第5章 章末测评验收卷(五)(课件 练习,共2份)鲁科版(2019)选择性必修 第一册

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第5章 章末测评验收卷(五)(课件 练习,共2份)鲁科版(2019)选择性必修 第一册

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章末测评验收卷(五) 光的干涉、衍射和
偏振
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图为物理老师将熏黑的铁球放入水中演示实验图。铁球看上去变得锃亮,是因为光的(  )
干涉 衍射
全反射 偏振
2.关于光的衍射和干涉,下列说法正确的是(  )
只有当光的波长比圆孔的直径大时,才可以产生衍射现象
衍射现象的研究表明“光沿直线传播”是错误的
用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象
用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象
3.如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断中正确的是(  )
只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光
光屏上亮度基本不变
光屏上亮、暗交替变化出现
光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动
4.单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示,以下说法正确的是(  )
甲、乙图为干涉图样,丙、丁图为衍射图样
甲图中条纹间距越大,该色光的波长越长
乙图中单缝越宽,中央亮条纹越宽
丙图中圆孔尺寸越大,图样现象越明显
5.如图所示,把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置(上表面为圆形平面,纵截面为等腰三角形)紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖,它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜。现用红色光垂直于上表面照射,从装置的正上方向下观察,可以看到(  )
一系列不等间距的三角形条纹
一系列明暗相间的等间距圆形条纹
若将红光换成白光,则看到黑白相间的条纹
若将红光换成紫光,则看到的亮条纹数将变少
6.在单色光双缝干涉实验中,屏P上产生了等间距的干涉条纹。若将S2缝遮住,并在S1、S2的垂直平分面处放一平面镜M,如图所示,则(  )
屏上不会出现任何条纹
屏上呈现出明暗相间的不等距条纹
仅将平面镜M向上移动少许,屏上条纹间距将增大
仅将屏向左移动少许,屏上条纹间距将增大
7.在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图所示的干涉实验法。A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A的上表面平行,在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜。现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性的变化。当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮。则(  )
出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消
温度从t1升至t2的过程中,A的高度增加
温度从t1升至t2的过程中,A的高度增加
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.关于激光与自然光,下列说法正确的是(  )
激光是只含一种频率的光,而自然光是含有各种色光频率的光,所以激光的相干性好
自然光是由物质的原子发射出来的,而激光是人工产生的,所以激光不是由物质的原子发射出来的
激光和自然光都具有相同的本质,它们都具有波动特性
相干性好是激光与普通光的根本区别
9.如图所示,下列说法正确的有(  )
如图甲,自然光由空气射入水面,反射光是偏振光
如图乙,立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
如图丙,从筷子“折断”的现象可以看出,食用油折射率大于水
如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
10.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入(如图),这时可以看到亮暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是(  )
将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,条纹变疏
将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,条纹变疏
将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动
将上玻璃板平行上移,条纹远离劈尖移动
11.如图所示为用相机拍摄的夏日荷塘一景,已知水的折射率为n,以下说法正确的是(  )
用相机拍摄水中的鱼,可通过镜头表面的增透膜减弱水面的反射光影响
在水中的鱼看来,岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里,圆锥的顶角的正弦值sin θ=
太阳光进入水中前后频率保持不变
用激光枪射击水中的鱼,为了提高命中率,在射击时应瞄准看到的鱼
三、非选择题(本题共5小题,共48分)
12.(6分)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。
(1)如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数y1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数y2如图丙所示,则读数y2=________(1分)mm。
(2)已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式λ=________(1分)。(用题目中给出的字母表示)
(3)对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取______________(2分)或____________________(2分)的方法。
13.(8分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件,把它们放在如图甲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)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图丙中手轮上的示数为______(1分)mm,求得相邻亮纹的间距为Δy=________(1分)mm。
(2)已知双缝间距d=2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,由计算式λ=______(2分),求得所测红光波长为______(2分)nm。
(3)若要使屏上条纹间距离增大,下列方法可行的是________(2分)。
A.换用缝间距较大的双缝 B.增大双缝到屏的距离
C.适当增大单缝到双缝的距离 D.将红色滤光片换成绿色滤光片
14.(10分)在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7 m,如果用频率6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,已知真空中光速c=3×108 m/s,试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹。
15.(12分)一般认为激光器发出的是频率为ν的单色光,实际上它的频率并不是真正单一的,激光频率ν是它的中心频率,它所包含的频率范围是Δν(也称频率宽度)。让单色光照射到薄膜表面,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的进入薄膜内部,其中的一部分从薄膜后表面反射回来,并从前表面射出(这部分光称为乙光),甲、乙两部分光叠加而发生干涉,称为薄膜干涉。乙光与甲光相比,要多在薄膜中传播一小段时间Δt,理论和实践都证明,能观察到明显的干涉现象的条件是:Δt的最大值Δtmax与Δν的乘积近似等于1,即满足Δtmax·Δν=1,才会观察到明显的稳定的干涉现象,已知某红宝石激光器发出的激光频率ν=4.32×1014 Hz,它的频率宽度Δν=8.0×109 Hz,让这束单色光由空气斜射到折射率为n=的薄膜表面,射入时与薄膜表面成45°角,如图所示。
(1)(6分)求从O点射入薄膜中的光的传播方向(在图中画出)及传播速度;
(2)(6分)估算在图中的情境下,能观察到明显的稳定的干涉现象的薄膜的最大厚度dmax。
16.(12分)如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?
