資源簡介

考點規范練33　光的波動性
一、單項選擇題
1.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點,在科學技術和日常生活中應用廣泛。下列關于激光的敘述正確的是(　　)
A.激光是縱波
B.頻率相同的激光在不同介質中的波長相同
C.激光也是自然界的產物
D.利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離
2.下圖是研究光的雙縫干涉的示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2,由S1和S2發出的兩列光波到達屏上時會產生干涉條紋。已知入射激光的波長為λ,屏上的P點到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮條紋記作第0號亮條紋,由P向上數,與0號亮條紋相鄰的暗條紋為1號暗條紋,與1號暗條紋相鄰的亮條紋為1號亮條紋,與1號亮條紋上側相鄰的暗條紋為2號暗條紋,則P1處的暗條紋恰好是10號暗條紋。設直線S1P1的長度為r1,S2P1的長度為r2,則r2-r1等于 (　　)
A.9λ B.9.5λ C.10λ D.10.5λ
3.利用圖甲所示的裝置(示意圖),觀察光的干涉、衍射現象,在光屏上得到如圖乙和丙兩種圖樣。下列關于P處放置的光學元件說法正確的是(　　)
A.乙對應單縫,丙對應雙縫 B.乙對應雙縫,丙對應單縫
C.都是單縫,乙對應的縫寬較大 D.都是雙縫,乙對應的雙縫間距較大
4.如圖所示,白熾燈的右側依次平行放置偏振片P和Q,A點位于P、Q之間,B點位于Q右側。旋轉偏振片P,A、B兩點光的強度變化情況是(　　)
A.A、B均不變 B.A、B均有變化
C.A不變,B有變化 D.A有變化,B不變
5.下列說法不正確的是(　　)
A.圖甲為檢驗工件平整度的裝置,利用了薄膜干涉的原理
B.圖乙為光照射不透明小圓板得到的衍射圖樣
C.沙漠蜃景產生的原因是沙漠上層空氣的折射率比下層空氣的折射率大
D.立體電影的原理和照相機鏡頭表面涂上增透膜的原理是一樣的
二、多項選擇題
6.關于下列現象的說法正確的是(　　)
A.照相機鏡頭玻璃的顏色是光的衍射現象造成的
B.攝影師拍攝水下的魚,在鏡頭前加一個偏振片是為了增加透射光
C.水中氣泡看起來特別亮,是一部分發生了全反射
D.在磨制各種鏡面或其他精密光學平面時,可采用干涉法檢查平面的平整程度
7.(2022·山東卷)某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現象,狹縫S1、S2的寬度可調,狹縫到屏的距離為l。同一單色光垂直照射狹縫。實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣。下列描述正確的是(　　)
甲
乙
丙
A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣,當光通過狹縫時,也發生了衍射
B.遮住一條狹縫,另一狹縫寬度增大,其他條件不變,圖丙中亮條紋寬度增大
C.照射兩條狹縫時,增加l,其他條件不變,圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大
D.照射兩條狹縫時,若光從狹縫S1、S2到屏上P點的路程差為半波長的奇數倍,P點處一定是暗條紋
8.抽制高強度纖維細絲可用激光監控其粗細,如圖所示,激光束越過細絲時產生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規律相同。觀察光束經過細絲后在光屏上所產生的條紋即可判斷細絲粗細的變化,下列敘述正確的是(　　)
A.這里應用的是光的衍射現象
B.這里應用的是光的干涉現象
C.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變粗
D.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變細
三、非選擇題
