2022版新教材物理人教版选择性必修第一册作业：第四章第3节光的干涉含解析

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课时评价作业
基础达标练
1.下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
答案：
B
解析：在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情
况，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，
A
错误，
B
正确；在两个相
干光源完全相同的情况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，
C
错
误；两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的
空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了方便观察，
D
错误。
2.（多选）在单色光的双缝干涉实验中( )
A.两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹
B.两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹
C.两个狭缝到光屏的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹
D.两个狭缝到光屏的路程差是光波长的奇数倍时，出现暗条纹
答案：
B
;
C
解析：两列光的波峰与波峰相遇处和波谷与波谷相遇处都出现亮条纹，故
A
错误，
B
正
确；两个狭缝到光屏的路程差是光波长的整数倍时，出现亮条纹，是光半波长的奇数倍时，
出现暗条纹，故
正确，
D
错误。
3.某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中
A
为单缝屏，
B
为双缝屏，
C
为光
屏。当他让一束阳光照射
A
屏时，
C
屏上并没有出现干涉条纹，他移走
B
后，
C
上出现
一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是( )
A.单缝
S
太窄
B.单缝
S
太宽
C.
S
到
S1
和
S2
距离不相等
D.阳光不能作光源
答案：
B
解析：双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看作是由许多个点光源沿一条
线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源，故
B
正确。
4.（多选）以下是对一些生活现象的解释，你认为正确的是( )
A.太阳光下的肥皂泡呈现出五彩缤纷的颜色，是因为太阳光经肥皂液薄膜发生了干涉现象
B.“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体反射的太阳光发生了色散现象
C.用手把两片无色透明的玻璃片捏在一起，阳光下能看到彩色花纹，是因为光产生了干涉
现象
D.雨后会出现彩虹，是因为发生了干涉现象
答案：
A
;
C
解析：太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的薄膜干涉现象，故
A
正确；“海市蜃
楼”是光的折射和全反射现象，故
B
错误；将两片玻璃片捏在一起，会看到许多彩色花纹，
这是薄膜干涉现象，故
C
正确；雨后会出现彩虹，是光的色散现象，故
D
错误。
5.在双缝干涉实验中，一钠灯发出波长为
589 nm
的光，在距双缝
1.00 m
的屏上形成干涉
图样。观察和测量图样上相邻两亮条纹中心间距为
0.350 cm
，则双缝的间距应为( )
A.
2.06 ×10−7m
B.
2.06 ×10−4m
C.
1.68 ×10−4m
D.
1.68 ×10−3m
答案：
C
解析：在双缝干涉实验中，相邻亮条纹间距
Δx
、双缝间距
d
与双缝到屏的距离
l
间的关
系为
Δx=l
dλ
，则双缝间距
d=lλ
Δx =1.00 ×589 ×10−9
0.350 ×10−2m ≈ 1.68×10−4m
，故
C
正确。
6.（多选）如图甲所示，用单色光照射透明标准板
M
来检查平面
N
的上表面的平滑情况，
观察到的图像的条纹中的
P
和
Q
的情况如图乙所示，这说明( )
A.
N
的上表面
A
处向上凸起
B.
N
的上表面
B
处向上凸起
C.
N
的上表面
A
处向下凹陷
D.
N
的上表面
B
处向下凹陷
答案：
B
;
C
解析：利用光的薄膜干涉来检查平面的平滑情况，就是由标准样板平面和被检查平面间形
成一个楔形的空气薄层，用单色光从上面照射，入射光在空气层的上、下表面反射形成两
列相干光源。如果被检测的平面是平的，那么空气层的厚度相同的各点的干涉条纹在一条
直线上。若是被测平面的某处凹下去了，这时干涉条纹就不在一条直线上，将与膜厚一些
位置的干涉条纹形成同一级别的条纹。这是因为凹处的两束反射光的路程差变大，它只能
与膜厚一些位置的两反射光的路程差相同而形成同一级的条纹（路程差相同的干涉条纹为
同一级，一般路程差大的干涉条纹级别高，路程差小的干涉条纹级别低），显然凹处的级
别增大，将与膜厚一些位置的干涉条纹形成同一级别的条纹，故
C
正确。同理，若是被测
平面某处凸起来了，则该处的干涉条纹将与膜薄一些位置的干涉条纹形成同一级别的条纹，
故
B
正确。
7.一个半径较大的透明玻璃球体，截取其下面的一部分，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.平行的明暗相间的直干涉条纹
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
答案：
B
解析：薄膜干涉条纹可看作等厚线，题图中，厚度相同的空气薄膜应是以切点为圆心的一
个个圆，故干涉条纹应是环形的条纹，又因是单色光照射，所以是明暗相间的条纹，故
B
正确，
A
、
C
、
D
错误。
8.如图所示，用频率为
f
的单色光垂直照射双缝
S1
、
S2
，在光屏上的
P
点出现第3条暗
纹（从中央亮条纹算起）。已知光速为
c
，则
P
点到双缝
S1
、
S2
的距离之差
¿r1−r2∨¿
应为( )
A.
c
2f
B.
c
f
C.
5c
2f
D.
3c
f
答案：
C
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