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章末檢測(cè)試卷(五)
(滿(mǎn)分：100分)
一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1．(2023·寧德市高二月考)光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列關(guān)于光的說(shuō)法正確的是(　　)
A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象
B．立體電影是應(yīng)用了光的衍射現(xiàn)象
C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的干涉現(xiàn)象
D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的偏振現(xiàn)象
2.如圖所示，半徑為R的圓形偏振片P的透振方向?yàn)樨Q直方向，一束橫截面半徑略小于R的平行自然光正對(duì)著偏振片P照射后射到屏上，現(xiàn)以光的傳播方向OO′為軸將偏振片P旋轉(zhuǎn)90°，則在偏振片P旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中(　　)
A．屏上出現(xiàn)圓形亮斑，亮度不變
B．屏上出現(xiàn)圓形亮斑，亮度逐漸變暗
C．屏上出現(xiàn)隨偏振片P旋轉(zhuǎn)的亮條紋，且亮度不變
D．屏上出現(xiàn)隨偏振片P旋轉(zhuǎn)的亮條紋，且亮度變暗
3.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果單色光源S從如圖所示的中軸位置沿垂直SO的方向向上移動(dòng)一段微小的距離。則中心干涉亮條紋向何方向移動(dòng)，相鄰亮條紋的間距如何變化(　　)
A．相鄰亮條紋的間距不變，中心干涉亮條紋向上移動(dòng)
B．相鄰亮條紋的間距變大，中心干涉亮條紋向下移動(dòng)
C．相鄰亮條紋的間距不變，中心干涉亮條紋向下移動(dòng)
D．相鄰亮條紋的間距變小，中心干涉亮條紋向上移動(dòng)
4．如圖甲是用光傳感器研究激光通過(guò)單縫或雙縫后光強(qiáng)分布的裝置圖，鐵架臺(tái)上從上到下依次為激光光源、偏振片、縫、光傳感器。實(shí)驗(yàn)中所用的單縫縫距為0.08 mm，雙縫間距為0.25 mm。光源到縫的距離為17 cm，縫到傳感器的距離為40 cm，實(shí)驗(yàn)得到的圖像如圖乙、圖丙所示，則(　　)
A．題圖乙所用的縫為雙縫，題圖丙所用的縫為單縫
B．旋轉(zhuǎn)偏振片，圖乙、圖丙兩幅圖像不會(huì)發(fā)生明顯變化
C．僅減小縫到傳感器的距離，圖乙、圖丙兩幅圖像不會(huì)發(fā)生明顯變化
D．實(shí)驗(yàn)中所用的激光波長(zhǎng)約為6×102 nm
二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
5．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波，下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是(　　)
A．一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化
B．一束自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時(shí)反射光和折射光都是偏振光
C．日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使成像更清晰
D．通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋
6．關(guān)于楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．若用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
B．若用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋
C．若用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)干涉條紋
D．若用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋
7．(2023·雙鴨山市高二月考)光的干涉現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)中有許多應(yīng)用。如圖甲所示是利用光的干涉檢查某精密光學(xué)平面的平整度，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．圖甲中下板是標(biāo)準(zhǔn)樣板，上板是待檢查的光學(xué)元件
B．若出現(xiàn)圖丙中彎曲的干涉條紋，說(shuō)明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了下凹
C．若換用頻率更大的單色光，其他條件不變，則圖乙中的干涉條紋變窄
D．用單色光垂直照射圖丁中的牛頓環(huán)，得到的牛頓環(huán)中心是亮條紋
8.把一個(gè)平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖所示，這時(shí)可以看到亮暗相間的條紋，下面關(guān)于條紋的說(shuō)法中正確的是(　　)
A．將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈尖角變大時(shí)，條紋變疏
B．將薄片遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)使劈尖角變小時(shí)，條紋變疏
C．將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng)
D．將上玻璃板平行上移，條紋遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)
三、非選擇題：本題共7小題，共60分。
9．(4分)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿(mǎn)足干涉的必要條件，即兩列光________相同。如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線(xiàn)表示波峰，虛線(xiàn)表示波谷，如果放置光屏，在________(選填“A” “B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋。
