Page 40 - 高中物理小题狂做·选择性必修第一册·RJ

49

答 案 详 析

1 ︵ 光斑离 A 点的最远距离 AE =OA · tan ( 90°-
D 发生了全反射, 则有sinC= , 解得∠C=30° , 故 BD
n
AB
C ) = =122cm.
上有光线射出, 且∠BOD=60° , 故半圆弧的 1 部分有光 2tanC
3
线射出, A 错误, B正确. 设任一入射光线的入射角为θ ,
OP OE
如图乙所示, 在 △OPE 中, 有 = , 解得 sinθ=
sinθ sin φ
1 1
sin φ . 因为0< φ <180° , 故sinθ≤ , 即θ≤C , 故整个
2 2 限时小练20 光的干涉( 课时1 )
半圆弧均有光线射出, C错误, D 正确.
1.D 光的干涉图像是等间距、 明暗相间的条纹, D
正确.
规律总结 双缝干涉图样特点

单色光照射时, 形成明暗相间的等间距的干涉条纹; 白
甲 乙 光照射时, 中央为白色亮条纹, 其余为彩色条纹.

6. 由题意知, 大头针的下端的光线在木板的边缘处由水 2.B 在双缝干涉实验中, 单缝的作用是获得一个线光

进入空气时, 恰好发生全反射, 此时入射角等于临界角 源, 使光有唯一的频率和振动情况, 双缝的作用是获得
C , 如图所示. 两个振动情况完全相同的相干光源, A 错误, B 正确; 在
两个相干光源完全相同的情况下, 光屏上距两缝的路程
差为半波长的奇数倍处出现暗条纹, C 错误; 两列光波
相遇就会叠加, 满足相干条件就能发生干涉, 所以在双
缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉, 用光屏接收只
是为了肉眼观察的方便, D 错误.

1 3.D 红光和绿光的频率不同, 不能产生干涉现象, D
根据n= 知, 若要求折射率, 需测量薄木片的半
sinC
正确.
径R , 大头针在水面下的长度h ,
4.D 两只小灯泡发出的光在屏上不产生干涉条纹, 是
2
R +h 2 由于小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐
解得n= .
R
射的, 频率不稳定, 不符合干涉产生的条件, D 正确.

7. ( 1 )根据题意作出如图所示光路图, 其中 OC 为光束 点的距离相等, 无论什
、 到光屏中央 P 0
5.B 缝S 1 S 2
a 在AB 面的折射光线, 入射角α=30° , OD 为光束在
么色光, 其相干光的路程差均为0 , 故 P 0 处始终是亮条
AB 面的反射光线. 设光束在 AB 面的折射角为 , 则由
β
、 到P 点的路程
纹. 对于波长为600nm 的橙色光, S 1 S 2
sin β
光的折射定律有n= , 差恰好为橙色光的1个波长, 则换用波长为400nm 的
sinα
、 到P 点的路程差恰好为紫色光的1.5
紫色光时, S 1 S 2
个波长, 因此紫色光照射时在P 处是暗条纹, 故 B正确.
规律总结 双缝干涉问题的三点注意

( 1 )双缝干涉的条件是必须有相干光源, 且双缝间的间
距必须很小.
解得 =60°.
β
( 2 ) 光源不同部位发出的光不一定具有相同的频率和恒
由几何关系知∠OCD=60° , ∠COD=90° ,
定的相位差, 所以一般情况很难观察到光的干涉现象,
OA AB
又OC= = =83cm , 杨氏双缝干涉实验采用将一束光“ 一分为二” 的方法获
sin60° 2sin60°
因此光屏 MN 上两个光斑间的距离 得相干光源.

( 3 )在单色光的干涉条纹中, 两相邻明纹或暗纹间的距
OC
CD= =163cm.
cos∠OCD 离是相等的, 不同色光的条纹间距不相等.

( 2 )分析可得, 当光束在 AB 面上恰好发生全反射时, 光 6.BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光
屏 MN 上只剩一个光斑且光斑离A 点的距离最远. 设 波是否是相干光, 即是否满足频率相同、 相位差恒定的
光束在 AB 面上恰好发生全反射时的临界角为C , 由折 条件, 不同颜色的光频率不同, 所以不可能发生干涉现
象, B 正确, A 错误; 光的强度不同, 但仍有可能满足相
3
射定律有sinC= ,
3 干条件, 也就是有可能发生干涉现象, C正确, D 错误.