試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）選擇性必修一4.3光的干涉同步練習一、單選題1．如圖是、兩種色光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，下列說法中不正確的是（）A．同種均勻介質對光的折射率比光的大B．在同種均勻液體材料中進行傳播時，光的傳播速度更大C．由、色光組成的復色光通過三棱鏡時，光的偏轉角度更小D．、兩種色光從同種均勻液體材料射入真空發(fā)生全反射時，光的臨界角更小2．在楊氏雙縫干涉實驗中，如果（）A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B．若僅將入射光由紅光改為紫光，則條紋間距一定變大C．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋D．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋3．某同學用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到圖甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示．他改變的實驗條件可能是（）A．增大光源到單縫的距離 B．增大雙縫之間的距離C．增大雙縫到光屏之間的距離 D．換用頻率更高的單色光源4．如圖所示，在一個空長方體箱子的左側壁刻上雙縫，當把一個鈉光燈照亮的狹縫放在箱子左邊時，在箱子的右側內壁上產生干涉條紋。如果把箱子用透明的油灌滿，條紋的間距將（）A．保持不變 B．減小C．可能增加 D．增加5．如圖所示，在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，某同學觀察到清晰的干涉條紋。若他對實驗裝置進行改動后，在毛玻璃屏上仍能觀察到清晰的干涉條紋，但條紋間距變窄。下列改動可能會實現(xiàn)這個效果的是（）A．僅將濾光片向右移動靠近單縫B．僅減小雙縫間的距離C．僅增大雙縫與毛玻璃屏間的距離D．僅將紅色濾光片換成綠色濾光片6．在研究缸體材料C的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個透明的平行板B，B與A上表面間形成一個楔形的空氣膜，現(xiàn)在用波長為的單色光垂直照射，同時改變C的溫度，在B上方觀察到移動的干涉條紋，則（）A．出現(xiàn)干涉條紋是由于B的上表面和A的上表面反射光疊加形成的B．若發(fā)現(xiàn)條紋向左移，可判定C在降溫C．若C的溫度由t1變?yōu)閠2，發(fā)現(xiàn)有n個條紋通過D點（B上表面上的點，圖中未畫出），則C的高變化了D．溫度變化前后觀察到的條紋數(shù)目相同7．如圖所示，由黃光和紫光組成的一束復色光沿著半圓形玻璃磚的半徑入射，在界面上分成ab、b兩束光，則（）A．a是黃光，b是紫光B．a、b兩束光分別通過相同的單縫，只有b能發(fā)生衍射現(xiàn)象C．a在玻璃磚中的傳播速度小于b在玻璃磚中的傳播速度D．用同一裝置做雙縫干涉實驗，a光相鄰亮條紋間距較大8．下列說法中正確的是（）A．用光導纖維束傳送圖像信息，這其中應用了光的干涉B．通過兩支夾緊的筆桿縫隙看發(fā)白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象C．白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣是光的衍射現(xiàn)象D．利用光的干涉原理可以檢查光學平面的平整程度9．兩塊標準平面玻璃板形成一個劈形空間，內部為空氣時，用單色光垂直照射玻璃板上表面，產生等間距的明暗相間的干涉條紋。若在劈形空間內充滿水，則相鄰的條紋間距將（）A．變小 B．變大 C．不變 D．無法確定10．如圖所示，一條紅色光線和一條紫色光線，以不同的角度同時沿不同的半徑方向射入同一塊橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線都是由圓心O點沿方向射出，下列說法正確的是（）A．光線是紅光，光線是紫光B．光線比光線穿過玻璃柱體所需時間長C．將光線順時針轉動到與光線重合，O點的透射光線一定會變?yōu)閮蓷lD．在雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由光線變?yōu)楣饩€，相鄰干涉亮條紋間距變小11．