2016届高三物理一轮复习 光的干涉和衍射

[随堂演练]

1．对光现象的认识，下列说法中正确的是( ) A．光的色散现象都是由光的干涉引起的 B．光导纤维导光主要应用了光的干涉原理 C．光的衍射现象表明光沿直线传播 D．光的干涉现象说明了光是一种波

解析：光的色散现象是由光的折射引起的，选项A错误；光导纤维主要应用了光的全反射原理，选项B错误；光的衍射现象表明了光不是沿直线传播，选项C错误；干涉现象只有波才能发生，选项D正确．

答案：D

2．在杨氏双缝干涉实验中如果( )

A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹

C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹

解析：用白光作杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作光源，屏上将呈现红色条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错；紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹，D错．

答案：B

3．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为l，调整实验装置使得像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．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰 B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰 C．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小 D．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大

解析：双缝到像屏的距离l不影响干涉条纹的清晰度，A、B错；当双缝间距d变小时，

l

由Δx＝λ知，Δx应变大，D正确．

d

答案：D

4．右图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则( )

A．屏上干涉条纹的间距将变小 B．屏上O点不再为中央亮纹的中心 C．屏上P1位置仍然可能为亮纹的中心 D．屏上P1位置可能为暗纹的中心

l

解析：干涉条纹间距Δx＝λ，d为双缝间距，d减小，Δx变大，A不正确；O点到双缝

d的路程差为零，所以O点始终是亮纹，B错；P1到双缝的路程差小于一个波长，P1点有可能是暗条纹中心，故C不正确，D正确．

答案：D

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(时间：45分钟，满分：100分)

[命题报告·教师用书独具] 知识点 对光的干涉、衍射的理解 双缝干涉 薄膜干涉 衍射现象 光的波动的综合问题 题号 1、4 8、11、12 2、5、10 3、9 6、7 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．关于光的性质，下列说法不正确的是( ) A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度 B．双缝干涉说明光具有粒子性 C．光在同种均匀介质中沿直线传播 D．光的衍射现象说明光是一种波

c

解析：由折射率公式n＝v＞1可得选项A正确；干涉、衍射是波所特有的现象，所以选项B错误；由常识得选项C正确；光的偏振现象说明光是横波，故选项D正确．

答案：B

2．一个半径较大的透明玻璃球体，若截去其上面的一大部分，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，如图所示，在反射光中看到的是( )

A．平行的、明暗相间的干涉条纹 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 D．一片黑暗

解析：透镜与平板玻璃间形成的空气膜由中心向外，厚度增加不均匀，故产生不等距的明暗相间的环形干涉条纹，故B对。

答案：B

3．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，图中属于光的单缝衍射图样的是( )

A．a、c C．a、d

B．b、c D．b、d

解析： a图中是等间距的光的干涉图样，b图是单色光的单缝衍射图样，c图是水波的衍射图样，d图是白光的单缝衍射图样，可见D正确．

答案：D

4．(2012年高考大纲卷)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有( )

A．改用紫光作为入射光 C．增大双缝到屏的距离

B．改用蓝光作为入射光 D．增大双缝之间的距离

L

解析：根据Δx＝λ，要增大条纹间距Δx，将L、λ增大或将d减小均可以，紫光和蓝

d光都比黄光波长小，故A、B选项错误；增大双缝到屏的距离L，则Δx增大，故C选项正

确；增大双缝间距d，则Δx变小，故D选项错误．

答案：C

5．用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图甲是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙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30° B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90° C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30° D．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，D对．

答案：D

6．(2014年合肥模拟)甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲＞Δx乙，则下列说法正确的是( )

A．通过同一单缝装置时，甲光能发生衍射现象，乙光则不能发生 B．真空中甲光的波长一定小于乙光的波长 C．甲光的频率一定大于乙光的频率

D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光

lλ

解析：由Δx＝得Δx越大则λ越大，B错；甲光和乙光都可以发生衍射，A错；由c

d＝λf知，λ越大，f越小，C错；由光的折射率随波长增大而减小和v＝c/n知，D对．

答案：D

7．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理．用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之间距离l以及相邻两条亮纹间距Δx，若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是( )

λΔx

A．v＝

lΔt

lλ

B．v＝

ΔxΔt