4.3光的干涉知识点梳理

4.3　光的干涉 知识点梳理
一、填空题
1．如图所示，一束复色光L沿半径方向射入半圆形玻璃砖，A．b是复色光射入玻璃砖后经过一次折射后的其中两条出射单色光．玻璃砖对a光的折射率_____（填“<”“=”“>”）对b光的折射率．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距__________（填“<”“=”“>”）b光的条纹间距．
2．光的干涉实验最早是英国物理学家______在1801年成功完成的，杨氏实验有力地证明了光是一种______。
3．双缝干涉实验
（1）实验过程：让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生______。
（2）实验现象：在屏上得到______的条纹。
4．在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色的花纹，这是两列相干光波发生干涉的结果，这两列相干光波是太阳光分别经_______而形成的。用平行的单色光垂直照射不透明的圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑，这是光的______现象。
5．如图所示，在双缝干涉实验中，已知SS1=SS2，且S1、S2到光屏上P点的路程差Δs=1.5×10-6m.
(1)当S为λ=0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成_____条纹.
(2)当S为λ=0.5 μm的单色光源时，在P点处将形成 _____ 条纹.(均选填明或暗)
6．如图所示，在双缝干涉实验中，激光的波长为，屏上点距双缝和的路程差为，则在这里出现的应是________（选填“亮条纹”或“暗条纹”）。
7．如图，x轴上x=0和x=14 m处的O点和P点有两个振动情况完全一样的波源，两波源振动的振幅均为0.4 m，波速大小均为v= 10 m/s。t=0时刻两波源的振动在O、P之间形成的波形如图中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x轴上横坐标分别为3 m、4m、5 m、6m、7 m.8m、9m、10 m处的质点。由图可知两列波的周期为______ s； 在t=1 s后的传播过程中，上述质点中振动减弱的质点有_______， 质点A振动的振幅为________。
8．用紫光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，若增大双缝距离，则屏上干涉条纹的间距将________（填“变大”或“变小”）。若其他条件不变，改用红光做实验，则干涉条纹的间距将________（填“变大”或“变小”）。
9．如图所示，竖直放置的肥皂膜上呈现的彩色条纹正确图示应该是图__________（选填“A”或“B”）．
10．“华附讲坛”是华师附中邀请专家做前沿专题报告的常规学术活动，通常在东阶梯课室举办．下图是课室主席台的平面图，是讲台，、是与讲台上话筒等高的相同的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．专家的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫．为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为，专家声音的频率为户，忽略讲台的宽度，则
①求专家声音的波长；_____
②图中点的是振动加强点还是振动减弱点？_____试通过计算说明判断的依据；
③讲台上能够避免啸叫的适当位置有多少个？_____
11．利用双缝干涉测光的波长的实验中，双缝间距d，双缝到光屏间的距离1，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹
（1）波长的表达式______（用△x、1, d表示）
（2）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_______（填 “变大”、或“变小”）．
12．在双缝干涉实验中，光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽( )
13．如图所示表示两个相干波源 S1、S2 产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c 和 f 分别为 ae 和 bd 的中点，则在 a、b、c、d、e、f 六点中，振动加强的点是_____.若两振源 S1 和 S2 振幅相同，此时刻位移为零的点是________.