10．(4分)如圖，為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)示意圖，已知SS1＝SS2。當(dāng)S為λ＝0.6 μm的單色光源時(shí)，恰在屏上P點(diǎn)處形成第三條暗條紋，則S1、S2到P點(diǎn)的路程差Δr＝________ m；當(dāng)S換用另一單色光源時(shí)，在P點(diǎn)處恰形成第三條亮條紋(中央亮紋為第0條亮條紋)，則這一光源的波長(zhǎng)λ＝________ m。
11．(4分)(2021·浙江6月選考)如圖所示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中：
(1)(2分)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是________。(單選)
A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭
B．增大單縫與雙縫間的距離
C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行
(2)(2分)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是________。(單選)
A．減小單縫與光源間的距離
B．減小單縫與雙縫間的距離
C．增大透鏡與單縫間的距離
D．增大雙縫與測(cè)量頭間的距離
12．(8分)我們用如圖甲所示的裝置來(lái)做“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)。
(1)(2分)將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，則在圖甲中A、B處分別應(yīng)該安裝的器材和濾光片的位置分別是________。
A．A處為雙縫、B處為單縫，濾光片在光源和凸透鏡之間
B．A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在A和B之間
C．A處為雙縫，B處為單縫、濾光片在遮光筒內(nèi)
D．A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間
(2)(2分)若在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)觀察到圖乙圖像，即測(cè)量頭中的分劃板中心刻線(xiàn)與干涉條紋不在同一方向上，若繼續(xù)移動(dòng)目鏡觀察，將會(huì)使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以需要對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整，使干涉條紋與分劃板中心刻線(xiàn)在同一方向上，下面操作中可行的有________。
A．調(diào)節(jié)撥桿方向
B．其他不動(dòng)，測(cè)量頭旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度
C．將遮光筒與測(cè)量頭整體旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度
(3)(4分)已知雙縫間距離d＝0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為l＝75.0 cm，如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭上的手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)圖丁所示的第1條明條紋，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖戊所示，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線(xiàn)向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第5條明條紋，如圖丁所示，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖己所示，則圖己游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)為_(kāi)_______ mm。由以上已知數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長(zhǎng)是________ m。
13．(12分)(2023·江蘇常熟中學(xué)高二月考)利用空氣劈尖的等厚干涉條紋可以檢測(cè)工件表面存在的極小加工紋路，如圖甲所示，在經(jīng)過(guò)精密加工的工件表面上放一光學(xué)平面玻璃，使其形成空氣劈形膜，用單色平行光照射玻璃表面，觀察到如圖乙所示的干涉條紋。
(1)(3分)干涉條紋是圖甲中哪兩個(gè)面的反射光線(xiàn)形成的？(用“1,2,3,4”表示)
(2)(3分)由圖乙判斷出工件表面是凹還是凸？
(3)(6分)若入射光的波長(zhǎng)為λ，相鄰兩條亮條紋的間距為b，干涉條紋的彎曲部分可視為半圓，其半徑為a，根據(jù)以上條件寫(xiě)出工件凹凸深度h的表達(dá)式(h用a，b，λ表示，由于傾角很小，可認(rèn)為平行光垂直于平面玻璃入射)
14．(13分)如圖所示，截面為等腰直角三角形ABC的玻璃磚，∠B＝90°，一束頻率為f＝6×1014 Hz的激光從AC面上M點(diǎn)處垂直射入棱鏡，在AB和BC面恰好發(fā)生兩次全反射，從AC面上N點(diǎn)處垂直射出棱鏡后，進(jìn)入雙縫干涉裝置。已知AC長(zhǎng)度L＝ m,2AM＝2NC＝MN。雙縫間距d＝0.2 mm，光屏離雙縫l＝1.0 m，光在真空中的傳播速度為c＝3.0×108 m/s。求：
(1)(8分)光線(xiàn)在玻璃磚中傳播的時(shí)間；
(2)(5分)光屏上相鄰亮條紋的間距Δy。
15．(15分)如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.1×10－6 m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
(1)(5分)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長(zhǎng)為4×10－7 m，那么用A光照射時(shí)在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？
(2)(7分)已知B光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15×10－7 m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°，那么用B光照射時(shí)在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？(sin 37°＝0.6)