從點光源L發(fā)出的白光，經(jīng)過透鏡后成一平行光束，垂直照射到擋光板P上，板上開有兩條靠得近的平行狹縫、，如圖所示，在屏Q上可看到干涉條紋，圖中O點是屏上與兩狹縫等距離的一點，則（）A．干涉條紋是黑白的，O點是亮點B．干涉條紋是黑白的，O點是暗點C．干涉條紋是彩色的，O點是亮點D．干涉條紋是彩色的，O點是暗點12．煤礦中瓦斯爆炸危害極大。某同學查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是，他設計了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯的儀器，原理如圖所示。在雙縫后面放置兩個完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測瓦斯?jié)舛?。下列說法正確的是（）A．若屏的正中央是亮紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯B．若屏的正中央是暗紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯C．如果屏上干涉條紋不停移動，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定D．用頻率更大的單色光照射單縫時，屏上出現(xiàn)的干涉條紋間距變大二、填空題13．如圖，為雙縫干涉實驗示意圖，已知SS1=SS2．當S為λ=0.6μm的單色光源時，恰在屏上P點處形成第三級暗條紋，則S1、S2到P點的路程差△s=m；當S換用另一單色光源時，在P點處恰形成第三級亮條紋（中央亮紋為第0級亮條紋），則這一光源的波長λ=m．14．如圖所示，一束光射向一塊半球形玻璃磚底面中心O點，經(jīng)折射后分成a、b兩束光．則下面結論正確的是_____________．A．在真空中a光的波長小于b光的波長B．在玻璃中a光的傳播速度大于b光的傳播速度C．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率D．a光的頻率大于b光的頻率E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上進行實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距15．在雙縫干涉實驗中，鈉燈發(fā)出波長為589nm的黃光，在距雙縫1m的屏上形成干涉條紋。已知雙縫間距為1.68×10-4m，則相鄰兩明條紋中心間距為_____m。若改用氦氖激光器作光源（發(fā)出紅光），其它條件不變，則相鄰兩明條紋中心間距比黃光的_____（選填“大”或“小”）。16．如圖所示，在雙縫干涉實驗中，激光的波長為，屏上點距雙縫和的路程差為，則在這里出現(xiàn)的應是________（選填“亮條紋”或“暗條紋”）。17．如圖所示，某種復合光經(jīng)過半圓形玻璃磚后分成a、b兩束，光束a與法線的夾角為60°，光束b與法線的夾角為45°，則玻璃對a、b兩種光的折射率之比na：nb=__________；若復合光的入射角增大至37°，則a光束射出玻璃磚時與原法線的夾角為__________；若用a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置，測量a、b兩束光的相鄰亮條紋間距之比為△xa：△xb，a、b兩束光的頻率之比fa：fb=__________。三、解答題18．同一實驗裝置，用不同的色光來做雙縫干涉實驗，所產生的干涉條紋是不同的。如圖是由三種色光產生的干涉條紋，請比較它們有什么異同，并說明原因。談談你的認識，并與同學討論交流。19．如圖所示，一束頻率為f=6×1014Hz的綠光從截面為等腰直角三角形的三棱鏡AB面射入棱鏡，從AC面射出，方向平行于BC。已知三棱鏡對綠光的折射率為n=，不計二次反射。（光在真空中的速度c=3×108m/s）（1）通過計算在圖上作出光束在射出三棱鏡前的光路圖；（2）求光束在射出三棱中傳播的速度；（3）用出射光做雙縫干涉實驗，通過計算判斷光屏上到兩縫距離之差為Δr=7.5×10-7m的某點處出現(xiàn)的是明條紋還是暗條紋?20．如圖所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為，屏上點距雙縫和的路程差為．則在這里出現(xiàn)的什么條紋？