光-光的干涉和衍射.doc

光的干涉和衍射 要点一 光的干涉 1.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒 精灯,往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图样应是下图中的 （ ） 答案 D 要点二 光的衍射 2.如图所示的4种明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）.则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是 （ ） A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 答案 B 题型1 双缝干涉条纹间距计算 【例1】如图所示,用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距离是d=0.1 mm,双缝到屏的距离l=6.0 m,测得屏上干涉条纹中相邻的两条亮纹的间距是4.5 cm,该氦氖激光器发出的红光波长λ是多少?如把整个装置放入折射率是1.5的某种液体中后重做该实验,干涉条纹间距为多少? 答案 （1）7.5×10-7 m （2）3×10-2 m 题型2 薄膜干涉的现象与分析 【例2】劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示,干涉条纹有如下特点:（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等.（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉 （ ） A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失 答案 A 题型3 光的干涉现象 【例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和S2距离之差为2.1×10-6 m.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°. 答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹 1.抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化 ( ) A.这主要是光的干涉现象 B.这里应用的是光的直线传播 C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝粗了 D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝细了 答案 D 2.煤矿中瓦斯爆炸危害极大.某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示.在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度.以下说法正确的是 ( ) A.如果屏的正中央仍是亮纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯 B.如果屏的正中央是暗纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯 C.如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定 D.只有用单色光照射单缝时,才可能在屏上出现干涉条纹 答案 BC 3.雅敏干涉仪可以用来测定气体在各种温度和压强下的折射率,其光路如图所示.图中S为光源,G1、G2为两块完全相同的玻璃板,彼此平行放置,T1、T2为两个等长度的玻璃管,长度均为d.测量时,先将两管抽空,然后将气体徐徐充入一管中,在E处观察干涉条纹的变化,即可测得该气体的折射率.某次测量时,将待测气体充入T2管中,从开始进气至到达标准状态的过程中,在E处看到共移过N条干涉亮纹.待测光在空气中的波长为,该气体在标准状态下的折射率为( ) A. B. C. D. 答案 C 4.两个狭缝相距0.3 mm,位于离屏50 cm处,现用波长为6 000 A°平行光照射双缝.求: (1)两条相邻暗条纹间的距离是多少? (2)若将整个装置放于水中,那么两条相邻暗条纹间的距离是多少?(水的折射率为) 答案 (1)1 mm (2)0.75 mm