鲁科版 (2019)选择性必修 第一册光导纤维及其应用精品当堂检测题

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第一册光导纤维及其应用精品当堂检测题，共6页。
A.手电筒射出的光是单色光
B.干涉图样太细小看不清楚
C.周围环境的光太强
D.这两束光为非相干光
2.(2024·雅安高二检测)下列光学现象,属于光的干涉现象的是( )
A.丁达尔效应
B.阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹
C.沙漠中出现的海市蜃楼现象
D.雨后天晴出现的彩虹
3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂液薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图样应是图中的( )
4.(多选)在杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)( )
A.在与双缝的距离相等的点形成暗条纹
B.在与双缝的距离之差为nλ的点形成亮条纹
C.在与双缝的距离之差为nλ2的点形成亮条纹
D.在与双缝的距离之差为n+12λ的点形成暗条纹
5.(2024·山东高考)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示,将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间,用单色平行光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,下列说法正确的是( )
A.滚珠b、c均合格
B.滚珠b、c均不合格
C.滚珠b合格,滚珠c不合格
D.滚珠b不合格,滚珠c合格
6.在图示的双缝干涉实验中,光源S到缝S1、S2距离相等,P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为400 nm的光实验时,光屏中央P0处呈现中央亮条纹(记为第0条亮条纹),P处呈现第3条亮条纹。当改用波长为600 nm的光实验时,P处将呈现( )
A.第2条亮条纹 B.第3条亮条纹
C.第2条暗条纹D.第3条暗条纹
7.(多选)用波长为λ的单色光照射单缝O,经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹,如图所示,图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置,c为中央亮条纹,则( )
A.O到达a、b的路程差为零
B.M、N到达b的路程差为λ
C.O到达a、c的路程差为4λ
D.M、N到达e的路程差为2λ
8.(2023·河北高考)制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后,在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.上述现象与彩虹的形成原理相同
B.光在薄膜的下表面发生了全反射
C.薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D.薄膜厚度发生变化,硅片总呈现深紫色
9.(多选)如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的截面,关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象,下列说法正确的是( )
A.干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加
B.用蓝光照射产生的干涉条纹间距比用黄光照射时产生的干涉条纹间距窄
C.干涉条纹中的亮纹是由于两反射光叠加减弱产生的
D.薄膜上的干涉条纹基本上是水平的
10.(2024·广西高考)(多选)如图,S为单色光源,S发出的光一部分直接照在光屏上,一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l,a≪l,镜面与光屏垂直,单色光波长为λ。下列说法正确的是( )
A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为l2aλ
B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为laλ
C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中,此时单色光的波长变为nλ
D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx,则该液体的折射率为l2aΔxλ
11.(2025·雅安阶段检测)有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低,从而被广泛地应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(如氟化镁),该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线,以λ表示红外线在真空中的波长,n表示薄膜对该红外线的折射率,则所镀薄膜的厚度最小应为(不计半波损失)( )
A.λ4n B.nλ4
C.λ2n D.nλ2
12.(多选)利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整程度和制作镜头增透膜。图1中,让单色光从上方射入,这时从上方看可以看到明暗相间的条纹,则( )
A.图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,条纹变疏
B.图1中将样板微微平行上移,条纹疏密不变
C.在图1中如果看到的条纹如图2所示,说明被检查平面在此处凹陷
D.图3中加了增透膜的镜头看起来是有颜色的,那是增透了这种颜色的光的缘故
