第五章 第一节 光的干涉 第1课时 同步练习 (含答案解析)

第一节
光的干涉
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.以下光源可作为相干光源的是（
）
A.两个相同亮度的烛焰
B.两个相同规格的灯泡
C.双丝灯泡
D.出自同一个光源的两束光
2.从两只手电筒射出的光照射到同一点时看不到干涉条纹，这是因为（
）
A.手电筒射出的光不是单色光
B.周围环境的漫反射光太强
C.干涉图样太细小看不清楚
D.两个光源是非相干光源
3.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点的距离之差Δ=0.6
μm;若分别用频率为=5.0×1014
Hz和=7.5×1014
Hz的单色光垂直照射双缝，则点出现明、暗条纹的情况是(
)
A.用频率为的单色光照射时，出现明条纹
B.用频率为的单色光照射时，出现明条纹
C.用频率为的单色光照射时，出现暗条纹
D.用频率为的单色光照射时，出现暗条纹
4.如图1所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝从双缝、的中央对称轴位置处稍微向上移动，则（
）
图1
A.不再产生干涉条纹
B.仍可产生干涉条纹，且中央亮纹的位置不变
C.仍可产生干涉条纹，中央亮纹的位置略向上移
D.仍可产生干涉条纹，中央亮纹的位置略向下移
5.如图2所示，用频率为的单色光垂直照射双缝，
在光屏上点出现第三条暗条纹，已知光速为，则点到双缝的距离之差应为（
）
图2
A.
B.
C.
D.
6.由两个不同光源发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象，这是因为（
）
A.两个光源发出的光频率不同
B.两个光源发出的光强度不同
C.两个光源的光速不同
D.这两个光源是彼此独立的，不是相干光源
7.在单色光的双缝干涉实验中（
）
A.两束光波峰和波谷重叠处出现亮条纹，半个周期后变为暗条纹
B.两束光波谷和波谷重叠处出现暗条纹，半个周期后变为亮条纹
C.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍处，出现亮条纹
D.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时，出现暗条纹
8.如图3所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600
nm的橙色光源照射单缝，在光屏中央，处观察到亮条纹（，在位于点上方的点出现第一条亮纹中心（即到的路程差为一个波长）.现换用波长为400
nm的紫光源照射单缝，则（
）
图3
A.和仍为亮点
B.为亮点，为暗点
C.为暗点，为亮点
D.均为暗点
9.某同学自己动手利用图4所示器材观察光的干涉现象，其中为单缝屏，为双缝屏，为光屏，当他让一束阳光照射时，屏上并没有出现干涉条纹，他移走后，上出现一窄亮斑，分析实验失败的原因，最大的可能是?（
）?
图4
A.单缝太窄
B.单缝太宽
C.到和的距离不等
D.阳光不能作光源
10.在杨氏干涉实验中，从两个狭缝到达像屏上某点的光走过的路程相等，该点即为中央亮条纹的位置（即=0对应的那条亮条纹），双缝屏上有上下两狭缝，设想在双缝屏后用一块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位置将（
）
A.向上移动
B.向下移动
C.不动
D.可能向上移动，也可能向下移动
二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.双缝干涉中，如果入射的是单色光，出现的干涉条纹，当屏上某点到双缝的路程差恰为
时，在该处将出现亮条纹.当屏上某点到双缝的路程差恰为
时，在该处将出现暗条纹.
12.在杨氏双缝干涉实验中，由双缝发出的光在屏上某点叠加，若光波波长为600
nm，屏上点到的距离分别为3.2×10-3
mm和1.1×10-3
mm,则点将出现
条纹.
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（12分）两列光干涉时，光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系？声的干涉也遵从类似的规律.设想在空旷的地方相隔一定位置有两个振动完全一样的声源，发出的声波波长是0.6
m，观察者A离两声源的距离分别是4.5
m和5.4
m，观察者B离两声源的距离分别是4.3
m和5.5
m.这两个观察者听到声音的大小有什么区别？
?

