西安市光的干涉 衍射试题含答案Word文件下载.docx
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E.为了增大干涉条纹间距,可将蓝光换成红光
6.a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖,如图所示,光线b正好过圆心O,光线a、c从光线b的两侧对称入射,光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q两点,则下列说法正确的是( )
A.玻璃对三种光的折射率关系为na>
nb>
nc
B.玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
C.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比c光窄
D.a、c光分别从空气射入某种介质中,c光发生全反射时临界角较小
E.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
7.下列色散现象是通过干涉产生的是
A.在白光下观察肥皂泡呈现彩色
B.一束太阳光通过三棱镜在墙壁上呈现彩色光斑
C.两块玻璃砖叠放在一起,玻璃砖上表面出现彩色条纹
D.将两支铅笔并排放置,其直缝与日光灯平行,通过直缝看到彩色条纹
8.增透膜的应用)关于光学镜头增透膜,以下说法中正确的是()
A.增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度
B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的
C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的
D.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色
E.涂有增透膜的镜头,进入的光线全部相互抵消,因此这种镜头的成像效果较好
9.如图所示为用同一双缝干涉实验装置得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹,下列有关两种单色光的说法正确的是______。
A.甲光的波长大于乙光的波长
B.甲光在真空中的传播速率大于乙光在真空中的传播速率
C.若甲光是黄光,乙光可能是红光
D.若两种单色光以相同的人射角进入同种介质,甲光的折射角较大
E.若两种单色光都从玻璃射入空气,逐渐增大人射角,乙光的折射光线最先消失
10.如图所示,一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,两种颜色不同的可见光细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,光路如图所示,则下列说法正确的是()
A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B.a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小
C.a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长
D.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光小
E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射
11.如图所示,一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,两种颜色不同的可见光细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,光路如图所示,则下列说法正确的是( )
D.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光大
12.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。
下列说法正确的是( )
A.a光的频率小于b光的频率
B.出射光束a、b一定相互平行
C.a、b两色光从同种玻璃射向空气时,a光发生全反射的临界角大
D.用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距
13.如图所示,a、b两种单色光组成的复合光沿AO方向射向半圆形玻璃砖(O为圆心),反射光线沿OB方向,折射光线沿OC方向,单色光a比b的频率高,则下列说法正确的是__________。
A.沿OB方向的仅有单色光a
B.沿OC方向的仅有单色光b
C.单色光a在玻璃砖中传播速度比b快
D.经同一干涉装置得到a光的干涉条纹间距比b光小
E.经过同一狭缝,单色光b更容易发生衍射
14.两束单色光a和b沿如图所示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O,已知a光在底边界面处发生了全反射,两束光沿相同方向射出,则()
A.在玻璃砖中,a光的速度比b光的小
B.在真空中,a光的波长大于b光的波长
C.分别用a和b在相同条件下做单缝衍射实验,a光的中央亮纹比b光的宽
D.分别用a和b在相同条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光的大
15.如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是()
A.图甲是研究光的衍射B.图乙是研究光的干涉
C.图丙是利用光的偏振D.图丁是衍射图样
16.如图所示为半圆形的玻璃砖,C为AB的中点,OO'
为过C点的AB面的垂线。
a,b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖,且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等,两束光折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是( )
A.在半圆形的玻璃砖中,a光的传播速度小于b光的传播速度
B.a光的频率小于b光的频率
C.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹,相邻明条纹的间距a光的较大
D.若a,b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角
E.a光比b光更容易发生衍射现象
17.下列说法正确的是()
A.肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象
B.光纤通信,医用纤维式内窥镜及全息照相都是利用了光的全反射原理
C.泊松亮斑支持了光的波动说
D.相对论认为:
竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
E.含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散,光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散
18.如图所示,两束可见单色细光束沿球心所在平面的直线MN射入球形的水滴中,经过一次全反射和两次折射,射出水滴形成P、Q两束光,则下列说法正确的是( )
A.若光束从水滴中射向空气,则光束Q容易发生全反射
B.在水滴中,P光的传播速度小于Q光的传播速度
C.在水滴中,P光的传播时间小于Q光的传播时间
D.用P、Q照射同一狭缝,Q光衍射现象更明显
19.关于光现象及其应用,下列说法中正确的是()
A.用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射
B.光导纤维包层的折射率小于内芯的折射率,是依据全反射原理工作的
C.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,主要应用的是光的衍射现象
D.水面上油膜、肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象
E.光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最高的明纹
20.下列说法正确的是(
)
A.机械波在传播的过程中,每个质点的起振方向均相同
B.机械波从一种介质传入另一种介质时,波长不变
C.泊松亮斑的形成是由于光具有波动性
D.薄膜干涉是薄膜前后表面反射光的干涉现象
E.用单摆测当地的重力加速度的实验中,测量摆长时,忘记测量小球的直径,会导致重力加速度测量结果偏大
21.
OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,a、b两束可见单色光从空气中垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知( )
A.棱镜内a光的传播速度比b光的小
B.a光的波长比b光的长
C.a光、b光通过同一狭缝发生衍射时,a光的中央亮纹更宽
D.让a光与b光通过同一双缝干涉装置,a光条纹间的距离小于b光
22.下列说法中正确的有( )
A.泊松亮斑说明光具有波动性
B.电磁波在各种介质中的速度相等
C.光线通过强引力场时会发生弯曲
D.在水中同一深处有红、黄、绿三个小球,岸上的人看到的是绿球最浅
E.某波源振动的频率是1000Hz,当观察者和波源相互靠近时,波源的频率变大
23.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,a、b两束可见单色光从空气中垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知( )
A.棱镜内a光的传播速度比b光的大
24.如图所示,一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面,得到三束光I、II、III,则( )
A.增大α角且α≤
,光束II、III会靠近光束I
B.玻璃对光束III的折射率大于对光束II的折射率
C.减小α角且α>
,光束III可能会由于全反射而从上表面消失
D.光束III比光束II更容易发生明显衍射
25.下列说法正确的是()
A.全息照相利用了光的衍射现象
B.声源远离观察者时,听到的声音变得低沉,是因为声源发出的声音的频率变低了
C.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
D.人们所见到的“海市蜃楼”现象,只有光的折射
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1.AC
【解析】
衍射条纹为中间宽、两边窄,中间亮、两边暗,不等间距的直条纹,A正确;
用白光照射单缝,将得到彩色的衍射条纹,B错误;
泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象,是衍射现象,故C正确;
光照到较
解析:
AC
光照到较大圆孔时也会出现光的衍射现象,只不过不明显,D错误.
2.AC
【分析】
【详解】
AB.光程差相同的各点过程同一条亮或暗条纹,光在上下两个面发生两次反射,两次反射光线形成干涉条纹,所以当将凸透镜的曲率半径变大时,厚度变化变得平缓,条纹变稀,选项
AB.光程差相同的各点过程同一条亮或暗条纹,光在上下两个面发生两次反射,两次反射光线形成干涉条纹,所以当将凸透镜的曲率半径变大时,厚度变化变得平缓,条纹变稀,选项A正确,B错误;
CD.由
可知波长变长间距变大,选项C正确,D错误;
故选AC.
3.AC
AB.光照射的面积较大,知光的临界角较大,根据知光的折射率较小,根据光的折射率越小,频率也越小可知光的频率小于光的频率,故A正确,B错误;
C.根据可知知光在水中传播的速度
AB.
光照射的面积较大,知
光的临界角较大,根据
知
光的折射率较小,根据光的折射率越小,频率也越小可知
光的频率小于
光的频率,故A正确,B错误;
C.根据
可知知
光在水中传播的速度较大,故C正确;
D.
