- 波的干涉
- 共480题
请从A、B两模块中选定一个模块作答,如都作答则按A模块评分,本题选择题4分,非选择题8分,共12分。
A、(选修模块3—4)
小题1:图中所示是用光学的方法来检查一物体表面平整程度的装置,其中A为标准平板,B为被检查的物体,C为单色入射光。如要说明能检查平面平整程度的道理,则需要用到下列哪些光学概念?( )
小题2:下列说法中正确的是( )
小题3:在某介质中形成一列简谐波,波向右传播,在0.1s时刻刚好传到B点,波形如图中实线所示,且再经过0.6 s,P点也开始振动,求:
①该列波的周期T;
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
正确答案
小题1:A
小题2:CD
小题3:34cm
白光照射双缝,在屏幕中央将出现________色明纹,两旁为________色条纹。
正确答案
白、彩
略
照相机(或其他光学元件)所拍摄(或看到)的自然景物,应尽量接近于人眼直接看到的情况.人眼对绿光最敏感,所以照相机镜头应该使绿光透射强度大于其他单色光,即
在玻璃表面涂上一层氟化镁透明薄膜,入射光垂直照射。薄膜厚度一定时可起增透作用,下列说法中正确的是( )
正确答案
AC
要使绿光经增透膜后的反射部分减弱,就得使其经增透膜的前后表面反射的光线相互抵消,由干涉出现暗条纹的条件可知,两列反射光波的波程差应恰为绿光的半波长(此时光在增透膜中传播)的奇数倍,最小应为半波长,即薄膜厚度的当2倍等于绿的半波长,由此可知,不同的光所需要的增透膜的厚度是不同的。故选AC。
频率为的单色光从
和
投射到屏上,并且
与
振动相同。若屏上的点P到
与P到
的路程差为
,问P点是亮条纹还是暗条纹?设O为到
和
路程相等的点,则PO间有几条暗纹?几条亮纹?
正确答案
PO间有6条暗纹,有5条亮纹(不包含P、O两点)
由公式得,满足产生亮纹的条件
,则P点将出现亮纹;又由
解得k =6,可判断PO间有6条暗纹,有5条亮纹(不包含P、O两点)先算出光的波长,由产生亮暗条纹的条件判断P点应出现亮条纹;又由
解得k的值,再判断PO间亮纹和暗条纹数。
如图所示是双缝干涉装置的示意图,用波长为λ1的单色可见光激光束垂直照射双缝,观察到图中O点处是亮条纹,P点处是O点上方的第二条亮条纹,这表明P点到两缝S1和S2的距离之差等于2λ1.现改用波长为λ2的单色可见光激光束垂直照射双缝,则P点处变为暗条纹.已知可见光的频率范围是3.9×1014Hz~7.5×1014Hz.则下面关于λ1与λ2的关系的说法中可能正确是
正确答案
BC
已知,形成暗条纹的条件是
,(n=0,1,2,……)当n=0,2,3,5时,可分别解出上面4种结果.但可见光的波长的最大值与最小值间的关系是接近2倍,但决不可能超过2倍,因此选项AD不对.
劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1所示。将一块厚为d平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入的两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图2所示。设每张纸片厚度为x,平板玻璃左端离纸片距离为L,现若将频率为的可见光垂直入射到图1装置后,相邻两亮条纹之间的距离为 。
正确答案
L/4x
略
如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形空气薄膜,所用的单色光是用普通光加滤光片产生的.试说明利用此法的原理.
正确答案
单色光射入标准样板后,在标准样板的下表面同时发生反射和折射现象,折射光在被检验玻璃板的上表面再一次发生反射现象;a的下表面的反射光与b的上表面的反射光在a的下表面相遇发生干涉现象,形成干涉条纹.如果待检验的玻璃板的上表面平滑,则发生干涉现象所利用的薄膜厚度均匀增加,所形成的干涉条纹是一系列平行的、等间距的直线;如果被检验的玻璃板上表面有凸起或凹陷,则发生干涉现象所利用的空气薄膜的厚度不再是均匀增加,因而所形成的干涉条纹亦不再是平行的直线.由于同一级干涉条纹的所在处的膜的厚度相同,所以:若被检验的厚玻璃板的上表面有一凹陷,则在其上方的干涉条纹将向低级条纹弯曲;若被检验的厚玻璃板的上表面有一凸起,则在其上方的干涉条纹将向高级条纹弯曲.其图样分别如图中甲、乙所示.
a是一块“标准样板”,其两面均可看做是“绝对平滑”;光的干涉现象是指相干光源发出的光相遇时发生的叠加现象,其结果是能够看到稳定的干涉条纹.
对于干涉明条纹而言,光程差应满足:2d=kλ;
对于干涉暗条纹而言,光程差应满足:2d=(k+1)λ/2,以上两式中,d是指发生干涉现象的两束光在介质中所通过的路程的差值,λ是指发生干涉现象的两束光在介质中的波长,k的取值为:k=0,1,2…
本题中,发生干涉现象的两束光为a的下表面的反射光与b的上表面的反射光在a的下表面相遇,发生干涉现象;发生干涉现象的“薄膜”为a、b之间的空气膜,这是解决本题的基础.
在双缝干涉实验中,屏上一点P到双缝的距离之差为1.5μm,若用频率为 Hz的单色光照射双缝,该点处于_____条纹.
正确答案
暗
单色光的波长,波程差为1.5μm,是半波长的5倍,即半波长的奇数倍,故该点处于暗条纹
故答案为:暗
如图,为双缝干涉实验示意图,已知SS1=SS2。当S为λ=0.6μm的单色光源时,恰在屏上P点处形成第三级暗条纹,则S1、S2到P点的路程差△s= m;当S换用另一单色光源时,在P点处恰形成第三级亮条纹(中央亮纹为第0级亮条纹),则这一光源的波长λ= m。
正确答案
1.5×10-6 5×10-7
由公式△s=(2n-1) 当n=3时 △s=1.5×10-6
有公式△s=nλ 当n=3时 λ= 5×10-7
在双缝干涉实验中,用氦氖激光器作光源,其发出的红光频率为4.74×Hz,从双缝射出的光的振动情况完全相同,它们到达光屏上某点的路程差为2 531.6 nm.那么该点将出现怎样的干涉图样?
正确答案
红色的明条纹
本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件.根据光波的速度公式c=λf
有λ=m
="0.632" 9×m="632.9" nm
光的路程差跟红光波长之比为
n==4
即路程差为红光波长的整数倍.因此,两束红光在该点振动加强,出现红色的明条纹.
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