(3)(3分)若用A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。
章末檢測(cè)試卷(五)
1．A　[用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故A正確；立體電影應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。]
2．A　[自然光光柱通過(guò)偏振片后會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，整個(gè)圓形的偏振片上都會(huì)有光沿著透振方向透過(guò)，所以透過(guò)的光仍然是圓形的，而不是條紋狀的，只是相對(duì)于光源亮度透射光亮度會(huì)變暗。又因?yàn)樽匀还獍怪庇趥鞑シ较蛏弦磺蟹较蛘駝?dòng)的光，而且沿著各個(gè)振動(dòng)方向的光的強(qiáng)度都相同，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，透振方向雖然改變，但是透過(guò)的光的強(qiáng)度不變，因此會(huì)形成亮度不變的圓形亮斑，A正確。]
3．C　[光源S向上移動(dòng)一段微小的距離后，由S發(fā)出的光到達(dá)O點(diǎn)下方某點(diǎn)的光程差為零，故中心干涉亮條紋向下移動(dòng)，根據(jù)相鄰亮條紋間的距離公式Δy＝λ知，由于l、d、λ不變，則條紋間距不變，故選C。]
4．D　[由干涉、衍射圖樣的特點(diǎn)可知題圖乙所用的縫為單縫，題圖丙所用的縫為雙縫，A錯(cuò)誤；
激光是偏振光，故旋轉(zhuǎn)偏振片，題圖乙、題圖丙兩幅圖像會(huì)發(fā)生明顯變化，B錯(cuò)誤；
僅減小縫到傳感器的距離，題圖乙、題圖丙兩幅圖像會(huì)發(fā)生明顯變化，C錯(cuò)誤；
由Δy＝λ可知，實(shí)驗(yàn)中所用的激光波長(zhǎng)約為λ＝＝6×102 nm，故選D。]
5．ABC　[以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化，能反映光的偏振特性，A對(duì)；
自然光射到光滑非金屬物質(zhì)表面時(shí)，反射光和折射光都是偏振光，能反映光的偏振特性，B對(duì)；
日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振片，可以將反射的偏振光過(guò)濾，使成像更清晰，能反映光的偏振特性，C對(duì)；
通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)。]
6．BD　[白光是復(fù)色光，屏上將出現(xiàn)彩色條紋，A錯(cuò)；用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅色的亮條紋與暗條紋(黑條紋)，B對(duì)；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯(cuò)；遮住一條狹縫，則發(fā)生單縫衍射，屏上出現(xiàn)間距不等的衍射條紋，D對(duì)。]
7．BC　[題圖甲中上板是標(biāo)準(zhǔn)樣板，下板是待檢查的光學(xué)元件，故A錯(cuò)誤；若出現(xiàn)題圖丙中彎曲的干涉條紋，說(shuō)明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了下凹，故B正確；頻率越大的單色光，其波長(zhǎng)越小，因此若換用頻率更大的單色光，其他條件不變，根據(jù)Δy＝λ可知，題圖乙中的干涉條紋變窄，故C正確；牛頓環(huán)是薄膜干涉現(xiàn)象，其干涉圖樣，是一些明暗相間的同心圓環(huán)。用單色光垂直照射題圖丁中的牛頓環(huán)，得到的牛頓環(huán)中心是暗條紋，故D錯(cuò)誤。]
8．BC　[當(dāng)將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈角變大時(shí)，相鄰亮條紋間距變小，所以干涉條紋會(huì)變密；若將薄片遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)使劈角變小時(shí)，相鄰亮條紋間距變大，所以干涉條紋會(huì)變疏，故A錯(cuò)誤，B正確；將上玻璃板平行上移，導(dǎo)致原滿(mǎn)足亮條紋光程差的間距向劈尖移動(dòng)，因此出現(xiàn)條紋向著劈尖移動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。]
9．頻率　C
解析　產(chǎn)生光的干涉前提是兩列光的頻率相等。波峰與波峰或者波谷與波谷相疊加振動(dòng)加強(qiáng)，所以A、B出現(xiàn)亮條紋，波峰與波谷疊加振動(dòng)減弱，所以C點(diǎn)處產(chǎn)生暗條紋。
10．1.5×10－6　5×10－7
解析　由Δr＝(2n－1)，當(dāng)n＝3時(shí)，Δr＝1.5×10－6 m
由Δr＝nλ，當(dāng)n＝3時(shí)，λ＝ 5×10－7 m。
11．(1)C　(2)D
解析　①若粗調(diào)后看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行，故選C。
(2)根據(jù)Δy＝λ可知要增大條紋間距，可以增大雙縫到光屏的距離l或減小雙縫的間距d，故選D。
12．(1)D　(2)B　(3)9.6　 6.2×10－7
解析　(1)為獲取兩個(gè)單色線(xiàn)光源，A處應(yīng)為單縫、B處應(yīng)為雙縫，濾光片在凸透鏡和A之間。故選D。
(2)因?yàn)橛星逦母缮鎴D樣，所以不用調(diào)節(jié)撥桿方向，題中問(wèn)題是分劃板中心刻線(xiàn)與干涉條紋不平行，所以應(yīng)調(diào)節(jié)測(cè)量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線(xiàn)在同一方向上，所以其他不動(dòng)，將測(cè)量頭旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度。A、C錯(cuò)誤，B正確。
(3)題圖戊游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為3×0.1 mm＝0.3 mm，同理，題圖己游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為9 mm＋6×0.1 mm＝9.6 mm
根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可得
λ＝
得λ＝m＝6.2×10－7m。
13．(1)2與3　(2)凹　(3)h＝
解析　(1)干涉條紋是題圖甲中2與3兩個(gè)面的反射光線(xiàn)形成的；