9.如圖所示,在雙縫干涉實驗中,S1和S2為雙縫,P是光屏上的一點,已知P點與S1和S2距離之差為2.1×10-6 m。今有A、B兩種單色光,已知A光在折射率為n=1.5的介質中波長為4×10-7 m;B光在某種介質中波長為3.15×10-7 m,當B光從這種介質射向空氣時,臨界角為37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。現在空氣中分別用A、B兩種單色光做雙縫干涉實驗,問P點是亮條紋還是暗條紋 若用A光照射時,把其中一條縫遮住,試分析光屏上能觀察到的現象。
考點規范練33　光的波動性
1.D　解析:激光屬于電磁波,電磁波為橫波,選項A錯誤。頻率相同的激光在不同介質中頻率不變,但波速不同,由v=λf可知波長也不同,選項B錯誤。激光是原子受激輻射產生的光,自然界中的發光體不能發出激光,選項C錯誤。利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離,選項D正確。
2.B　解析:由題設可知,從第0號亮條紋算起,P1處是第10號暗條紋的位置,表明縫S1、S2到P1處的距離差n=10時r2-r1=(2n-1)=9.5λ,所以B正確,A、C、D錯誤。
3.A　解析:單縫衍射條紋中間亮條紋最寬、最亮,雙縫干涉條紋中央亮條紋與兩側亮條紋等寬、等亮,由此可以判斷乙對應單縫,丙對應雙縫,故只有選項A正確。
4.C　解析:白熾燈光包含向各方向振動的光,且各個方向振動的光的強度相等,所以旋轉偏振片P時各方向透射光強度相同,故A點光的強度不變;白熾燈光經偏振片P后變為偏振光,當P旋轉時,與Q的偏振方向一致時透過Q的光最強,與Q的偏振方向垂直時透過Q的光最弱,因此B點的光的強度有變化,選項C正確。
5.D　解析:薄膜干涉是等厚干涉,即明條紋處空氣膜的厚度相同,從彎曲的條紋可知,P處檢查平面左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同,知P處凹陷,而Q處檢查平面右邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同,知Q處凸起,故A正確,不符合題意。題圖乙為光線通過小圓板得到的衍射圖樣,若用光照射很小的不透明圓板時,陰影中間會出現一亮點,故B正確,不符合題意。由于上層空氣的折射率比下層空氣折射率大,沙漠蜃景是光的全反射現象,故C正確,不符合題意。立體電影是利用光的偏振,鏡頭表面涂上增透膜是利用光的干涉,它們的原理不相同,故D錯誤,符合題意。
6.CD　解析:照相機鏡頭玻璃的顏色是光的干涉現象造成的,故A錯誤。攝影師拍攝水下的魚,在鏡頭前加一個偏振片是為了濾掉水面反射過來的光,實際上是減少了透射的光,故B錯誤。水中氣泡看起來特別亮,是光從水中射到氣泡上時,發生全反射的緣故,故C正確。磨制各種鏡面或其他精密的光學平面時,可以用光的干涉,依據光程差是半個波長的奇數倍時,處于振動減弱,而光程差是半個波長的偶數倍時,處于振動加強,從而檢查平面的平整程度,故D正確。
7.ACD　解析:根據干涉和衍射原理可知,選項A、D正確。遮住一條縫后是衍射現象,當縫寬度增大時,亮條紋寬度變小,選項B錯誤。根據Δx=λ可知,l增大,Δx增大,選項C正確。
8.AD　解析:由于是激光束越過細絲即繞過障礙物,所以是光的衍射現象,當抽制的絲變細的時候,即障礙物的尺寸變小,條紋變寬,選項A、D正確。
9.解析:設A光在空氣中波長為λ1,在介質中波長為λ2,由n=得
λ1=nλ2=1.5×4×10-7 m=6×10-7 m
路程差Δx=2.1×10-6 m
所以N1==3.5
由此可知,從S1和S2到P點的路程差Δx是A光波長λ1的3.5倍,用A光作光源,P點為暗條紋。
根據臨界角與折射率的關系sin C=得n'=
由此可知,B光在空氣中波長λ3為
λ3=n'λ介=×3.15×10-7 m=5.25×10-7 m
所以N2==4
可見,從S1和S2到P點的路程差Δx是B光波長λ3的4倍,用B光作光源,P點為亮條紋。
遮住一條細縫,A光通過另一條縫會發生單縫衍射現象,光屏上仍出現明、暗相間的條紋,但中央條紋最寬最亮,兩邊條紋變窄變暗。
答案:見解析
4

展開更多......

收起↑