(1)(4分)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m;
(2)(4分)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8);
(3)(4分)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象。
章末测评验收卷(五) 光的干涉、衍射和偏振
1.C [碳粒层与水之间形成了一空气层,光由空气进入水会发生折射现象,但是光线由水内部射向空气时,由于角度问题大部分光线发生了全反射,一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来,即光线在经过很多路径才传播出来,由于这些光路重叠交织在一起,所以看起来会比较亮。这是光的全反射现象所形成的,故C正确。]
2.D [当光的波长比圆孔的直径大或差不多时,可以产生明显的衍射现象,选项A错误;衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律,选项B错误;用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的衍射现象,选项C错误;用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象,选项D正确。]
3.B [太阳光是自然光,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿任意方向,且各个方向上的光振动强度相同,所以旋转偏振片只能改变透过的光的振动方向,不能改变透过的光的强度,故选项B正确。]
4.B [甲图中,条纹等间距为单色光的双缝干涉图样,乙图中,条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样,丙为单色光通过小圆孔的衍射图样,丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样,A错误;甲图中,根据干涉条纹间距公式Δy=λ知条纹间距越大,该色光的波长越长,B正确;乙图中单缝越宽,中央亮条纹越窄,C错误;丙图中圆孔尺寸越小,图样现象越明显,D错误。]
5.B [由于截面是等腰三角形,从圆心向外,经过相同的宽度空气膜厚度增加量相同,根据光的干涉原理,从装置的正上方向下观察,可以看到一系列明暗相间的等间距圆形条纹,A错误,B正确;若将红光换成白光,则看到明暗相间的彩色条纹,C错误;由于红光的波长比紫光的长,若将红光换成紫光,则看到条纹间距减小,从而亮条纹数将增多,D错误。]
6.C [当在S1、S2的垂直平分面处放一平面镜M时,由平面镜的反射特点可知,经平面镜反射出的光,相当于原来的S2射出的光,如图所示,因此仍能在屏P上产生等间距的干涉条纹,A、B错误;仅将平面镜M向上移动少许,相当于S1、S2之间的间距d减小,由Δy=λ可知,双缝间距d减小,屏上条纹间距Δy将增大,C正确;仅将屏向左移动少许,双缝与屏之间距离l减小,由Δy=λ可知,屏上条纹间距Δy将减小,D错误。]
7.D [A和B之间形成一个厚度均匀的空气膜,则光在空气膜的前表面(即B的下表面)和后表面(即A的上表面)反射出的两列光波产生干涉,形成干涉条纹,当温度为t1时最亮,说明形成亮条纹,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮,又一次形成亮条纹,由干涉的原理知,温度为t1和t2时,光程差均为波长的整数倍,由于材料A具有热膨胀特性,所以温度为t2时比t1时高度增加,使光程差减小一个波长,则A的高度增加,故选项D正确。]
8.CD [激光的频率也有一定的范围,不能错误地理解激光单色性好的含义,所有的光都是由物质的原子发射的,故A、B项错误;激光和自然光都是光波,具有波的一切特性,故C项正确;激光具有很好的相干性,这是普通光不具备的,故D项正确。]
9.AC [自然光由空气射入水面,反射光是偏振光,A正确;立体电影原理是光的偏振,照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉,B错误;如图丙,从筷子“折断”的现象可以看出,食用油对筷子的偏折程度比水对筷子的偏折程度大,则食用油的折射率大于水的折射率,C正确;如图丁为圆孔衍射图样,D错误。]
10.BC [当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,相邻亮条纹间距变小,所以干涉条纹会变密,若将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,相邻亮条纹间距变大,所以干涉条纹会变疏;故A错误,B正确;将上玻璃板平行上移,导致原满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动,因此出现条纹向着劈尖移动,故C正确,D错误。]
11.CD [用相机拍摄水中的鱼,可通过镜头表面加装偏振片减弱水面的反射光影响,A错误;从空气折射进入鱼眼,鱼眼认为光是直线传播的,所以岸上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,如图
水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中,若入射角等于90°,根据折射定律得n==,可知此时折射角最大,最大的折射角的正弦值sin r=,所以在水中的鱼看来,岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里,圆锥的顶角θ=2r,故B错误;光从一种介质进入另一种介质,频率不变,C正确;只要是光,从一种介质进入另一种介质都要发生折射,所以用激光枪射击水中的鱼,为了提高命中率,在射击时应瞄准看到的鱼,D正确。]
12.(1)0.350 (2) (3)减小双缝间距离 增大双缝到屏的距离
13.(1)13.870 2.310 (2) 660 (3)B
解析 (1)测量头的读数:先读整数部分,然后看半刻度是否露出,最后看可动刻度。题图乙读数为2.320 mm,题图丙读数为13.870 mm,所以相邻亮条纹间距Δy= mm=2.310 mm。
(2)由相邻的两亮条纹间距公式Δy=λ得λ=,代入数据解得λ=6.6×10-7 m=660 nm。
(3)由Δy=λ知,换用缝间距较大的双缝,Δy变小,A项错误;增大双缝到屏的距离,Δy增大,B项正确;Δy与单缝到双缝的距离无关,C项错误;将红色滤光片换成绿色滤光片,波长变小,Δy变小,D项错误。
14.暗条纹