(2)由題圖乙判斷出工件表面是凹；
(3)由于紋路是凹的，因工件表面有凹紋，故兩相鄰暗條紋間距離為b，對(duì)應(yīng)高度差為，則有bsin θ＝
當(dāng)干涉條紋的彎曲部分可視為半圓，其半徑為a時(shí)，對(duì)應(yīng)高度差h＝asin θ，
聯(lián)立解得h＝。
14．(1)1×10－8 s　(2)2.5 mm
解析　(1)激光在AB和BC面恰好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系知臨界角C＝45°
由sin C＝
解得n＝
由幾何關(guān)系可知，光線(xiàn)在玻璃磚中傳播距離為
AM＋NC＋MN＝L＝ m
光線(xiàn)在玻璃磚中傳播速度為v＝
則傳播時(shí)間為t＝＝1×10－8 s
(2)由λ＝
Δy＝λ
解得Δy＝2.5 mm。
15．(1)暗條紋　(2)亮條紋　(3)在光屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但光屏上仍有光亮
解析　(1)設(shè)A光在空氣中波長(zhǎng)為λ1，在介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ2
由n＝得
λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m
根據(jù)光程差Δr＝2.1×10－6 m＝λ1知，用A光照射時(shí)在P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋。
(2)設(shè)B光在空氣中波長(zhǎng)為λ3，在介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ4，由n′＝得λ3＝n′λ4。
又臨界角C＝37°，故n′＝
λ3＝＝ m＝5.25×10－7 m
根據(jù)光程差Δr＝2.1×10－6 m＝4λ3知，用B光照射時(shí)在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋。
(3)A、B兩光的波長(zhǎng)不同，則頻率不同，所以在光屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但光屏上仍有光亮。(共46張PPT)
章末檢測(cè)試卷(五)
一、單項(xiàng)選擇題
1.(2023·寧德市高二月考)光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列關(guān)于光的說(shuō)法正確的是
A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象
B.立體電影是應(yīng)用了光的衍射現(xiàn)象
C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的干涉現(xiàn)象
D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的偏振現(xiàn)象
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用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故A正確；
立體電影應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；
在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；
光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。
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2.如圖所示，半徑為R的圓形偏振片P的透振方向?yàn)樨Q直方向，一束橫截面半徑略小于R的平行自然光正對(duì)著偏振片P照射后射到屏上，現(xiàn)以光的傳播方向OO′為軸將偏振片P旋轉(zhuǎn)90°，則在偏振片P旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中
A.屏上出現(xiàn)圓形亮斑，亮度不變
B.屏上出現(xiàn)圓形亮斑，亮度逐漸變暗
C.屏上出現(xiàn)隨偏振片P旋轉(zhuǎn)的亮條紋，且亮度不變
D.屏上出現(xiàn)隨偏振片P旋轉(zhuǎn)的亮條紋，且亮度變暗
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自然光光柱通過(guò)偏振片后會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，整個(gè)圓形的偏振片上都會(huì)有光沿著透振方向透過(guò)，所以透過(guò)的光仍然是圓形的，而不是條紋狀的，只
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是相對(duì)于光源亮度透射光亮度會(huì)變暗。又因?yàn)樽匀还獍怪庇趥鞑シ较蛏弦磺蟹较蛘駝?dòng)的光，而且沿著各個(gè)振動(dòng)方向的光的強(qiáng)度都相同，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，透振方向雖然改變，但是透過(guò)的光的強(qiáng)度不變，因此會(huì)形成亮度不變的圓形亮斑，A正確。
3.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果單色光源S從如圖所示的中軸位置沿垂直SO的方向向上移動(dòng)一段微小的距離。則中心干涉亮條紋向何方向移動(dòng)，相鄰亮條紋的間距如何變化
A.相鄰亮條紋的間距不變，中心干涉亮條紋向上移動(dòng)
B.相鄰亮條紋的間距變大，中心干涉亮條紋向下移動(dòng)
C.相鄰亮條紋的間距不變，中心干涉亮條紋向下移動(dòng)
D.相鄰亮條紋的間距變小，中心干涉亮條紋向上移動(dòng)
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光源S向上移動(dòng)一段微小的距離后，由S發(fā)出的光到達(dá)O點(diǎn)下方某點(diǎn)的光程差為零，故中心干涉亮條紋向下移動(dòng)，根據(jù)相鄰亮條紋間的距離公式Δy＝
知，由于l、d、λ不變，則條紋間距不變，故選C。
4.如圖甲是用光傳感器研究激光通過(guò)單縫或雙縫后光強(qiáng)分布的裝置圖，鐵架臺(tái)上從上到下依次為激光光源、偏振片、縫、光傳感器。實(shí)驗(yàn)中所用的單縫縫距為0.08 mm，雙縫間距為0.25 mm。光源到縫的距離為17 cm，縫到傳感器的距離為40 cm，實(shí)驗(yàn)得到的圖像如圖乙、圖丙所示，則
A.題圖乙所用的縫為雙縫，題圖丙所用的縫為單縫
B.旋轉(zhuǎn)偏振片，圖乙、圖丙兩幅圖像不會(huì)發(fā)生明顯
變化
