- 波的干涉
- 共480题
两束平行单色光a、 b垂直射入截面为直角三角形的棱镜ABC,从另一面AC射出时的光束为a′、b′,如图所示,则
(1)a、b光束在棱镜中传播速度较大的是 (填a或b)
(2)在完全相同的条件下做双缝干涉实验,对应的干 涉条纹间距较宽的是 (填a或b)
(3)在其他条件不变的情况下,当顶角A增大时,出射光束在AC面上先消失的是 (填a′或b′)
正确答案
(1)a(1)a(1)b′
(1)根据光线通过棱镜的偏折角大小确定棱镜对两光束折射率的大小,由v=c/n比较光束在棱镜中传播速度的大小.
(2)由折射率大小确定光束波长的大小.在完全相同的条件下,双缝干涉间距较宽与波长成正比.
(3)当顶角A增大时,光线射到AC面上入射角增大,根据临界角大小判断哪束先消失.
解:(1)由图看出,光束通过棱镜后b光束的偏折角大于a光束的偏折角,则棱镜对a光束的折射率小于b对光束的折射率,由v=c/n可知,a光束在棱镜中传播速度较大.
(2)在完全相同的条件下,双缝干涉间距较宽与波长成正比,而棱镜对a光束的折射率较大,则a光束干涉条纹间距较宽.
(3)根据临界角公式sinC=1/n得知,a光束的临界角大于b光束的临界角,当顶角A增大时,光线射到AC面上入射角增大,b光束在AC面上先发生全反射,出射光束在AC面上先消失的是b′.
故答案为:(1)a;(2)a;(3)b′.
如图13-4-6所示,用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的水平情况,观察到如图所示的条纹P和Q的情况,这说明( )
图13-4-6
正确答案
BC
P处所在的条纹是同一条纹,若为直线,则说明该处同一水平线,线上各点对应的空气层厚度都相同,但实际上P处条纹向左弯曲,意味着后一级条纹(图中白色条纹)提前出现,可见P处对应的检测平板上的A点所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同,而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级大,可见A处向下凹陷,才能实现该处空气层厚度与下一级条纹对应的空气层厚度一样,C项对;同理B项对.
如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,光屏中央O点应该出现的是______________(选填“明条纹”或“暗条纹”).现将两狭缝S1、S2之前的距离变小,仍用上述光源进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”、“变窄”或“不变”).
正确答案
明 变宽
试题分析:光屏中央0点到双缝的路程差为0,所以在该点出现明条纹.根据公式,d变小,则△x变宽.
点评:解决本题的关键掌握出现明暗条纹的条件:当光屏上的点到双缝的路程差是波长的整数倍或为0,出现明条纹,当路程差是半波长的奇数倍,出现暗条纹.以及条纹的间距公式
正确答案
BD
在同一介质中红光传播速度最大,从AB面射入到BC面射出,红光用的时间最短,故选项A错.由于玻璃对红光折射率最小,对紫光的折射率最大,即紫光的偏折本领最大,所以彩色光带右边缘的色光为红光,左边缘的色光为紫光,且紫光的频率比红光的要高,当红光能让某金属板发生光电效应,紫光也一定能够,故选项B正确.在同样条件下做双缝干涉实验,波长越长,相邻干涉条纹间距越大,而彩色光带左边缘的色光是紫光,其波长最短,故选项C错.对玻璃而言,在七色光中,红光的临界角最大,当∠MNB逐渐变小时,射到AC面上的光的入射角变小,且红光入射角小得更多,故红光最先从从AC面透出,所以选项D正确.
在杨氏双缝干涉实验中,以下情况可能出现的有( )
正确答案
AD
白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现中央条纹为白色亮条纹而两边对称出现彩色条纹,A对;用蓝光作光源,屏上将呈现蓝色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间,B错;如果改变两条狭缝之间的距离,屏上的条纹必然改变,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对。
现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图7所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A.
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意________和________.
正确答案
:(1)EDB (2)单缝和双缝间距5 cm~10 cm和使单缝和双缝相互平行.
:(1)各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A.
(2)步骤②还应注意单缝和双缝间距5 cm~10 cm,使单缝和双缝相互平行.
如图所示的实验装置可用来研究材料的热膨胀特性,A为透明的平行样板,B为研究的材料样品,用波长为λ的单色光垂直照射样板A,同时对B缓慢均匀加热,在样板A的上方可观察到A板的亮度发生周期性的变化.某时刻温度为t1时最亮,然后亮度逐渐变暗;当温度升到t2时,亮度再次回到最亮,则以下说法正确的是( )
正确答案
BC
该装置是利用A的下表面反射光和B的上表面反射光产生的薄膜干涉现象来研究材料的热膨胀特性,故选B.温度从t1到t2的过程光程差相差λ才能在t2出现亮纹,而λ是样品B增加高度的2倍,故选C.
在双缝干涉实验中,屏上一点P到双缝的距离之差为1.5×10-7m,若用频率为 Hz的单色光照射双缝,该点处于亮条纹还是暗条纹?从屏中心算起这是第几条什么条纹?
正确答案
暗,第3条暗条纹
试题分析:;光程差为半波长的奇数倍,P点处于暗条纹,令
,这是第3条暗条纹。
点评:本题考查了关涉现象中干涉条纹的判断和计算。
频率为6×1014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上,并且S1与S2振动相同.则这种色光的波长为 ;若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为3×10-6m,问P点是 (亮条纹还是暗条纹)
正确答案
6ⅹ10-7m ;亮条纹
略
某同学在做双缝干涉实验时,测得红光的波长为0.75 μm,则红光的频率是_______ Hz.
正确答案
8.4×1014
根据c=λf,得到f=cλ,代入数据计算得:f=8.4×1014 Hz.
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