第5章 光的干涉、衍射和偏振 复习提升（含答案解析）

第5章　光的干涉、衍射和偏振 本章复习提升 易混易错练 易错点1　混淆双缝干涉条纹与衍射条纹 1.在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后,分别得到如下四幅图样,以下说法正确的是 (　　) A.甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B.乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 C.甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样 D.乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样 易错点2　不清楚薄膜干涉的原理 2.如图所示是一竖立的肥皂薄膜的截面,一束单色平行光射向薄膜,在薄膜上产生干涉条纹,则下列说法错误的是　 (　　) A.干涉条纹的产生是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B.观察干涉条纹时,应在入射光的同一侧,薄膜上的干涉条纹是水平的 C.观察干涉条纹时,薄膜上的干涉条纹是水平的,若薄膜在竖直面内转过90度角,则条纹将变成竖直的 D.用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小 易错点3　计算条纹间距出错 3.如图甲所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置。 (1)光具座上放置的光学元件依次为①光源(白炽灯)、②　　　　　、③　　　　　、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光,为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离,可采取　　　　　　　或　　　　　　　的方法。 甲 (2)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央,手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央,手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距为　　　　　mm(计算结果保留三位小数)。 乙 丙 (3)如果双缝的间距为0.30 mm、双缝和光屏之间的距离为900 mm,则待测光的波长为　　　　m(计算结果保留三位有效数字)。 (4)如果将图甲中①光源(白炽灯)换成激光光源,该实验照样可以完成,这时可以去掉的部件是　　　　(选填数字代号)。 思想方法练 一、临界思想在光学中的应用 1.(多选题)如图所示,两束单色光a、b从水中射向水面的A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是 (　　) A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B.a比b更容易发生衍射现象 C.在水中a光的速度比b光的速度小 D.在水中a光的临界角大于b光的临界角 E.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时,水面上首先消失的是a光 二、光的干涉法 2.将一半径极大的球形玻璃体,弧面朝下压在表面平整的标准板上,其截面如图所示。一束单色光从上方垂直玻璃上表面射向玻璃体,顺着入射光线可以观察到干涉条纹,这就是著名的“牛顿环”。下列有关牛顿环的说法正确的是 (　　) A.产生干涉的两束光来自玻璃体上、下表面的反射光 B.产生的干涉条纹是一系列以顶点为圆心等间隔的同心圆 C.若换用半径更大的球形玻璃体,干涉条纹间距将变大 D.若换用频率更大的单色光照射,干涉条纹间距将变大 三、亮暗条纹的判断方法 3.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点到S1、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,在下述条件下,P点是亮条纹还是暗条纹 (1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中的波长为4×10-7 m; (2)已知B光在某种介质中的波长为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)。 答案全解全析 易混易错练 1.A　单缝衍射图样与双缝干涉图样的区别是:前者是中间亮条纹明亮且宽大,两侧亮条纹的亮度和宽度逐渐减小,后者明暗条纹间隔相等。由此可知甲图是双缝干涉条纹,乙图是单缝衍射条纹。单色光照射小圆孔做衍射的实验时,中央较大的区域内是亮的,周围是明暗相间的圆环,条纹间距也不等,亮度向外逐渐变暗;而泊松亮斑衍射图样的中间是一个比较小的亮点。由此可知 ... ...