝干涉测量光的波长【练】目录一练经典题型1二、练创新情景5三练规范解答10一练经典题型1如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫【答案】B【解析】双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹.相邻亮条纹间距x，红光波长比蓝光波长长，则
2、红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应于红光和蓝光.而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，黄光波长比紫光波长长，即2、4分别对应于紫光和黄光.综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确.2.(多选)(2021山东聊城市第二次等级考试模拟)下列说法中正确的是()A.电子表的液晶显示用到了偏振光B.光纤利用的是光的全反射C.红光由空气进入水中，波长变短，颜色不变D.分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，用黄光时得到的条纹间距更窄【答案】ABC【解析】电子表的液晶显示用到了偏振光，A正确；光纤利用的是光的全反
3、射，B正确；红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，根据vf，可知折射率n变大，波长变短，C正确；分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，因为蓝黄，根据干涉条纹宽度公式x可知用黄光时得到的条纹间距更宽，D错误。3.(多选)下列说法正确的是()A.只有横波才能产生干涉、衍射现象B.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波C.泊松亮斑支持了光的波动说，牛顿环是光的干涉产生的D.由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光【答案】CD【解析】任意波，只要频率相同，均能产生干涉现象，A错误；均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的电场不能再产生磁
4、场，故不能激发电磁波，B错误；泊松亮斑是衍射现象支持了光的波动说，牛顿环是光的干涉产生的，C正确；绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式sin C知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射向空气，在不断增大入射角时，绿光先发生全反射，从水面上消失，D正确。4.(2020北京卷1)以下现象不属于干涉的是()A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样【答案】C【解析】选项A是双缝干涉，选项B是薄膜干涉，选项C是光的色散，选项D是薄膜干涉.故选C.5.(多选)(2021广东深圳市第二次调研)下列有关光学现象的说
5、法正确的是()A.光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射B.做双缝干涉实验时，仅用红光替代紫光，相邻亮条纹间距变大C.在白光下观察肥皂泡，其表面的相邻各条纹是等间距的D.光的偏振现象表明光是横波【答案】BD6.(多选)(2021重庆市康德高三上学期期中联考)下列说法正确的是()A.变化的电场一定产生变化的磁场B.电磁波是横波C.紫外线的频率比红外线的频率大D.障碍物的尺寸比光的波长大时，不能发生光的衍射现象E.在“双缝干涉实验”中，其他条件不变，若双缝间距越大，屏上相邻条纹间距越小【答案】BCE【解析】变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，故A错误；光的偏振
6、现象说明电磁波是横波，故B正确；紫外线的频率比红外线的频率大，故C正确；任何光都可以发生衍射，只是障碍物的尺寸跟光的波长差不多时，衍射现象比较明显，故D错误；在双缝干涉实验中，据x知，其他条件不变，双缝间距越大，屏上相邻条纹间距越小，故E正确.7.(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()A.X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B.射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线【答案】AB【解析】紫外线比紫光的波长短，更不容易发生干涉和衍射，故C错误；在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是
7、无线电波，故D错误.8.(多选)下列说法中正确的是()A.人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射B.光的色散现象是由光的干涉引起的C.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D.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大【答案】AD【解析】超声波的频率较大，波长较小，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，选项A正确；光的色散现象是由光的折射引起的，选项B错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场周围才可以产生电磁波，选项C错误；光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，选项D正确.9. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示.(1)某同学以线
8、状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点：A.灯丝与单缝和双缝必须平行放置B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关D.干涉条纹的间距与光的波长有关以上几点中，你认为正确的是_.(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图4甲所示，该读数为_ mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示.则在这种情况下来测量干涉条纹的间距x时，测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值.【答案】(1)AD(2)0.700(3)大于【解析】(1)为了获得清晰的干涉条纹，A正确；由干涉现象可知干涉条纹与双缝平
9、行，B错误；干涉条纹的疏密程度与单缝宽度无关，干涉条纹的间距与光的波长有关，C错误，D正确.(2)手轮的读数为0.5 mm20.00.01 mm0.700 mm.(3)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值x实xcos ，为条纹与分划板中心刻线间的夹角，故x实x.10.(2021山东省实验中学月考)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题：(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_(填“甲”或“乙”).(2)将下表中的光学元件放在图所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长.元件代号ABCDE元件名称光屏双缝白光光源单
10、缝透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，从左至右，表示各光学元件的排列顺序应为_.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d0.50 mm，双缝到光屏的距离l0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图(a)所示，分划板中心刻线在图中A位置时游标卡尺如图(b)所示，则其示数为_ mm；在B位置时游标卡尺如图(c)所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_ m(保留2位有效数字).【答案】(1)甲(2)EDBA(3)111.156.1107【解析】(1)题图甲中的条纹间距和亮度相同，是干涉图样，题图乙是衍射图样.(2)光源发出的白光，各种频率都有，加
11、上E后通过的只有红光了，变成单色光，加上D和B，就得到两列频率相同、步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为EDBA.(3)A位置的示数为111.15 mm，B位置的示数为115.45 mm，题图(a)中A、B之间的距离为(115.45111.15) mm4.30 mm，则相邻条纹的间距为x mm，再根据公式x，代入数据得波长为6.1107 m.二、练创新情景1.(多选)雾霾天气严重影响人们的身体健康，雾霾天气时能见度只有几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下()A.只有波长较短的一部分光才能到达地面B.只有波长较长的一部分光才能到达地面C.只有频率较大的一部分光才能到
12、达地面D.只有频率较小的一部分光才能到达地面【答案】BD【解析】根据光发生明显衍射的条件，雾霾天气时，只有波长较长、频率较小的一部分光发生衍射绕过空气中的颗粒物到达地面，选项A、C错误，B、D正确.2.(多选)食品安全检验中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间.以下说法中
13、正确的是()A.到达O处光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于【答案】ACD【解析】解析偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度，所以到达O处光的强度会明显减弱，故A正确，B错误；将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于，故C正确；同理，将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于，故D正确.3.目前，我国正在开展5G网络试点工作，即将全面进入5G时代.
14、届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实.5G(即第五代移动通信技术)采用3 3005 000 MHz频段，相比于现有的4G(即第四代移动通信技术，1 8802 635 MHz频段)技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延.5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是()A.5G信号在真空中的传播速度更快B.5G信号是横波，4G信号是纵波C.5G信号粒子性更显著D.5G信号更容易发生明显衍射【答案】C【解析】任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，传播速度相同，A错误；电磁波均为横波，B错误；5G信号的频率更高，则其粒子性更显著，C正确；因
15、5G信号的频率更高，则波长更小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，D错误.4.(2021浙江7月选考4)在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示.下列说法正确的是()A.当体温超过37.3 时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的【答案】D【解析】所有物体都会辐射出红外线，故A、B错误；红外体温计是依据人体发射红外线来测体温的，且人体温度越高，辐射的红外线强度越大，故C错误，D正确.5.(多选)(2021江西九江市第二次模拟)图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查其平面的物体，C为入射光，图乙和图丙分别
