1.選B 雨后空中出現(xiàn)彩虹是太陽光經過懸浮在空氣中的小液滴時發(fā)生色散而形成的,也就是七種單色光的折射率不同,而偏轉程度不同而分成七種單色光,不是干涉,選項A錯。肥皂泡的表面呈現(xiàn)彩色是由于白光在肥皂泡的前后表面的反射光相互疊加而干涉形成的,由于不同單色光波長不同,所以發(fā)生疊加后加強減弱的位置也不同,所以形成彩色條紋,選項B對。一束白光通過三棱鏡后發(fā)生折射,由于折射率不同而發(fā)生色散形成彩色光帶,選項C錯。一束白光通過很窄的單縫后在光屏上形成彩色光帶,屬于光的衍射而不是干涉,選項D錯。
2.選A 光導纖維傳送光信號是利用了光的全反射現(xiàn)象,A正確;用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用了光的干涉現(xiàn)象,B錯誤;門鏡可以擴大視野是利用了光的折射現(xiàn)象,C錯誤;照相機鏡頭表面涂上增透膜,以增強透射光的強度,是利用了光的干涉現(xiàn)象,D錯誤。
3.選C 振動最強區(qū)域的質點,是振動的振幅最大,但它仍然在平衡位置附近來回往復運動,位移隨時間呈周期性變化,即位移可能為零,故選項A錯誤;雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的,是由于發(fā)生了光的干涉現(xiàn)象,故選項B錯誤;在近光速運動的列車中,車上的人以車為參考系,看到車頭與車尾同時發(fā)生的事件對靜止在地面上的人以自己為參考系而言,根據(jù)光速不變原理可知,他將認為車尾事件先發(fā)生,故選項D錯誤;選項C說法正確。
4.選D 由干涉條紋可看出,a光的條紋間距大于b光,故根據(jù)Δx=λ可知,a光的波長大于b光,a光的頻率小于b光,則a光的折射率小于b光;a光的臨界角大于b光的臨界角;A圖中ab兩種光的位置顛倒了;B圖中出射光應該和入射光平行;C、D圖中首先發(fā)生全反射的應該是b光,所以選項D正確。
5.選C 根據(jù)光路圖知,a光的偏折程度大于b光,則a光的折射率大于b光的折射率,根據(jù)v=知,a光在玻璃中傳播的速度較小,故A錯誤。光的折射率大,則頻率大,波長小,則a光的波長小,根據(jù)Δx=λ知,a光的干涉條紋間距較小,故B錯誤。a光的折射率大,根據(jù)sin C=知,a光的全反射的臨界角較小,故C正確。折射光和反射光都是偏振光,故D錯誤。
6.選A 在光的雙縫干涉實驗中,根據(jù)條紋間距表達式Δx=λ,若僅將入射光由紫光改為紅光,因為紅光的波長大于紫光,則條紋間距一定變大,選項A正確;因為紫光的折射率大于紅光,根據(jù)sin C=,則紫光的臨界角小于紅光,故以相同入射角從水中射向空氣,若紫光能發(fā)生全反射,則紅光不一定能發(fā)生全反射,選項B錯誤;照相機鏡頭涂有增透膜,是利用光的干涉,選項C錯誤;拍攝玻璃櫥窗內的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片使反射減弱,但不能增加透射光的強度,故D錯誤。
7.選B 紅外線最顯著的特點之一就是熱效應,當光照射物體時,一般都伴隨著大量的紅外線。在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(相當于增透膜),當增透膜最小厚度等于紅外線在其中傳播的波長的時,燈泡發(fā)出的紅外線射到增透膜后,從增透膜的前后表面反射回來的兩束紅外線發(fā)生干涉,相互抵消,使反射的紅外線強度減弱,達到冷光效果。
8.選D 出現(xiàn)第3條暗條紋,說明S1、S2到P點距離之差為×(2n-1)=λ,其中n=3,而λ=,所以|r1-r2|=λ=,因而D是正確的。
9.選B 隱形飛機的原理是在飛機制造過程中使用能吸收雷達電磁波的材料,使反射的雷達電磁波很弱,在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,飛機在雷達屏幕上很難被發(fā)現(xiàn),故只有B正確。
10.選AD 超聲波的頻率較大,波長較小,所以人耳能聽見的聲波比超聲波更易發(fā)生衍射,選項A正確;光的色散現(xiàn)象都是由光的折射引起的,選項B錯誤;根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,周期性變化的電場周圍才可以產生電磁波,選項C錯誤;光導纖維絲內芯材料的折射率比外套材料的折射率大,這樣才能使得光在光導纖維絲的內芯發(fā)生全反射,選項D正確。
11.選ADE 波長越長的光越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故越容易繞過障礙物,所以A正確;白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種折射現(xiàn)象,所以B錯誤;紅光由空氣進入水中,頻率不變,故顏色不變,傳播速度減小,故波長變短,所以C錯誤;用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉,即薄膜干涉,所以D正確;根據(jù)狹義相對性原理,不管光源與觀察者是否存在相對運動,觀察者觀察到的光速是不變的,故E正確。
12.選D 光在真空中的傳播速度大小是相等的,所以A錯;在水面下同一深處的兩個點光源P、Q發(fā)出不同顏色的光,在水面上P光照亮的區(qū)域大于Q光照亮的區(qū)域,知P光發(fā)生全反射的臨界角大,根據(jù)sin C=,知P光的折射率小。根據(jù)v=知,P光的折射率小,則P光在水中的傳播速度大。故B錯誤,D正確;因為P光的折射率小,所以P光的頻率小,則P光波長一些,故讓P光和Q光通過同一雙縫干涉裝置P光的條紋間距大于Q光,所以C錯。
13.選D 光的頻率由光源決定,與介質無關,則a光在玻璃磚內的頻率和在空氣中的頻率相等,故A錯誤;由圖知,a光已經發(fā)生全反射,而b光沒有發(fā)生全反射,說明a光的臨界角小于b光的臨界角,由公式sin C=分析可知,a光的折射率大于b光的折射率,則知a光的頻率比b光的大,故B錯誤;由公式v=,n>1分析可知,a光在玻璃磚內的傳播速度 v比在空氣中的傳播速度c小,故C錯誤;a光的頻率比b光的大,真空中a光的波長比b光的波長短,因為雙縫干涉條紋的間距與波長成正比,則相同條件下進行雙縫干涉實驗,a光的條紋間距比b光的小,故D正確。
14.解析:(1)設單色光A在空氣和介質中的波長分別為λ1、λ2,根據(jù)n=可得λ1=n·λ2=6×10-7 m
由題意可知,S1、S2到P點的光的路程差
Δx=2.1×10-6 m
則N1===3.5倍,故P點為暗條紋。
(2)根據(jù)臨界角與折射率的關系
sin C=得n==
由此可知,B光在空氣中的波長λ2為
λ2=nλ介=×3.15×10-7 m
=5.25×10-7。
所以N2==4,可見,用B光作光源,P點為亮條紋。
答案:(1)暗條紋 (2)亮條紋