14．如图所示，双缝干涉实验中用频率f=5×1014Hz的单色光照射双缝，若屏上一点P到双缝的距离之差为0.9μm，则P点处将出现_____条纹．若在折射率n=2的介质中作上述实验，则P点处将出现______条纹．（填写“亮”或“暗”）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1． > <
【解析】
【详解】
试题分析：从图中可得a光的折射角大于b光的折射角，根据，入射角相同，所以折射角大的折射率大，故玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，a光的折射率大，频率大，波长小，根据公式，a光条纹间距小于b光的条纹间距
考点：考查了光的折射，双缝干涉
【名师点睛】
解决本题的关键在于能够从图象中判断出两张光的频率和波长的大小关系，所以一定要加强看图分析问题的能力
2． 托马斯·杨 波
【解析】
【分析】
【详解】
略
3． 干涉现象 明暗相间
【解析】
【分析】
【详解】
略
4． 膜的前表面和后表面分别反射出来形成两列相干光 衍射
【解析】
【详解】
[1]在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色条纹是薄膜干涉的结果，是光经过油膜前后表面反射后干涉形成的；
[2]用平行的单色光垂直照射不透明圆板时，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑，阴影的周围是明暗相间的环状衍射条纹。这就是泊松亮斑，是单色光绕过不透光的圆盘发生衍射形成的。
5． 暗 明
【解析】
【详解】
(1)由题意，当λ=0.6 μm时， ，为半波长的奇数倍，故P点为暗条纹.
(2)当λ=0.5 μm时，Δs=3λ，为波长的整数倍，故这时P点将形成明条纹.
6．亮条纹
【解析】
【分析】
【详解】
屏上点距双缝和的路程差为，则有
即点距双缝和的路程差为半波长的偶数倍，故在点出现亮条纹。
7． 0.4 B、D、F、H 0.8
【解析】
【详解】
[1] 两列波的周期为
[2]上述质点中，B、D、F、H到两个波源的路程差等于半波长的奇数倍，是振动减弱点，
[3]A点到两个波源的路程差为
A点是振动加强点，其振幅为
8． 变小 变大
【解析】
【详解】
[1]根据知，若增大双缝距离d，则屏上干涉条纹的间距x将变小。
[2]根据知，若其他条件不变，改用红光做实验，则波长增大，所以干涉条纹的间距x将变大。
9．B
【解析】
【详解】
竖直放置的肥皂膜在重力作用下变成上薄下厚的楔形膜，且在同一水平线上膜厚相等，故干涉条纹为水平的，正确图示为图（B）．
10．2.5m
点为振动加强点
4个
【解析】
【详解】
（2）
①专家声波的波长：
②点是振动的加强点
点与两个声源的波程差为：
即波源到点的距离差为半波长的偶数倍，所以点为振动加强点
③设是上任意的一个消音点，则该点与两个声源的波程差应该满足
由于是在和间的点，即有
求得：
因此只能取0和l，因此上共有4个消音点
11． 变小
【解析】
【详解】
试题分析：（1）由条纹间距表达式可得波长的表达式；
（2）频率越高则波长越小，故若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小．
考点：双缝干涉
12．错误
【解析】
【详解】
[1]在双缝干涉实验中，光的频率越高，则波长越小，根据 可知，光屏上出现的条纹越窄，则此题说法错误。
13． a、c、e b、c、d、f
【解析】
【详解】
[1]在 a、b、c、d、e、f 六点中，a点是谷谷相遇点，振动加强；e点是峰峰相遇点，振动加强；而c点在ae点的连线上，也是振动加强点；即振动加强的点是a、c、e；
[2]因c点在峰峰相遇的e点和谷谷相遇的a点之间，则c点此时的位移为零；bd都是峰谷相遇点，振动减弱，振幅为零，则此时的位移为零；f点在bd之间，也是振动减弱点，振幅为零，此时的位移为零；即此时刻位移为零的点是b、c、d、f．
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14． 暗 亮
【解析】
【详解】
频率f=5×1014Hz的单色光的波长为：λ=c/f=（3×108）/（5×1014=6×10 7）m
P到双缝的距离之差与波长的比值为：N=（9×10 7）/（6×10 7）=1.5，即路程差为半波长的奇数倍，P处出现暗条纹；
在折射率n=2的介质中波长为：λ′=λ/2=（6×10 7）/2=3×10 7m
则此时距离之差与波长的比值为N′=（9×10 7）/（3×10 7）=3，即路程差为波长的整数倍，P点出现亮条纹．
点睛：双缝到光屏上P点的距离之差是波长的整数倍，则出现明条纹，路程之差是半波长的奇数倍，则出现暗条纹．
答案第1页，共2页
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