光在水中传播的速度较大,则
光的波长较长,根据干涉条纹间距公式
,
光波长则条纹间距较宽,故D错误;
故选AC。
4.ABE
A.入射光C应采用单色光,波长一定,不会出现干涉条纹重合,故A正确;
B.薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生,故B正确;
C.当AB之间某处上下反
ABE
C.当AB之间某处上下反射光的光程差为入射光的半波长奇数倍时,对应条纹是暗条纹,故C错误;
D.薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相等,明条纹右偏说明被检查表面上有凸起,故D错误;
E.薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相等,明条纹左偏说明被检查表面上有凹陷,故E正确。
故选ABE。
5.ACE
A.声波在空气中传播时,根据波的形成原理可知,空气中各点有相同的振动频率,故A正确;
B.水波在水面上传播时,水面上各点不会随着波传播方向而移动,故B错误;
C.声波容易
ACE
C.声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长,容易发生明显的衍射现象,故C正确;
D.当两列波发生干涉时,如果两列波波峰在某点相遇时,则该质点位移此时最大,然后会变小,当平衡位置相遇时,则位移为零,故D错误;
E.根据干涉条纹间距公式
,可知,为了增大干涉条纹间距,可将蓝光换成红光,即波长变长,故E正确。
故选ACE。
6.BCE
AB.由图可知,a光和c光入射角相同,但是c光折射角较大,根据折射率公式可知玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率,但是由于b光经过玻璃时没有发生偏折,故无法比较b光与a、
BCE
AB.由图可知,a光和c光入射角相同,但是c光折射角较大,根据折射率公式可知玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率,但是由于b光经过玻璃时没有发生偏折,故无法比较b光与a、c光的折射率大小,故A错误,B正确;
C.由于a光的折射率较大,波长较短,则在相同条件下进行双缝干涉实验,由
可得a光的条纹间距比c光窄,故C正确;
D.因
,根据临界角公式
知,a光发生全反射时临界角较小,故D错误;
E.根据公式v=
,由于a光的折射率大,则a光在玻璃中的传播速度较小,由几何关系可知a光在玻璃中传播的路程较长,故a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长,故E正确。
故选BCE。
7.AC
A.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线,相互叠加产生的现象,这是光的干涉造成的,故A正确;
B.一束太阳光通过三棱镜在墙壁上呈现彩色光斑属于光的色散,B错误;
C.两块玻璃砖叠放在一起,玻璃砖上表面出现彩色条纹,时相互叠加产生的现象,这是光的干涉造成的,C正确;
D.两支铅笔并排放置,其直缝与日光灯平行,通过直缝看到彩色条纹,这是光的衍射现象,D错误.
8.ACD
A、增透膜是通过光的干涉,减少反射光的强度,从而增加透射光的强度,使光学系统成像更清晰,故A正确;
BCDE、在选择增透膜时,一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消,这时光
ACD
BCDE、在选择增透膜时,一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消,这时光谱中其它频率的光将大部分抵消,因此,进入镜头的光有很多,但以抵消绿光为主,这样照相的效果更好.对于增透膜,有约1.3%的光能量会被反射,再加之对于其它波长的光,给定膜层的厚度是这些光在薄膜中的波长的
倍,从薄膜前后表面的反射绿光相互抵消,镜头呈淡紫色,故BE错误,CD正确;
故选ACD.
【点睛】增透膜增透了人视觉最为敏感的绿光,薄膜的厚度为绿光在增透膜中波长的
时,从薄膜前后表面的反射光相互抵消.
