《第5章 光的干涉、衍射和偏振》试卷及答案_高中物理选择性必修 第一册_2024-2025学年.docxVIP

《第5章光的干涉、衍射和偏振》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、以下哪种现象属于光的干涉现象？

A、雨后的彩虹

B、日食

C、肥皂泡的彩色条纹

D、激光束在空气中传播

2、下列关于光的衍射现象的描述，正确的是：

A、只有当障碍物的孔径小于光的波长时，光才能发生明显的衍射现象。

B、光波在通过单缝后，其衍射条纹的间距与单缝的宽度成反比。

C、光波在通过圆孔后，其衍射条纹的间距与圆孔的直径成正比。

D、光波在通过障碍物后，其衍射条纹的间距与障碍物的形状有关。

3、单缝衍射图样中，明条纹和暗条纹出现的规律是（）

A、明条纹间距相等、暗条纹间距相等

B、明条纹间距不等、暗条纹间距不等

C、明条纹间距相等、暗条纹间距不等

D、明条纹间距不等、暗条纹间距相等

4、当一束单色光垂直照射到光栅上产生衍射条纹时，随着光栅常数（即光栅上每两条相邻刻痕之间的距离）的增大，以下描述正确的是（）

A、光栅常数增大，相邻两相邻条纹间的距离减小

B、光栅常数增大，相邻两相邻条纹间的距离增大

C、光栅常数增大，相邻两相邻条纹间的距离不变

D、光栅常数增大，相邻两条纹间的距离不确定

5、下列关于光的衍射现象的说法中，错误的是（）

A、衍射现象是波特有的现象，所有的波都可以发生衍射

B、光的衍射现象可以分为明显的衍射和暗纹衍射两种

C、衍射现象的存在说明光的波长比障碍物尺寸大或者相差不大

D、光的衍射现象是频率越高，衍射现象越明显

6、一束单色光通过两个相距为Δx的狭缝后，干涉条纹的间距Δy是由下列哪个公式给出？（

A、Δy=λLd，其中λ

B、Δy=dλL，其中λ

C、Δy=Lλd，其中λ

D、Δy=λLΔx，其中

7、在双缝实验中，若两缝间距d为0.02mm，光波长λ为600nm，屏幕上相邻亮纹间的距离为3mm，则屏幕到双缝的距离L为多少？

A.0.9m

B.1.0m

C.1.1m

D.1.2m

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下关于光的干涉现象的说法中，正确的是（）

A、光的干涉现象是光波相互叠加产生的结果

B、只有相干光才能产生干涉现象

C、光的干涉条纹是明暗相间的

D、干涉条纹的间距与光的波长成正比

E、干涉条纹的间距与光源的频率成反比

2、关于光的衍射现象，以下说法正确的是（）

A、光的衍射现象是光波绕过障碍物或通过狭缝后偏离直线传播的现象

B、光的衍射现象在光波波长与障碍物或狭缝的尺寸相当时最明显

C、光的衍射现象会导致光波发生相位变化

D、衍射条纹的亮度与光的强度成正比

E、衍射条纹的间距与光的波长成正比

3、在单缝衍射实验中，若使单缝的宽度减小，以下说法正确的是（）

A、中央明纹的宽度变小

B、中央明纹的宽度变大

C、整个衍射图样的范围变小

D、整个衍射图样的范围变大

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

已知单色光在空气中的频率为f，波长为λ_0，入射到一折射率为n的介质表面。若光在界面上发生全反射，求全反射临界角C的大小，并推导表明折射率与临界角关系。

第二题

一束单色光垂直入射到两块平板玻璃之间，平板玻璃的厚度为d，折射率为n，两块平板玻璃的间距为l。已知入射光在平板玻璃中的波长为λ，求：

（1）光在平板玻璃中的传播速度；

（2）当光从平板玻璃中出射后，在垂直于入射方向的平面上，距离平板玻璃上表面为d/2处的光程。

第三题

题目：一束单色光照射到一狭缝上，产生的衍射条纹中，第三级暗条纹与第二级暗条纹之间的距离为5mm。已知狭缝宽度为0.2mm，单色光的波长为500nm，求该狭缝处的衍射角θ。

第四题

题目：某实验小组利用激光源、两块平行平面镜、双缝和光屏来探究光的干涉现象。实验时，将激光从双缝中射入，在它们之间放置了一块可以绕中心轴旋转的平行平面镜，使入射光的一部分直接射向光屏，另一部分照亮平面镜后再反射到光屏上。实验小组测得两缝的间距为0.5毫米，光源到双缝的距离为2米，光屏到双缝的距离为1.2米。同时，他们观察到干涉条纹间距为0.4毫米。

请解释实验小组观察到的干涉条纹形成的原因。

求双缝干涉实验中，如果用相同激光，在不放置平行平面镜的情况下直接照射光屏，可获得的干涉条纹间距。

分析加入平行平面镜后，干涉条纹的变化，以及这种变化对实验结果可能带来的影响。

第五题

一束单色光垂直照射到两个相距为d且间距为d的狭缝上。当屏幕上的P点距离中央明条纹的距离为mλ（m为整数）时，观察到在P点出现了第一级暗条纹。已知狭缝间距d=2mm，单色光在空气中的波长λ=0.6μm。

（1）求单色光的频率f；

（2）若将狭缝间距增大到2.4mm，求P点处出现的条纹类型（明条纹或暗条纹）。

《第5章光的干涉、衍射和偏振》试卷及答