C.僅減小縫到傳感器的距離，圖乙、圖丙兩幅圖像
不會(huì)發(fā)生明顯變化
D.實(shí)驗(yàn)中所用的激光波長(zhǎng)約為6×102 nm
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由干涉、衍射圖樣的特點(diǎn)可知題圖乙所用的縫為單縫，題圖丙所用的縫為雙縫，A錯(cuò)誤；
激光是偏振光，故旋轉(zhuǎn)偏振片，題圖乙、題圖丙兩幅圖像會(huì)發(fā)生明顯變化，B錯(cuò)誤；
僅減小縫到傳感器的距離，題圖乙、題圖丙兩幅圖像會(huì)發(fā)生明顯變化，C錯(cuò)誤；
二、多項(xiàng)選擇題
5.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波，下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是
A.一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，
透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化
B.一束自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時(shí)反射光和折射光都
是偏振光
C.日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以
使成像更清晰
D.通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋
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以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化，能反映光的偏振特性，A對(duì)；
自然光射到光滑非金屬物質(zhì)表面時(shí)，反射光和折射光都是偏振光，能反映光的偏振特性，B對(duì)；
日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振片，可以將反射的偏振光過(guò)濾，使成像更清晰，能反映光的偏振特性，C對(duì)；
通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)。
14
15
6.關(guān)于楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是
A.若用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
B.若用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋
C.若用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)干涉條紋
D.若用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋
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白光是復(fù)色光，屏上將出現(xiàn)彩色條紋，A錯(cuò)；
用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅色的亮條紋與暗條紋(黑條紋)，B對(duì)；
紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯(cuò)；
遮住一條狹縫，則發(fā)生單縫衍射，屏上出現(xiàn)間距不等的衍射條紋，D對(duì)。
7.(2023·雙鴨山市高二月考)光的干涉現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)中有許多應(yīng)用。如圖甲所示是利用光的干涉檢查某精密光學(xué)平面的平整度，下列說(shuō)法正確的是
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A.圖甲中下板是標(biāo)準(zhǔn)樣板，上板是待檢查的光學(xué)元件
B.若出現(xiàn)圖丙中彎曲的干涉條紋，說(shuō)明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了下凹
C.若換用頻率更大的單色光，其他條件不變，則圖乙中的干涉條紋變窄
D.用單色光垂直照射圖丁中的牛頓環(huán)，得到的牛頓環(huán)中心是亮條紋
√
√
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題圖甲中上板是標(biāo)準(zhǔn)樣板，下板是待檢查的光學(xué)元件，故A錯(cuò)誤；
若出現(xiàn)題圖丙中彎曲的干涉條紋，說(shuō)明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了下凹，故B正確；
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牛頓環(huán)是薄膜干涉現(xiàn)象，其干涉圖樣，是一些明暗相間的同心圓環(huán)。用單色光垂直照射題圖丁中的牛頓環(huán)，得到的牛頓環(huán)中心是暗條紋，故D錯(cuò)誤。
8.把一個(gè)平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖所示，這時(shí)可以看到亮暗相間的條紋，下面關(guān)于條紋的說(shuō)法中正確的是
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A.將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈尖角變大時(shí)，條紋變疏
B.將薄片遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)使劈尖角變小時(shí)，條紋變疏
C.將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng)
D.將上玻璃板平行上移，條紋遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)
√
√
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當(dāng)將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈角變大時(shí)，相鄰亮條
紋間距變小，所以干涉條紋會(huì)變密；若將薄片遠(yuǎn)
離劈尖移動(dòng)使劈角變小時(shí)，相鄰亮條紋間距變大，
所以干涉條紋會(huì)變疏，故A錯(cuò)誤，B正確；
