微練48光的干涉、衍射和偏振梯級Ⅰ基礎練1.以下說法正確的是(D)A.光的偏振現象說明光是一種縱波B.不透光圓片后面的陰影中心出現一個亮斑屬于光的干涉現象C.照相機鏡頭貼增透膜呈淡紫色屬于光的衍射現象D.用點光源照射小圓孔，后面屏上會出現明暗相間的圓環，這是圓孔衍射現象解析光的偏振現象說明光是一種橫波，A項錯誤；不透光圓片后面的陰影中心出現一個亮斑，這是光的衍射現象，B項錯誤；貼有增透膜的照相機鏡頭看上去呈淡紫色，是因為增透膜對淡紫色光的透射較少，有一部分反射的紫光，C項錯誤；用點光源照射小圓孔，后面光屏上會出現明暗相間的圓環，這是圓孔衍射，D項正確。2.(多選)(2024·江西卷)某同學用普通光源進行雙縫干涉測光的波長實驗。下列說法正確的是(BC)A.光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測量頭等元件B.透鏡的作用是使光更集中C.單縫的作用是獲得線光源D.雙縫間距越小，測量頭中觀察到的條紋數目越多解析進行雙縫干涉測光的波長實驗，光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、測量頭等元件，A項錯誤；透鏡的作用是使光更集中，B項正確；單縫的作用是獲得線光源，C項正確；根據條紋間距公式Δx=Ldλ可知雙縫間距d越小，相鄰亮條紋的間距較大，測量頭中觀察到的條紋數目越少，D3.2023年諾貝爾物理學獎頒發給“為研究物質中的電子動力學，而產生阿秒激光的實驗方法”方面所做出貢獻的三位科學家。下列激光的特性及其應用，正確的是(A)A.實驗室里用激光更容易完成雙縫干涉實驗和衍射實驗，是利用激光純凈度高B.醫學上用激光“焊接”剝落的視網膜，是利用激光的相干性C.激光束很容易給堅硬的材料打孔，是利用激光的平行度好D.激光能夠比較精確測量地球到月球的距離，是利用激光的亮度高解析實驗室里用激光更容易完成雙縫干涉實驗和衍射實驗，是利用激光純凈度高，頻率單一，相干性好的特點，A項正確；醫學上用激光“焊接”剝落的視網膜，是利用激光的亮度高，強度大，能量集中的特點，B項錯誤；激光束很容易給堅硬的材料打孔，是利用激光的亮度高，強度大，能量集中的特點，C項錯誤；激光能夠比較精確測量地球到月球的距離，是利用激光的平行度好，D項錯誤。4.如圖甲為一顯示薄膜干涉現象的實驗裝置，P是附有肥皂膜的豎直放置的金屬線圈，由于重力作用，形成上薄下厚的楔形(如圖乙所示)，S是一點燃的酒精燈，往火焰上撒些鹽后，在肥皂膜上觀察到干涉現象，若實驗中將金屬線圈在其所在的平面內緩慢旋轉，觀察到的現象是(A)A.干涉條紋保持不變B.當金屬線圈旋轉30°時，干涉條紋同方向旋轉30°C.當金屬線圈旋轉45°時，干涉條紋同方向旋轉90°D.當金屬線圈旋轉60°時，干涉條紋同方向旋轉30°解析在緩慢旋轉金屬線圈的過程中，由于兩層薄膜的厚度不變，故反射光形成的光程差也不會發生變化，故產生的干涉條紋仍保持原來的狀態不變，A項正確。5.如圖所示為紅光、藍光經過狹縫裝置得到的三個圖樣，狹縫寬度為a，下列說法不正確的是(B)A.三個圖均為衍射圖樣B.三個圖均為干涉圖樣C.入射光的頻率相同，狹縫越窄，中央亮紋的寬度越寬D.狹縫寬度不變，入射光的波長越長，中央亮條紋的寬度越寬解析題中三個圖均為衍射圖樣，A項正確，B項錯誤；由前兩個圖樣比較可知，入射光的頻率相同，狹縫越窄，中央亮紋的寬度越寬，C項正確；紅光的波長大于藍光的波長，由第一個和第三個圖樣比較可知，狹縫寬度不變，入射光的波長越長，中央亮條紋的寬度越寬，D項正確。6.(多選)(2025·運城模擬)在抽制很細的金屬絲的過程中，可以用激光隨時監測抽絲的粗細情況。其裝置如圖甲所示，在抽絲機的細絲出口附近，用一束激光沿與細絲垂直的方向照射細絲，在細絲的另一側用光屏接收激光。