現(xiàn)改用波長為的激光進行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將如何變化？21．在雙縫干涉實驗中，若雙縫處的兩束光的頻率均為6×1014Hz，兩光源S1、S2的振動情況恰好相反，光屏上的P點到S1與到S2的路程差為3×10-6m，如圖所示，則：(1)P點是亮條紋還是暗條紋？(2)設O為到S1、S2路程相等的點，則P、O間還有幾條亮條紋，幾條暗條紋？（不包括O、P兩處的條紋）22．如圖所示，在靜止海面上航行的船，從距海面高為l的天線上發(fā)射電磁波，岸上距海面高為h的天線接收電磁波，當船行到距離岸為L的某一位置時，電磁波消失了，若電磁波在空中傳播，經(jīng)海面反射，反向時相位改變，試回答下列問題：(1)說明產生這種現(xiàn)象的原因；(2)若L比h和l大得多，引起這種現(xiàn)象時，L、h、l、之間應滿足什么關系？(3)若，，，電磁波消失，那么再近或再遠一點的距離是多少時，也會引起這種現(xiàn)象？答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．B【解析】【詳解】A．由圖可知a光的相鄰亮條紋間距更小，根據(jù)可知a光的波長較小，頻率較大，同種均勻介質對光的折射率比光的小，故A錯誤；B．同種均勻介質對光的折射率比光的小，根據(jù)光的傳播速度更大，故B正確；C.同種均勻介質對光的折射率比光的小，由、色光組成的復色光通過三棱鏡時，光的偏轉角度更大，故C錯誤；D．根據(jù)、兩種色光從同種均勻液體材料射入真空發(fā)生全反射時，光的臨界角更大，故D錯誤。故選B。2．C【解析】【詳解】A.用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯誤；B.若僅將入射光由紅光改為紫光，波長變短，則條紋間距一定變小，B錯誤；C.用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋，C正確；D.用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，紅光和紫光的頻率不同，不能發(fā)生干涉，屏上不會呈現(xiàn)彩色條紋，D錯誤。故選C。3．C【解析】【詳解】BCD．通過觀察發(fā)現(xiàn)，圖乙中干涉條紋的寬度比甲圖中的大，根據(jù)干涉條紋寬度表達式有因此可能使縫屏距l(xiāng)變大了，雙縫間距d減小了，或換用波長較長即頻率較低的光，以達到要求，故選項BD錯誤；選項C正確；A．條紋間距與光源到單縫的距離無關，故選項A錯誤。故選C。4．B【解析】【詳解】箱子灌滿油時，折射率增大，根據(jù)v=可知光速減小，根據(jù)v=λf可知光的波長減小，根據(jù)干涉條紋間距公式Δx=λ可知條紋間距減小，故ACD錯誤，B正確。故選B。5．D【解析】【詳解】A．濾光片的作用是得到相干光源，靠近單縫和遠離單縫不影響干涉，A錯誤；BC．雙縫干涉兩相鄰亮條紋的間距為僅減小雙縫之間的距離d或僅增大雙縫與毛玻璃屏間的距離，條紋間距都會變大，B錯誤；D．僅將紅色濾光片換成綠色濾光片，濾光片射向雙縫等的光的波長λ減小，根據(jù)可知，條紋間距減小，D正確。故選D。6．D【解析】【詳解】A．出現(xiàn)干涉條紋是由于B的下表面和A的上表面反射光疊加形成的，A錯誤；B．若C在降溫，楔形的空氣膜變薄，B的下表面距離A的上表面更近，B板上同一位置光程差變小，條紋將向右移動，B錯誤；C．當路程差等于半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，當路程差等于半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，若C的溫度由t1變?yōu)閠2，發(fā)現(xiàn)有n個條紋通過D點，則說明同一位置光程差變化了故C的高變化了，C錯誤；D．劈尖干涉條紋間距取決于入射光線的波長和楔形空氣薄膜的頂角即入射光線的波長和楔形空氣薄膜的頂角均不變，故溫度變化過程中條紋間距不變，由于B板的寬度一定，所以溫度變化前后觀察到的條紋數(shù)目相同，D正確。故選D。7．C【解析】【詳解】A．由光路圖可知，ab兩束光入射角相同，但是a束光只有反正光線沒有折射光線，發(fā)生了全反射，故a束光全反射臨界角小于b束光。由可知故a束光是紫光，b束光是黃光，ab束光是黃光和紫光。A錯誤；B．a、b兩束光分別通過相同的單縫，ab光均能發(fā)生衍射現(xiàn)象，觀察到的是ab衍射圖樣疊加后的效果。B錯誤；C．