將上玻璃板平行上移，導(dǎo)致原滿(mǎn)足亮條紋光程差的間距向劈尖移動(dòng)，因此出現(xiàn)條紋向著劈尖移動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。
三、非選擇題
9.楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿(mǎn)足干涉的必要條件，即兩列光________相同。如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線(xiàn)表示波峰，虛線(xiàn)表示波谷，如果放置光屏，在________(選填“A” “B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋。
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頻率
C
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產(chǎn)生光的干涉前提是兩列光的頻率相等。波峰與波峰或者波谷與波谷相疊加振動(dòng)加強(qiáng)，所以A、B出現(xiàn)亮條紋，波峰與波谷疊加振動(dòng)減弱，所以C點(diǎn)處產(chǎn)生暗條紋。
10.如圖，為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)示意圖，已知SS1＝SS2。當(dāng)S為λ＝0.6 μm的單色光源時(shí)，恰在屏上P點(diǎn)處形成第三條暗條紋，則S1、S2到P點(diǎn)的路程差Δr＝__________ m；當(dāng)S換用另一單色光源時(shí)，在P點(diǎn)處恰形成第三條亮條紋(中央亮紋為第0條亮條紋)，則這一光源的波長(zhǎng)λ＝_____________ m。
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1.5×10－6
5×10－7
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由Δr＝nλ，當(dāng)n＝3時(shí)，λ＝ 5×10－7 m。
11.(2021·浙江6月選考)如圖所示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中：
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(1)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是____。(單選)
A.旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭
B.增大單縫與雙縫間的距離
C.調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行
C
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若粗調(diào)后看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行，故選C。
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(2)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是___。(單選)
A.減小單縫與光源間的距離
B.減小單縫與雙縫間的距離
C.增大透鏡與單縫間的距離
D.增大雙縫與測(cè)量頭間的距離
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可知要增大條紋間距，可以增大雙縫到光屏的距離l或減小雙縫的間距d，故選D。
12.我們用如圖甲所示的裝置來(lái)做“用
雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)。
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(1)將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，
則在圖甲中A、B處分別應(yīng)該安裝的器
材和濾光片的位置分別是____。
A.A處為雙縫、B處為單縫，濾光片在光源和凸透鏡之間
B.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在A和B之間
C.A處為雙縫，B處為單縫、濾光片在遮光筒內(nèi)
D.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間
D
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為獲取兩個(gè)單色線(xiàn)光源，A處應(yīng)為單縫、B處應(yīng)為雙縫，濾光片在凸透鏡和A之間。故選D。
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(2)若在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)觀察到圖乙圖像，即測(cè)量頭中的分劃板中心刻線(xiàn)與干涉條紋不在同一方向上，若繼續(xù)移動(dòng)目鏡觀察，將會(huì)使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以需要對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整，使干涉條紋與分劃板中心刻線(xiàn)在同一方向上，下面操作中可行的有____。
A.調(diào)節(jié)撥桿方向
B.其他不動(dòng)，測(cè)量頭旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度
C.將遮光筒與測(cè)量頭整體旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度
B
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因?yàn)橛星逦母缮鎴D樣，所以不用調(diào)節(jié)撥桿方向，題中問(wèn)題是分劃板中心刻線(xiàn)與干涉條紋不平行，所以應(yīng)調(diào)節(jié)測(cè)量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線(xiàn)在同一方向上，所以其他不動(dòng)，將測(cè)量頭旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度。A、C錯(cuò)誤，B正確。
