1、第四單元 光 第3課 光的干涉一、基礎(chǔ)鞏固1如圖所示的雙縫干涉實驗，用黃光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以（）A增大S1與S2的間距B將黃光換為紅光C將黃光換為紫光D減小雙縫屏到光屏的距離【答案】B【解析】在波的干涉中，干涉條紋的間距，由公式可得，條紋間距x與波長、屏之間的距離L成正比，與雙縫間的距離d成反比，故要增大條紋間距x應(yīng)減小雙縫間的距離d，增大雙縫屏到光屏的距離L或增大光的波長，故B正確，ACD錯誤。故選B。2豎直放置的肥皂膜在陽光照耀下，由于前后表面反射光通過的路程不同，形成兩列相干光，薄膜上會呈現(xiàn)出彩色條紋若一肥皂膜由于受重力和液體表

2、面張力的共同影響，其豎直方向的截面如圖所示，則光通過該肥皂膜產(chǎn)生的干涉條紋與下列哪個圖基本一致（ ）ABCD【答案】B【解析】薄膜干涉為前后兩個面反射回來的光發(fā)生干涉形成干涉條紋，故從肥皂薄膜的觀察到水平干涉條紋，用復(fù)色光時出現(xiàn)彩色條紋，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，從而使干涉條紋的間距變密，故B正確，ACD錯誤3下列說法正確的是（）A圖甲，白光通過三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象是因為三棱鏡對白光中不同頻率的光的折射率不同B圖乙，肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象C圖丙是紅光的干涉條紋D圖丙，如果在光源與縫之間放一合適凸透鏡，不改變其他條件，則條紋變密集【答案】A【解析】圖甲，白光通過

3、三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，是因為三棱鏡對白光中不同頻率的光的折射率不同，偏折角不同造成的，故A正確。圖乙，肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤。圖丙條紋寬度亮度不等，是紅光的衍射條紋。故C錯誤。圖丙，如果在光源與縫之間放一合適凸透鏡，因狹縫寬度和光的波長不變，則條紋密集程度不變，故D錯誤。4在雙縫干涉實驗中，保持狹縫間的距離及狹縫與屏的距離都不變，用不同的色光照射，則（ ）A紅光的干涉條紋間距最大B紫光的干涉條紋間距最大C紅光與紫光的干涉條紋間距一樣大D用白光照射時會產(chǎn)生白色干涉條紋【答案】A【解析】根據(jù)條紋間距公式，當(dāng)狹縫間的距離d和狹縫到屏的距離l都不變時，因為紅光的波長比紫光的波長大，

4、所以紅光干涉條紋的間距大，故A正確，B、C錯誤；用白光做雙縫干涉實驗時，會出現(xiàn)色散現(xiàn)象，光屏上會出現(xiàn)彩色條紋D錯誤故選A。5如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點，OO為過C點的AB面的垂線。a、b兩束不同頻率的單色細光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上入射點到C點的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（）A在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度Ba光的頻率大于b光的頻率C若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角D兩種色光分別通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，相鄰明條紋的間距a光的較大【答案】D

5、【解析】由圖分析可知，玻璃磚對b束光的偏折角大于對a束光的偏折角，根據(jù)折射定律得知：玻璃磚對b束光的折射率大于對a束光的折射率，a光在玻璃磚中的速度大于b光的傳播速度。故A錯誤；玻璃磚對b束光的折射率大于對a束光的折射率，故a光的頻率小于b光的頻率，故B錯誤；根據(jù)可知，a光的折射率n小，則a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角。故C錯誤；雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，a光的頻率小，波長長，故a光相鄰明條紋的間距較大。故D正確。故選D。6如圖是雙縫干涉實驗裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏。用綠光從左邊照射單縫S時，可在光屏P上觀察到干涉條紋。下列說法正確的是（）A減