解析 频率为f=6.0×1014 Hz的光的波长为
λ== m=5×10-7 m
P到双缝S1和S2的路程差为
Δx=7.5×10-7 m=3×
即路程差为半波长的奇数倍,P点出现暗条纹。
15.(1)见解析图 2.12×108 m/s (2)1.15×10-2 m
解析 (1)设光从O点射入薄膜后的折射角为r,光在薄膜中的传播速度为v,由折射率n=得射入薄膜中的光的传播速度
v=2.12×108 m/s
由光的折射定律得=,解得r=30°
则光在薄膜中的传播方向如图所示。
(2)设乙光在薄膜中传播时间的最大值为Δtmax,对应的薄膜的最大厚度为dmax,则=vΔtmax,根据题中所给条件Δtmax·Δν=1,联立解得dmax=1.15×10-2 m。
16.(1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析
解析 (1)设A光在空气中波长为λ1,在介质中波长为λ2,由n==得λ1=nλ2=1.5×4×10-7 m=6×10-7 m,根据路程差Δr=2.1×10-6 m,所以N1===3.5
由此可知,从S1和S2到P点的路程差Δr是波长λ1的3.5倍,所以P点为暗条纹。
(2)根据临界角与折射率的关系sin C=
得n==
由此可知,B光在空气中波长λ3
λ3=nλ介=×3.15×10-7 m=5.25×10-7 m
所以N2===4,可见,用B光做光源,P点为亮条纹。
(3)光屏上仍出现明暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗。(共36张PPT)
章末测评验收卷(五)
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图为物理老师将熏黑的铁球放入水中演示
实验图。铁球看上去变得锃亮,是因为光的(  )
A.干涉    B.衍射
C.全反射    D.偏振
C
解析 碳粒层与水之间形成了一空气层,光由空气进入水会发生折射现象,但是光线由水内部射向空气时,由于角度问题大部分光线发生了全反射,一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来,即光线在经过很多路径才传播出来,由于这些光路重叠交织在一起,所以看起来会比较亮。这是光的全反射现象所形成的,故C正确。
2.关于光的衍射和干涉,下列说法正确的是(  )
A.只有当光的波长比圆孔的直径大时,才可以产生衍射现象
B.衍射现象的研究表明“光沿直线传播”是错误的
C.用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象
D.用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象
D
解析 当光的波长比圆孔的直径大或差不多时,可以产生明显的衍射现象,选项A错误;衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律,选项B错误;用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的衍射现象,选项C错误;用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象,选项D正确。
3.如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断中正确的是(  )
B
A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光
B.光屏上亮度基本不变
C.光屏上亮、暗交替变化出现
D.光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动
解析 太阳光是自然光,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿任意方向,且各个方向上的光振动强度相同,所以旋转偏振片只能改变透过的光的振动方向,不能改变透过的光的强度,故选项B正确。
B
4.单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示,以下说法正确的是(  )
A.甲、乙图为干涉图样,丙、丁图为衍射图样
B.甲图中条纹间距越大,该色光的波长越长
C.乙图中单缝越宽,中央亮条纹越宽
D.丙图中圆孔尺寸越大,图样现象越明显
5.如图所示,把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置(上表面为圆形平面,纵截面为等腰三角形)紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖,它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜。现用红色光垂直于上表面照射,从装置的正上方向下观察,可以看到(  )
B
A.一系列不等间距的三角形条纹
B.一系列明暗相间的等间距圆形条纹
C.若将红光换成白光,则看到黑白相间的条纹
D.若将红光换成紫光,则看到的亮条纹数将变少
解析 由于截面是等腰三角形,从圆心向外,经过相同的宽度空气膜厚度增加量相同,根据光的干涉原理,从装置的正上方向下观察,可以看到一系列明暗相间的等间距圆形条纹,A错误,B正确;若将红光换成白光,则看到明暗相间的彩色条纹,C错误;由于红光的波长比紫光的长,若将红光换成紫光,则看到条纹间距减小,从而亮条纹数将增多,D错误。
6.在单色光双缝干涉实验中,屏P上产生了等间距的干涉条纹。若将S2缝遮住,并在S1、S2的垂直平分面处放一平面镜M,如图所示,则(  )
C
A.屏上不会出现任何条纹
B.屏上呈现出明暗相间的不等距条纹
C.仅将平面镜M向上移动少许,屏上条纹间距将增大
D.仅将屏向左移动少许,屏上条纹间距将增大
D
7.在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图所示的干涉实验法。A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A的上表面平行,在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜。现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性的变化。当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮。则(  )
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.关于激光与自然光,下列说法正确的是(  )