13.(10分)(2025·泸州阶段检测)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。当单色光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹图样如图乙所示,已知单色光在真空中的波长为5×10-7 m。求:
(1)图甲所示位置的空气膜厚度d1=1.75×10-6 m,通过计算判断该位置是明条纹还是暗条纹;(4分)
(2)在玻璃表面涂上一层薄膜作为题干中单色光的增透膜,薄膜材料的折射率为1.4,求增透膜的最小厚度d2。(6分)

课时跟踪检测(十九)
1.选D 这两束光的相位差不恒定,且都不是单色光,故不是相干光,因此不能产生干涉图样。
2.选B 丁达尔效应是光的散射现象,故A错误;阳光下的肥皂泡上出现彩色条纹是由于肥皂泡的前后薄膜的反射光发生干涉形成的,是薄膜干涉现象,故B正确;在沙漠中看到的海市蜃楼景象是由于光的全反射形成的,故C错误;雨后天空出现的彩虹是光的折射现象,故D错误。
3.选D 铁丝圈上的肥皂膜在重力作用下上薄下厚,在同一水平线上薄膜厚度基本一致,如果某一厚度处前后表面反射的光波叠加后得到加强,那么这一水平线上(同一厚度)的各处光波均会加强,所以干涉条纹应是基本水平的。
4.选BD 在杨氏双缝干涉实验中,当某处与双缝距离之差Δs为波长的整数倍,即Δs=nλ(n=0,1,2,…)时,这点为振动加强点,该处出现亮条纹;当Δs为半波长的奇数倍,即Δs=(2n+1)λ2(n=0,1,2,…)时,这点为振动减弱点,该处出现暗条纹,故B、D正确。
5.选C 单色平行光垂直照射平板玻璃,上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉,形成干涉条纹,光程差为两块玻璃上表面间距离的两倍,根据光的干涉知识可知,同一条干涉条纹位置处光的光程差相等,即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等,即滚珠b合格;不同的干涉条纹位置处光的光程差不同,则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等,即滚珠c不合格。故选C。
6.选A 由Δl=λ12×3×2可得Δl=3λ1=1 200 nm,所以Δl=nλ2=2×600 nm,P处将呈现第2条亮条纹,选项A正确。
7.选BD 振动一致的两光源在空间发生干涉,得到亮条纹的条件是满足双缝到某点的路程差Δs=nλ(n=0,1,2,3,…),故B、D正确。
8.选C 题述现象是由于光的干涉造成的,彩虹的形成原理主要为光的折射,题述现象与彩虹的形成原理不相同,故A错误;硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉,振动加强,故B错误,C正确;根据光的干涉中相互加强的条件,可知当薄膜的厚度发生变化时,满足加强条件的波长也会发生改变,导致硅片呈现不同的颜色,故D错误。
9.选ABD 由于重力的作用,肥皂膜上薄下厚,干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加,故A正确;条纹间距与光的波长成正比,由于蓝光波长比黄光的短,故用蓝光照射产生的干涉条纹间距较窄,故B正确;干涉条纹中的亮纹是由于两反射光叠加增强产生的,故C错误;薄膜干涉是等厚干涉,同一条纹处薄膜厚度相同,故条纹是水平的,故D正确。
10.选AD 根据光的反射的对称性可知,光源S与平面镜中的虚像距离为2a,根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式可知Δx'=ldλ=l2aλ,故A正确,B错误;若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中,光的频率不变,根据λf=c,v=λ1f=cn,其中c为在真空中的光速,则λ1=λn,故C错误;若将整套装置完全浸入某种透明溶液中,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx,根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式有Δx=l2aλ2,可得λ2=2aΔxl,结合C选项的分析可知λ2=2aΔxl=λn',所以n'=l2aΔxλ,故D正确。
11.选A 当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时,薄膜两个表面上的反射光干涉后互相削弱,减少了反射光中的红外线,从而减少了反射光的能量,设λ'为红外线在薄膜中的波长,薄膜厚度为d,则λ'=λn,薄膜前后表面反射光线的光程差满足λ'2(2N+1)=2d(N=0,1,2,3…),故薄膜厚度为d=λ'4(2N+1)(N=0,1,2,3…),所镀薄膜的厚度最小应为dmin=λ4n,故选A。
12.选BC 从空气膜的上下表面分别反射的光是相干光,它们相遇发生干涉现象,出现明暗相间的条纹,所以此条纹是由上方样板的下表面和下方被检查平面反射的光叠加后形成的。将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,相邻亮条纹间距变小,干涉条纹会变密,故A错误;将样板平行上移,条纹向着劈尖移动,但条纹疏密不变,故B正确;由弯曲的条纹可知,此处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同,知此处凹陷,故C正确;照相机、望远镜的镜头表面加了一层透光的膜,可以增大某种光的透射强度,这种膜称为增透膜,利用了光的干涉现象,同时镜头看起来是有颜色的是光的干涉造成的,增透了某种颜色的光波,镜头不反射这种光,看不到这种颜色,故D错误。
13.解析:(1)题图甲所示位置处,两块平板玻璃反射光的光程差为Δx=2d1=3.5×10-6 m=7λ
可知该位置是明条纹。
(2)单色光在膜中的波长为λ'=λn=5×10−71.4 m=257×10-7 m
增透膜的厚度最小时,有λ'2=2d2
增透膜的最小厚度为d2=λ'4≈8.9×10-8 m。
答案:(1)明条纹 (2)8.9×10-8 m