6、小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離減小B將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離增大C增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離減小D將綠光換為紫光，干涉條紋間的距離增大【答案】B【解析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式可知，減小雙縫間的距離，即變小，則干涉條紋間的距離增大，故A錯誤；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式可知，將綠光換為紅光，波長變長，則干涉條紋間的距離增大，故B正確；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式可知，增大雙縫到屏的距離，即增大，則干涉條紋間的距離增大，故C錯誤；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式可知，將綠光換為紫光，波長變短，則干涉條紋間的距離減小，故D錯誤；故選B。7以下現(xiàn)象不屬于干涉的是（）A白光經(jīng)過楊氏雙縫得到

7、彩色圖樣B白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣C白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣D白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣【答案】C【解析】根據(jù)光的干涉定義可知白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣是楊氏雙縫干涉，故A錯誤；由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光線通過薄膜時頻率不變，干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加，白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣是屬于干涉現(xiàn)象，故B錯誤；白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣是光在折射時產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，故C正確；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，屬于薄膜干涉，故D錯誤；故選C。8光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A用透明的標準平面樣板檢查光學(xué)平

8、面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象B用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象D光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象【答案】CD【解析】用透明的標準平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉。故A錯誤；三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的折射現(xiàn)象，頻率不同的光在同一介質(zhì)中折射率不同，產(chǎn)生色散。故B錯誤；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象。故C正確；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，故D正確。故選CD。9下列說法正確的是（ ）A光導(dǎo)纖維傳遞信號是利用光的直線傳播原理B色散現(xiàn)象表明白光是復(fù)色光C用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光

9、的干涉現(xiàn)象D增透膜的最小厚度應(yīng)為入射光在空氣中波長的【答案】BCD【解析】光導(dǎo)纖維傳遞信號利用了光的全反射原理，A錯誤；色散現(xiàn)象將白光分成七色光，表明白光是復(fù)色光，B正確；用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉現(xiàn)象，C正確；增透膜是利用光的干涉原理，當(dāng)光程差為在膜中波長的一半時，出現(xiàn)光的減弱，從而增加光的透射，則膜的厚度為光程差的一半，因此膜的厚度應(yīng)為入射光在增透膜中波長的，D正確。故選BCD。10.在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上點P的距離之差為0.6 m，若分別用頻率為f15.01014Hz和f27.51014Hz的單色光垂直照射雙縫，試分析判斷點P應(yīng)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？分別為第

10、幾條亮條紋或暗條紋？【答案】用頻率為f1的單色光照射時，點P出現(xiàn)亮條紋，且為第一條亮條紋；用頻率為f2的單色光照射時，點P出現(xiàn)暗條紋，且為第二條暗條紋【解析】如圖所示，雙縫S1、S2到光屏上任一點P的路程差rS2S2，當(dāng)r等于單色光波長的整數(shù)倍時，S2和S1同時到達波峰或波谷，由S1和S2發(fā)出的光在點P互相加強，點P出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)r等于單色光半個波長的奇數(shù)倍時，若S2到達波峰(波谷)，則S1到達波谷(波峰)，這樣由S1和S2發(fā)出的光在點P互相抵消，點P出現(xiàn)暗條紋頻率為f1的單色光波長10.6106m0.6m頻率為f2的單色光波長20.4106 m0.4m可見r1，r2可見，用頻率為f1的單色光

11、照射時，點P出現(xiàn)亮條紋，且為第一條亮條紋；用頻率為f2的單色光照射時，點P出現(xiàn)暗條紋，且為第二條暗條紋二、拓展提升1如圖甲所示為用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平的裝置。若待驗板的上表面平整，則當(dāng)平行的單色光照射到標準板上時，可從標準板上方觀察到平行的、明暗相間的干涉條紋。若觀察到的條紋如圖乙所示，則說明待驗板的上表面（）A有一個凸起的圓臺B有一凹陷的圓坑C有一個沿ab方向凸起的高臺D有一個沿ab方向凹陷的長溝【答案】B【解析】薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜厚度相同。根據(jù)圖中的彎曲條紋，可知檢查平面左邊的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，則該處有凹陷，凹陷的邊緣為圓形狀，所以待驗板的

12、上表面有一凹陷的圓坑，ACD錯誤，B正確。故選B。2登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損傷視力有人想用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率n1.5，所要消除的紫外線的頻率8.11014 Hz，那么他設(shè)計的這種“增反膜”的厚度至少是()A9.25108 mB1.85107 mC1.23107 mD6.18108 m【答案】C【解析】為了減小紫外線對眼睛的傷害，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射的光疊加后加強，則路程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）應(yīng)等于光在薄膜中的波長的整數(shù)倍，即2d=N