14.（12分）用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点到双缝的路程差=1.5×10-6
m，当单色光波长=0.5×10-6
m，点将形成亮纹还是暗纹？若单色光波长=0.6×10-6
m时，此时在中央亮纹和点之间有几条暗纹？
15.（12分）如图5所示，在双缝干涉中，若用m的光照射，屏上为中央亮纹，屏上为第二级亮纹所在处.若换用=4.0×10-7
m的光照射时，屏上处是什么情况？屏上处又是什么情况？

图5




16.（12分）在双缝干涉的实验中，入射光的频率为
Hz,从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为15
000
，该点将出现什么样的条纹？（1=10-10
m）

第一节
光的干涉
答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11．
12.
三、计算题
13
14.
15
16.
第一节
光的干涉
参考答案
一、选择题
1.D
2.D
3.AD
解析：根据可得两种单色光的波长分别为
m=0.6
μm
m0.4
μm
跟题给条件 =0.6
μm比较可知 =, ,故用频率为的光照射双缝时，点出现明条纹；用频率为的光照射双缝时，点出现暗条纹，该题的正确选项是A、D.
5.B
解析：本实验中单缝的作用是形成频率一定的线光源，双缝的作用是形成相干光源，稍微移动后，没有改变传到双缝的光的频率，由射出的仍是相干光，由双缝发出的光到达屏上点的光程差仍为零，故中央亮纹不变.
6.D
解析：由题中条件可知，,又因为，则可得D正确.
课后巩固—求提高
1.D
解析：本题考查相干光的条件，题中两光源发出的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误.光的强度对光是否产生干涉没有影响，所以B错误.光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误.题中是两个独立光源，两者产生的不是相干光，选项D正确.
2.C
3.B
解析：从单缝射出的光波被两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中央点到距离相等，即由分别射出的光到点的路程差为零，因此是亮纹中心.因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，点都是中央亮纹的中心，而点到的路程差刚好是橙色光的一个波长，即
=600
nm
当换用波长为400
nm的紫光时，|=600
m=
nm,所以点成为暗纹中心.
4.B
解析：双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做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不满足相干条件，单缝太宽.
5.B
解析：双缝到屏上中央亮条纹点的距离相等，当下方的狭缝后用一块极薄的玻璃片遮盖住后，由于波在玻璃中传播的波长变小，因此下缝到点的距离内的波长个数变多，所以屏上对应的到双缝波长个数相等的点下移，即屏上中央亮条纹的位置将向下移动，故本题选B选项.
二、填空题
5.明暗相间
波长的整数倍
半波长的奇数倍
6.暗
三、计算题
11.见解析
解析：光屏上的亮条纹到两个光源的距离之差为半个波长的偶数倍，光屏上的暗条纹到两个光源的距离之差为半个波长的奇数倍.
观察者距两声源的光程差
m=0.9
m，
，为半波长的奇数倍，声音在处减弱；观察者距两声源的光程差
=（5.5-4.3）
m=1.2
m，
4，为半波长的偶数倍，声音在处加强，所以听到的声音比听到的大.
4.解析：由双缝干涉出现明、暗条纹的条件，即
当时，出现明条纹
=0，±1，±2，…
当
时，出现暗条纹
0，±1，±2，…
由题意可知，当0.5×10-6
m时，
，解得3，故点为明条纹，且中央亮纹和点之间有两条亮纹.
当0.6×10-6
m时，
，解得=2，故点为暗条纹，且中央亮纹和点之间有2条暗条纹.
7.见解析
解析：无论用何种光做实验，屏上点到双缝的距离之差都是0，所以处仍为亮纹.
设屏上点到双缝的距离差为 ，有 ，因用=
5.0×10-7
m的光照射时，处为第二级亮纹，但对的入射光来说：
1×10-6
m=
=×4.0×10-7
m,有=2.5，即 1为的奇数倍，所以处为暗纹，则：
，解得=2，而0时为第一级暗条纹，因2，所以处为第三级暗纹.
8.见解析
解析：因为=0.6×10-6
m=6×10-7
m6
000
又因为=15
000
，所以=5.
由干涉现象规律可知：该点将出现第三级暗条纹.