A.激光是只含一种频率的光,而自然光是含有各种色光频率的光,所以激光的相干性好
B.自然光是由物质的原子发射出来的,而激光是人工产生的,所以激光不是由物质的原子发射出来的
C.激光和自然光都具有相同的本质,它们都具有波动特性
D.相干性好是激光与普通光的根本区别
CD
解析 激光的频率也有一定的范围,不能错误地理解激光单色性好的含义,所有的光都是由物质的原子发射的,故A、B项错误;激光和自然光都是光波,具有波的一切特性,故C项正确;激光具有很好的相干性,这是普通光不具备的,故D项正确。
9.如图所示,下列说法正确的有(  )
AC
A.如图甲,自然光由空气射入水面,反射光是偏振光
B.如图乙,立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
C.如图丙,从筷子“折断”的现象可以看出,食用油折射率大于水
D.如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
解析 自然光由空气射入水面,反射光是偏振光,A正确;立体电影原理是光的偏振,照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉,B错误;如图丙,从筷子“折断”的现象可以看出,食用油对筷子的偏折程度比水对筷子的偏折程度大,则食用油的折射率大于水的折射率,C正确;如图丁为圆孔衍射图样,D错误。
10.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入(如图),这时可以看到亮暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是(  )
BC
A.将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,条纹变疏
B.将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,条纹变疏
C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动
D.将上玻璃板平行上移,条纹远离劈尖移动
解析 当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,相邻亮条纹间距变小,所以干涉条纹会变密,若将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,相邻亮条纹间距变大,所以干涉条纹会变疏;故A错误,B正确;将上玻璃板平行上移,导致原满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动,因此出现条纹向着劈尖移动,故C正确,D错误。
11.如图所示为用相机拍摄的夏日荷塘一景,已知水的折射率为n,以下说法正确的是(  )
CD
解析 用相机拍摄水中的鱼,可通过镜头表面加装偏振片减弱水面的反射光影响,A错误;从空气折射进入鱼眼,鱼眼认为光是直线传播的,所以岸上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,如图
三、非选择题(本题共5小题,共48分)
12.(6分)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。
(1)如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数y1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数y2如图丙所示,则读数y2=________mm。
(2)已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式λ=________。(用题目中给出的字母表示)
(3)对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取________或________的方法。
13.(8分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件,把它们放在如图甲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)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图丙中手轮上的示数为______mm,求得相邻亮纹的间距为Δy=________mm。
(2)已知双缝间距d=2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,由计算式λ=______,求得所测红光波长为______nm。
(3)若要使屏上条纹间距离增大,下列方法可行的是________。
A.换用缝间距较大的双缝 B.增大双缝到屏的距离
C.适当增大单缝到双缝的距离 D.将红色滤光片换成绿色滤光片



14.(10分)在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7 m,如果用频率6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,已知真空中光速c=3×108 m/s,试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹。
答案 暗条纹
(1)求从O点射入薄膜中的光的传播方向(在图中画出)及传播速度;
(2)估算在图中的情境下,能观察到明显的稳定的干涉现象的薄膜的最大厚度dmax。
答案 (1)见解析图 2.12×108 m/s (2)1.15×10-2 m
则光在薄膜中的传播方向如图所示。
16.(12分)如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?
(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m;
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8);
(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象。
答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析

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