9.ADE
A.根据得,在d、l相同的条件下,Δx与λ成正比,甲光的条纹间距大,甲光的波长长,故A正确;
B.每种单色光在真空中的传播速率是相同的,都是3.0×
108m/s,故B错误
ADE
A.根据
得,在d、l相同的条件下,Δx与λ成正比,甲光的条纹间距大,甲光的波长长,故A正确;
108m/s,故B错误;
C.甲光的波长长,红光的波长比黄光的波长长,故C错误;
D.根据c=λv得,甲光的频率比乙光频率低,则甲光的折射率小,由
得若两种单色光以相同的入射角进入同种介质,甲光的折射角较大,故D正确;
E.根据
得乙光的临界角较小,两种单色光都从玻璃射入空气,逐渐增大入射角,乙光的折射光线最先消失,故E正确。
故选ADE。
10.CDE
A.由图可知,经过玻璃棱镜后a光的偏折程度比b光大,所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,即,选项A错误;
B.光的频率由光源决定,与介质无关,所以a光
CDE
A.由图可知,经过玻璃棱镜后a光的偏折程度比b光大,所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,即
,选项A错误;
B.光的频率由光源决定,与介质无关,所以a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变,选项B错误;
C.传播速度由介质决定,所以a光和b光在玻璃中传播时传播速度相同,因为
,所以
,根据
可知在玻璃种传播时a光的波长小于b光的波长,选项C正确;
D.双缝干涉的条纹间距与波长成正比,所以在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光小,选项D正确;
E.根据
可知a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射,选项E正确。
故选CDE。
11.AD
A.a光和b光在两直角边的入射角相等,由图可知,经过玻璃棱镜后b光的偏折程度比a光大,所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,故A正确;
B.光的频率由光源决定
AD
B.光的频率由光源决定,与介质无关,当a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变,故B错误;
C.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,在真空中a光的折射率小于对b光的折射率,a光的波长大于b光的波长,设光在真空中的波长为λ0,在介质中波长为λ,由
解得
由于在真空中a光的波长较长,而a光的折射率较小,则知a光和b光在玻璃中传播时a光的波长大于b光的波长,故C错误;
D.a光的波长较长,因为在相同条件下进行双缝干涉实验,双缝干涉条纹的间距与波长成正比,则相同条件下a光的干涉条纹间距大,故D正确;
故选AD。
12.B
A.作出光路图如图所示:
可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,频率较大,A错误;
B.因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入
B
B.因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等,根据几何知识可知出射光束一定相互平行,B正确。
C.因为a光的折射率较大,根据
,则知a光的临界角小,C错误;
D.a光的频率较大,则波长较小,根据干涉条纹间距公式
知,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,D错误。
故选B。
13.BDE
A.沿OB方向的是a、b的反射光,是复合光,故选项A错误;
B.如果a、b均发生折射,则两束光的折射程度不同,应该有两束出射光线,因此必有一束光发生了全反射,由
BDE
B.如果a、b均发生折射,则两束光的折射程度不同,应该有两束出射光线,因此必有一束光发生了全反射,由于单色光a比b的频率高,a比b的折射率大,根据
可知,单色光a的全反射临界角小,即发生全反射的一定是a光,因此沿OC方向的仅有单色光b,故选项B正确;
C.由于单色光a比b的频率高,因此玻璃砖对a的折射率大,由
可知,单色光a在玻璃砖中传播速度比b慢,故选项C错误;
D.单色光a比b的频率高,则单色光a的波长比b的短,由
可知,经同一干涉条纹a光的干涉条纹间距比b光小,故选项D正确;
E.由于单色光b的波长比a的长,因此经过同一狭缝,单色光b更容易发生衍射,故选项E正确。
故选BDE。
14.A
A.如图所示,根据光路的可逆性,若两束单色光a和b沿着co方向入射,则a光将发生全反射,而b光发生折射,则知,a光的临界角小于b光的临界角,由临界角公式得知,玻璃对a光的折射
A
A.如图所示,根据光路的可逆性,若两束单色光a和b沿着co方向入射,则a光将发生全反射,而b光发生折射,则知,a光的临界角小于b光的临界角,由临界角公式
得知,玻璃对a光的折射率较大,由
分析得知,a光的速度比b光的小,故A正确;
B.玻璃对a光的折射率较大,则a光的频率大,波长短,故B错误;
C.a光的频率较大,波长较短,b光的频率较小,波长较长,波长越长衍射现象越明显,则a光的中央亮纹比b光的窄,故C错误;
D.a光的频率较大,波长较短,而干涉条纹的间距与波长成正比,故a光的条纹间距比b光的小,故D错误;
故选A.
【点睛】
根据光路的可逆性,若两束单色光a和b沿着co方向入射,则a光将发生全反射,而b光发生折射,可见,a光的临界角小于b光的临界角,由临界角公式
可判断出折射率的大小;
由
分析在玻璃中光速关系.玻璃砖对单色光的折射率越大,该光的频率越高,波长越短,衍射现象越不明显,干涉条纹的间