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(3)已知雙縫間距離d＝0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為l＝75.0 cm，如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭上的手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)圖丁所示的第1條明條紋，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖戊所示，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線(xiàn)向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第5條明條紋，如圖丁所示，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖己所示，則圖己游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)為_(kāi)_______ mm。由以上已知數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長(zhǎng)是__________ m。
9.6
6.2×10－7
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題圖戊游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為3×0.1 mm＝0.3 mm，同理，題圖己游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為9 mm＋6×0.1 mm＝9.6 mm
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13.(2023·江蘇常熟中學(xué)高二月考)利用空氣劈尖的等厚干涉條紋可以檢測(cè)工件表面存在的極小加工紋路，如圖甲所示，在經(jīng)過(guò)精密加工的工件表面上放一光學(xué)平面玻璃，使其形成空氣劈形膜，用單色平行光照射玻璃表面，觀察到如圖乙所示的干涉條紋。
(1)干涉條紋是圖甲中哪兩個(gè)面的反射光線(xiàn)形成的？(用“1,2,3,4”表示)
答案　2與3
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干涉條紋是題圖甲中2與3兩個(gè)面的反射光線(xiàn)形成的；
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(2)由圖乙判斷出工件表面是凹還是凸？
答案　凹
由題圖乙判斷出工件表面是凹；
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(3)若入射光的波長(zhǎng)為λ，相鄰兩條亮條紋的間距為b，干涉條紋的彎曲部分可視為半圓，其半徑為a，根據(jù)以上條件寫(xiě)出工件凹凸深度h的表達(dá)式(h用a，b，λ表示，由于傾角很小，可認(rèn)為平行光垂直于平面玻璃入射)
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當(dāng)干涉條紋的彎曲部分可視為半圓，其半徑為a時(shí)，對(duì)應(yīng)高度差h＝asin θ，
(1)光線(xiàn)在玻璃磚中傳播的時(shí)間；
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答案　1×10－8 s
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激光在AB和BC面恰好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系知臨界角C＝45°
由幾何關(guān)系可知，光線(xiàn)在玻璃磚中傳播距離為
(2)光屏上相鄰亮條紋的間距Δy。
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答案　2.5 mm
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解得Δy＝2.5 mm。
15.如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.1×10－6 m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
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(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長(zhǎng)為4×10－7 m，那么用A光照射時(shí)在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？
答案　暗條紋
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設(shè)A光在空氣中波長(zhǎng)為λ1，在介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ2
λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m
(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15×10－7 m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°，那么用B光照射時(shí)在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？(sin 37°＝0.6)
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答案　亮條紋
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15
根據(jù)光程差Δr＝2.1×10－6 m＝4λ3知，用B光照射時(shí)在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋。
(3)若用A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。
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答案　在光屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但光屏上仍有光亮
A、B兩光的波長(zhǎng)不同，則頻率不同，所以在光屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但光屏上仍有光亮。

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