13、（N=1，2，）因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的紫外線在真空中的波長是=3.710-7m，在膜中的波長是=2.4710-7m，故膜的厚度至少是1.2310-7m，故C正確，ABD錯誤故選C3把一個平行玻璃板壓在另一個平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入（如圖），這時可以看到亮暗相間的條紋。下面關(guān)于條紋的說法中正確的是（）A將薄片向著劈尖移動使劈角變大時，條紋變疏B將薄片遠離劈尖移動使劈角變小時，條紋變疏C將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動D將上玻璃板平行上移，條紋遠離劈尖移動【答案】BC【解析】從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋

14、，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的。當(dāng)將薄片向著劈尖移動使劈角變大時，相鄰亮條紋間距變小，所以干涉條紋會變密；若將薄片遠離劈尖移動使劈角變小時，相鄰亮條紋間距變大，所以干涉條紋會變疏；故A錯誤，B正確；將上玻璃板平行上移，導(dǎo)致滿足亮條紋光程差的間距向劈尖移動，因此出現(xiàn)條紋向著劈尖移動，故C正確，D錯誤。故選BC。4如圖所示，一束復(fù)色光斜射到置于空氣中的厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿過玻璃后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光。關(guān)于這兩束單色光，下列說法中正確的是（）A此玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B在此玻璃中a光的傳播速度大于b光的傳播

15、速度C在此玻璃中a光的全反射臨界角小于b光的全反射臨界角D用同一雙縫干涉裝置進行實驗可看到a光的干涉條紋間距比b光的窄【答案】CD【解析】光從空氣斜射到玻璃，因為玻璃上下表面平行，當(dāng)?shù)诙握凵鋾r折射光線與第一次折射入射光線平行。由于折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小。所以此玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率。故A錯誤；光從空氣斜射到玻璃，由于折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小。所以此玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率。則a光的傳播速度小于對b光，故B錯誤；因為 ，此玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率。故在此玻璃中a光的全反射臨界角小于b光的全反射臨界角，故C正確； 光從空氣斜射到

16、玻璃，由于折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小。所以此玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率。則a光的頻率高波長短， ，用同一雙縫干涉裝置進行實驗可看到a光的干涉條紋間距比b光的小。故D正確；故選CD。5如圖所示，水下光源S向水面A點發(fā)射一束光線，折射光線分成a、b兩束，則（）Aa、b兩束光相比較，a光的波動性較強B用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距C若保持入射點A位置不變，將入射光線順時針旋轉(zhuǎn)，則從水面上方觀察，b光先消失D在水中a光的速度比b光的速度大【答案】ACD【解析】由圖知，b光的偏折程度大，所以b光的折射率大，則b光的頻率大，波長小

17、，則a光的波動性較強，故A正確；由公式可知，由于b光的波長小，用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故B錯誤；b光的折射率大，根據(jù)可知，b光的臨界角小，若保持入射點A位置不變，將入射光線順時針旋轉(zhuǎn)，則從水面上方觀察，b光先發(fā)生全反射，最先消失，故C正確；由圖知，b光的偏折程度大，所以b光的折射率大，根據(jù)在水中a光的速度比b光的速度大，故D正確。故選ACD。6利用薄膜干涉可檢查工件表面的平整度如圖（a）所示,現(xiàn)使透明標準板M和待檢工件N間形成一楔形空氣薄層,并用單色光照射,可觀察到如圖（b）所示的干涉條紋,條紋的彎曲處P和Q對應(yīng)于A和B處,下列判斷中正確的是（ ）AN的上表面A處向上凸起B(yǎng)N的上表面B處向上凸起C條紋的cd點對應(yīng)處的薄膜厚度相同D條紋的de點對應(yīng)處的薄膜厚度相同【答案】BC【解析】薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同條紋的cd點在直條紋處，故cd點對應(yīng)處的薄膜厚度相同，從彎曲的