由折射率與波速的關系可知，折射率與光在玻璃磚中的傳播速度成反比，故C正確；D．雙縫干涉時有又因為紫光的波長小于黃光，即故用同一裝置做雙縫干涉實驗，屏幕上相鄰亮條紋間距關系為D錯誤。故選C。8．D【解析】【詳解】A．用光導纖維束傳送圖像信息是利用光在纖維中不停地發(fā)生全反射而進行傳遞信息的，故A錯誤；B．通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發(fā)白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C．白光通過三棱鏡形成彩色光帶，是光的色散現(xiàn)象，不屬于干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D．用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故D正確。故選D。9．A【解析】【詳解】從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為即光程差為空氣層厚度的2倍，當光程差時此處表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差為，相鄰亮條紋之間的距離同理加入水后由于在劈形空間內充滿水，則相鄰的條紋間距將變小。故選A。10．B【解析】【詳解】A．由圖看出，兩束光在O點的折射出空氣的折射角相同，A光的在玻璃中的入射角小于B光再玻璃中的入射角，由折射定律分析得知，玻璃對AO光的折射率大于對BO光的折射率，則AO光線是紫光，BO光線是紅光，A錯誤；B．由可知，AO光線在玻璃中傳播速度較小，所以AO光線較BO光線穿過玻璃磚所需時間長，B正確；C．由可知，紫光的臨界角小于紅光，故將AO光線順時針轉動到BO光線與其重合時，紫光可能發(fā)生全反射，則出射光線只有一條，C錯誤；D．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式若L和d不變時，入射光由波長較短的紫光改為波長較長的紅光，干涉條紋間距變大，D錯誤。故選B。11．C【解析】【分析】【詳解】白光是復色光，通過雙縫形成的干涉條紋是彩色條紋.由題意知即路程差等于零，在O點振動加強，形成亮點.所以C正確，A、B、D錯誤。故選C。12．C【解析】【詳解】A．如果容器A、B中氣體相同，則折射率相同，到屏的中央光程相同，所以中央為亮紋，若B中含有瓦斯，但是到屏的中央光程恰好相差波長的整數(shù)倍，中央也為亮紋，故B中可能含瓦斯，也可能不含，A錯誤；B．如果屏中央為暗紋，則A、B中氣體的折射率一定不同，B中含有瓦斯，B錯誤；C．條紋不停地移動，則B中氣體的折射率在變化，即瓦斯含量不穩(wěn)定，C正確；D．用頻率更大的單色光照射單縫時，波長變短，干涉條紋間距變小，D錯誤。故選C。13．1.5×10-65×10-7【解析】【詳解】在雙縫干涉中，當光程差是半波長的奇數(shù)倍時，出現(xiàn)暗條紋，在P處出現(xiàn)第三條暗條紋，則由公式△s=2＝2.5×0.6μm＝1.5μm=1.5×10-6m；在P點處恰形成第三條亮紋（光屏正中央的亮紋記為第0條），則光程差：△x=3λ′，可得λ′=5×10-7m。14．BCE【解析】【詳解】光線a的偏折程度小，根據(jù)折射定律公式可知a光的折射率??；a光的頻率小，根據(jù)，a光在真空中的波長較長，故AD錯誤，C正確；再根據(jù)公式，知a光在玻璃中的傳播速度大，故B正確；光線a在真空中的波長較長，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式，分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故E正確。故選BCE．15．

3.51×10-3

大【解析】【詳解】[1]由公式代入數(shù)據(jù)得[2]由磁波譜可知，紅光波長比黃光的長，由公式可知，紅光波長比黃光的長，則紅光相鄰兩明條紋中心間距比黃光的大。16．亮條紋【解析】【分析】【詳解】屏上點距雙縫和的路程差為，則有即點距雙縫和的路程差為半波長的偶數(shù)倍，故在點出現(xiàn)亮條紋。17．

37°

【解析】【詳解】[1]．根據(jù)可得則[2]．a光的臨界角為可知若復合光的入射角增大至37°，則a光束已經(jīng)發(fā)生全反射，此時a光射出玻璃磚時與原法線的夾角為37°；[3]．根據(jù)則18．見解析【解析】【分析】【詳解】不同點：根