光的干涉习题和相关例题
一、选择题
1. 某同学在光屏上看到了一个明暗相间的干涉条纹,下列说法中哪些是正确的( )
A. 用白屏做光屏是因为红光的干涉条纹间距比绿光的窄
B. 用白屏做光屏是因为各色光的波长不同,从而出现不同的条纹
C. 用红光做光源,干涉条纹间距较大
D. 用单色光做实验时,光屏上不可能出现中央明纹
【答案】B
【解析】
A.用白屏做光屏是因为各色光的波长不同,从而出现不同的条纹,故A错误;
B.用白屏做光屏是因为红光的波长最长,故A错误;
C.红光的波长比绿光波长长,故用红光做光源,干涉条纹间距较大,故C正确;
D.用单色光做实验时,光屏上中央明纹宽度最小,故D错误。
2. 某同学在实验室用分光计测量某透明电介质折射率实验中,下列操作正确的是( )
A. 调整望远镜、平行光源与棱镜间角度,使光在棱镜表面发生全反射
B. 在望远镜的叉路口装一平面镜,使平行光源发出的光在镜面上入射,反射后再射入望远镜内
C. 在望远镜的叉路口装一平面镜,使平行光源发出的光经镜面反射后射向平面镜内某一方向,再射入望远镜内
D. 在望远镜的叉路口装一平面镜,使平行光源发出的光经平面镜分成两束后射向望远镜内
【答案】D
【解析】
A.调整望远镜、平行光源与棱镜间角度,使光在棱镜表面发生全反射,此时入射光线与折射光线平行,无法测出折射率,故A错误;
BCD.在望远镜的叉路口装一平面镜,使平行光源发出的光经平面镜分成两束后射向望远镜内,此时入射光线与折射光线垂直,可以测出折射率,故BCD正确。
二、例题分析:
【例题】(多选)在双缝干涉实验中,若用白屏代替单缝后的屏( )
A. 单缝衍射条纹与双缝干涉条纹的间距都变大了
B. 单缝衍射条纹与双缝干涉条纹的亮度都变小了
C. 单缝衍射条纹与双缝干涉条纹的亮度都变大了
D. 单缝衍射条纹与双缝干涉条纹的间距都变小了
【分析】
根据单缝衍射条纹与双缝干涉条纹的特点分析。
【解答】
白屏代替单缝后的屏,单缝衍射条纹与双缝干涉条纹的间距都变小,但亮度都变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
光的干涉习题及解答
题目:两束相干光波在空间某点相遇,下列说法正确的是( )
A. 光波相遇时,光波的能量在相遇处重新分布,且光波的强度越大,光波的能量越集中
B. 光波相遇时,光波的强度越大,光波的波动性越明显
C. 光波相遇时,两束光波叠加后光波的强度发生了变化
D. 光波相遇时,两束光波叠加后光波的频率发生了变化
相关例题:
光的干涉习题及解答中,常常需要用到一些物理量之间的关系,例如光程差、相位差、干涉条纹间距等。这些物理量的计算需要掌握一些公式和定理。例如,干涉条纹间距与光程差的关系为:Δx = λ/2D cosθ,其中D为两个相干光源之间的距离,θ为两相干光源的夹角。在解题时需要注意这些公式和定理的使用条件和适用范围。
以上是光的干涉习题及解答的相关例题,希望能帮助你更好地理解和掌握光的干涉知识。
光的干涉习题常见问题
一、基本概念题
1. 什么是光的干涉?光的干涉条件是什么?
2. 什么是干涉条纹的级次?如何判断级次?
3. 什么是干涉条纹的等厚条纹和等倾条纹?它们有什么区别?
4. 什么是薄膜干涉?薄膜干涉的条件是什么?
5. 什么是光源的单色性?它对干涉条纹的影响是什么?
二、选择题
1. 两列相干光波在空间相遇时,它们的相位差是固定的还是可变的?
2. 在光的干涉实验中,如果光源的波长发生了变化,对干涉条纹有何影响?
3. 两个相干光源的相位差是恒定的,那么它们的振动方向是否必须相同?
4. 如果薄膜的厚度变化,那么干涉条纹会发生什么变化?
5. 干涉条纹的宽度与什么因素有关?
三、计算题
1. 两列相干光波在空气中的波长分别为λ1和λ2,它们的相位差为Δφ。如果它们在空气中的传播距离为d,求干涉条纹的级次。
2. 在双缝干涉实验中,如果单色光的波长为λ,双缝之间的距离为d,双缝到屏幕的距离为L,屏幕上到中央亮条纹中心的距离为x。求中央亮条纹的宽度。
例题:
【例题1】在双缝干涉实验中,如果单色光的波长从λ变为λ/2,其他条件不变,那么干涉条纹的变化情况如何?
【分析】
双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与光的波长成正比。当波长变短时,条纹间距变小,因此中央亮条纹的宽度也会变小。
【解答】
由于其他条件不变,所以条纹间距与波长的关系不变。因此,当单色光的波长从λ变为λ/2时,中央亮条纹的宽度会变小。
【例题2】在薄膜干涉实验中,如果薄膜的厚度为e,光源的波长为λ,求薄膜的厚度e对干涉条纹的影响。
【分析】
薄膜干涉中,光程差的变化与薄膜的厚度有关。当薄膜厚度增加时,光程差增加,因此干涉条纹间距变小。
【解答】
根据光程差的公式:Δφ = 2ne + λ/2,当薄膜厚度e增加时,光程差增加,因此干涉条纹间距变小。