工作人員通過觀察光屏上明暗相間亮斑的情況(如圖乙所示為沿激光傳播方向看到的光屏情況)，便可知道抽制出的細絲是否合格。對于這種監控抽絲機的裝置，下列說法正確的是(BD)A.這是利用光的干涉現象B.這是利用光的衍射現象C.如果屏上條紋變寬，表明細絲粗了D.如果屏上條紋變寬，表明細絲細了解析由題意知條紋的形成屬于單縫衍射，所以這種裝置利用光的衍射現象，A項錯誤，B項正確；由單縫衍射可知，縫變窄，條紋寬度變寬，故如果屏上條紋變寬，表明細絲變細了，C項錯誤，D項正確。7.(2024·黑吉遼卷)某同學自制雙縫干涉實驗裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖，用綠色激光照射雙縫，能夠在墻面上觀察到干涉條紋。下列說法可以使相鄰兩條亮條紋中心間距變小的是(A)A.使用更粗的頭發絲B.換用紅色激光照射雙縫頭發絲C.增大紙板與墻面間距離D.減小光源與紙板間距離解析雙縫干涉中相鄰亮條紋間間距Δx=ldλ，要想使Δx減小，可減小雙縫到墻面的距離l、換用波長λ更短的光或增大雙縫間距離d，綜上所述，A8.用光傳感器能直觀地演示雙縫干涉，實驗裝置如圖甲所示，某次實驗的雙縫間距d=0.6mm，調整雙縫到光傳感器的距離L=0.3m，在計算機中得到圖乙所示光強變化的圖樣，可以推斷該實驗所用單色光波長為(B)A.200nm B.400nmC.600nm D.800nm解析根據題圖乙可得相鄰亮條紋中心間距為Δx=10005μm=200μm，由Δx=Ldλ得λ=dLΔx=400nm梯級Ⅱ能力練9.某卡片由內外兩層膠合而成，內層為黑色塑料，外層為透明、硬質塑料。由于兩層間左下角張開進入空氣，在激光照射下仔細觀察會看到明暗相間的條紋(如圖甲所示)。已知任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定。現對卡片左下角施加壓力F，如圖乙所示。下列說法正確的是(B)A.條紋變疏，且向右上方移動B.條紋變疏，且向左下方移動C.條紋變密，且向左下方移動D.條紋變密，且向右上方移動解析內、外兩層間形成空氣劈尖，光線在空氣膜的上、下表面反射，并發生干涉，形成明暗相間的條紋，設空氣膜頂角為θ，兩相鄰亮條紋的間距為Δl，如圖所示，兩處光的路程差分別為δ1=2d1，δ2=2d2，由δ2-δ1=λ得d2-d1=λ2，由幾何關系得tanθ=d2-d1Δl，即Δl=λ2tanθ，當用力按壓左下角時，θ角減小，Δl增大10.(多選)如圖甲所示，等腰△ABC為一棱鏡的橫截面，AB=AC；一平行于BC邊的細光束從AB邊射入棱鏡，在BC邊經過一次反射后從AC邊射出，出射光分成了不同顏色的甲、乙兩束光。圖乙是這兩束光分別通過相同的雙縫和單縫裝置后形成的圖樣，下列說法正確的是(AD)甲A.甲光的波長比乙光的長B.甲光在棱鏡中的傳播速度比乙光的小C.圖乙中a是乙光的干涉圖樣D.圖乙中c是甲光的衍射圖樣解析由折射定律和反射定律可得，乙光的折射角小，折射率大，所以乙光的頻率大，波長小，A項正確；由折射率n=cv得，甲光在棱鏡中的傳播速度比乙光的大，B項錯誤；干涉條紋間距與波長成正比，乙光的波長小，故a是甲光的干涉圖樣，C項錯誤；衍射圖樣中央亮條紋寬度與波長成正比，故圖乙中c是甲光的衍射圖樣，D梯級Ⅲ創新練11.光刻機是制作芯片的核心裝置，主要功能是利用光線把掩膜版上的圖形印制到硅片上。如圖所示，DUV光刻機使用的是深紫外線，其波長為193nm。為提高投影精細圖的能力，在光刻膠和投影物鏡之間填充液體以提高分辨率，則與沒加入液體相比，下列說法正確的是(B)A.深紫外線進入液體后傳播速度變大B.傳播相等的距離，深紫外線在液體中所需的時間更長C.深紫外線光子的能量在液體中更大D.深紫外線在液體中更容易發生衍射，能提