2021高中人教版物理(选修3-4)复习(讲义+课后练习)：光的本性之光的波动性-课后练习二及详解.docx

专题：光的本性之光的波动性
题一
如图所示是单色光双缝干涉试验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷。在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点。假如把屏分别放在A、B、C三个位置，那么(　　)
A．A、B、C三个位置都毁灭亮条纹
B．B位置处毁灭暗条纹
C．C位置毁灭亮条纹或暗条纹要由其他条件打算
D．以上结论都不对

题二
如图所示为双缝干涉的试验装置示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更________(填“长”或“短”)的单色光，或是使双缝与光屏间的距离________(填“增大”或“减小”)

题三
杨氏双缝干涉试验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)(　 　)
①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹；②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹；③在距双缝的路程差为的点形成亮条纹；④在距双缝的路程差为的点形成暗条纹。
A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．②④

题四
取两块平玻璃板，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现象的叙述正确的是(　　)
A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果
B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光干涉的结果
C．这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果
D．这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果

题五
登山运动员在登雪山时要留意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严峻地损伤视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛损害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消退的紫外线的频率为ν＝8.1×1014 Hz，
(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是____________________。
(2)这种“增反膜”的厚度是多少？
(3)请推断以下有关薄膜干涉的说法正确的是(　　)
A．薄膜干涉说明光具有波动性
B．假如薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹确定不平行
C．干涉条纹确定是彩色的
D．利用薄膜干涉也可以“增透”

题六
右图是杨氏双缝干涉试验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，试验中观看到屏上O点为中心亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则(　　)
A．屏上干涉条纹的间距将变小
B．屏上O点照旧为中心亮纹的中心
C．屏上P1位置照旧可能为亮纹的中心
D．屏上P1位置可能为暗纹的中心
课后练习详解
题一
答案：A
详解：在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)。所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，假如两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的。本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应毁灭的都是亮条纹。另外，要特殊留意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的。

题二
答案：长　增大
详解：依据双缝干涉条纹间距规律Δx＝λ，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，或增大双缝与屏之间的距离l。

题三
答案：D
详解：在双缝干涉试验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3，…这点为加强点，该处毁灭亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即Δx＝(2k＋1)，k＝0,1,2,3，…这点为减弱点，该处毁灭暗条纹。

题四
答案：B
详解：形成干涉条纹是有确定条件的，即两列相干光的路程差需要连续变化，当Δr＝±kλ(k＝0,1,2…)时，形成明条纹，当Δr＝±(2k＋1) (k＝0,1,2…)时，形成暗条纹。当入射光是白光时，就会形成彩色条纹，对平板玻璃来说，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜，则可能具备这一条件。
题五
答案：(1)两反射光叠加后加强 (2)1.23×10－7 m　(3)AD
详解：(1)为了削减进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强，从而使透射的紫外线减弱。
(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即x＝2d＝Nλ′(N＝1,2,…)，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的。紫外线在真空中的波长是λ＝c/ν＝3.7×10－7 m。在膜中的波长是λ′＝λ/n＝2.47×10－7 m，故膜的厚度至少是1.23 ×10－7 m。
(3)干涉和衍射都证明光具有波动性，假如薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹确定平行，白光的干涉条纹为彩色条纹，单色光的干涉条纹则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”。

题六
答案：BD
详解：干涉条纹间距Δx＝λ，d为双缝间距，d减小，Δx变大，A不正确；O点到双缝的光程差为零，所以O点始终是亮纹，B正确；P1到双缝的光程差小于一个波长，因此，屏上P1位置不行能为亮纹的中心，有可能是暗条纹中心，故C不正确，D正确。