試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁魯科版（2019）選擇性必修一5.1光的干涉同步練習(xí)一、單選題1．下列說法正確的是（）A．單色光在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)的折射率越大，光的傳播速度越小B．當(dāng)光從空氣射入玻璃時(shí)，藍(lán)光比紅光更容易發(fā)生全反射C．同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，藍(lán)光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光的大D．兩束頻率不同的光，可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象2．在如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，使用波長(zhǎng)λ為600nm的橙色光照射，在光屏中心P0點(diǎn)呈現(xiàn)亮條紋。若P0點(diǎn)上方的P點(diǎn)到S1、S2的路程差恰為λ，現(xiàn)改用波長(zhǎng)為400nm的紫光照射，則（）A．P0和P都呈現(xiàn)亮條紋 B．P0為亮條紋，P為暗條紋C．P0為暗條紋，P為亮條紋 D．P0和P都呈現(xiàn)暗條紋3．雙縫干涉時(shí)測(cè)得相鄰兩條亮紋中心的距離為2.372mm。已知雙縫間距為，雙縫到屏的距離為0.800m，則光的波長(zhǎng)為（??）A．593nm B．653nm C．693nm D．723nm4．在研究A物體材料的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)兩面平行的玻璃板B，B與A的上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣薄膜。現(xiàn)用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射玻璃板B，同時(shí)給A緩慢加熱，在B的上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化。當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次增到最亮，則（）A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與B下表面反射光疊加后加強(qiáng)B．出現(xiàn)最暗時(shí)，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后減弱C．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加D．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加λ5．利用光的干涉規(guī)律可以檢測(cè)工件表面的平整度與設(shè)計(jì)要求之間的微小差異?，F(xiàn)將精度很高的標(biāo)準(zhǔn)玻璃板（樣板），放在被檢查工件上面，如圖甲所示，在樣板的左端墊一薄片，使標(biāo)準(zhǔn)玻璃板與被檢查平面之間形成一楔形空氣膜。用平行單色光向下照射，檢查不同平面時(shí)，可觀察到圖乙或圖丙的干涉條紋。下列說法正確的是（）A．干涉條紋是樣板的上、下兩個(gè)表面的反射光干涉形成的B．當(dāng)稍向右移動(dòng)圖甲中的薄片時(shí)，條紋間距會(huì)變小C．當(dāng)換用頻率更高的單色光照射時(shí)，條紋間距不變D．圖丙條紋彎曲處對(duì)應(yīng)著被檢查平面處是凸起的6．將一圓形細(xì)鐵絲圈蘸上肥皂水，使圈內(nèi)附上肥皂膜，水平靜置時(shí)，由于重力作用，肥皂膜中央?yún)^(qū)域略凹且厚度略大，讓單色光從上方射入，如圖所示，則從上往下可看到（）A．間距相等的平行條紋B．內(nèi)疏外密的平行條紋C．間距相等的環(huán)狀條紋D．內(nèi)疏外密的環(huán)狀條紋7．如圖所示，a、b兩束相互平行的單色光，以一定的入射角照射到平行玻璃磚上表面，經(jīng)平行玻璃磚折射后匯聚成一束復(fù)色光c，從平行玻璃磚下表面射出。下列說法中正確的是（

）A．在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度；B．增大入射角，a光在玻璃磚下表面可發(fā)生全反射；C．用同一裝置在相同條件下分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光條紋間距??；D．用a光、b光照射某金屬表面，若a光能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光一定也能發(fā)生光電效應(yīng)。8．圖甲是用光的干涉法來檢查物體表面平整程度的裝置，其中A為標(biāo)準(zhǔn)平板，B為被檢查的物體，C為入射光，圖乙為觀察到的干涉條紋，下列說法正確的是（

）A．入射光C應(yīng)采用復(fù)合光B．干涉條紋是由A的下表面反射光和B的上表面反射光發(fā)生干涉形成的C．當(dāng)AB之間某處距離為入射光半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，對(duì)應(yīng)條紋是暗條紋D．若所觀察到的條紋如圖乙所示，則被檢查物體表面上有凹陷9．如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中。要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是（）A．增大雙縫與毛玻璃間的距離 B．增大單縫與雙縫間的距離C．增大透鏡與單縫間的距離 D．增大單縫與光源間的距離10．如圖是某同學(xué)用“雙縫干涉法”做測(cè)定某單色光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)示意圖。圖中，單縫到雙縫的距離為L(zhǎng)1，雙縫到墻壁的距離為L(zhǎng)2，雙縫間距為d，墻壁上的干涉圖樣及尺寸如圖，則該單色光的波長(zhǎng)為（）A． B． C． D．11．某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行“雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)，安裝紅色濾色片后，測(cè)量頭觀察到明暗相間的紅色條紋，則下列操作可使觀察到的條紋數(shù)目增加的是（）A．提高小燈泡的電壓，增加亮度B．將紅色濾色片換為藍(lán)色濾色片C．換間距更小的雙縫D．將遮光筒靠近透鏡12．激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù)，它應(yīng)用了光的干涉原理，利用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫，已知“散斑對(duì)”的間距d與待測(cè)物體的速度v、二次曝光的時(shí)間間隔Δt之間滿足關(guān)系式d=KvΔt，其中K為常數(shù)。實(shí)驗(yàn)中可以測(cè)得二次曝光的時(shí)間間隔Δt和“散斑對(duì)”到屏的距離L及相鄰兩條亮紋的間距Δx。若所用激光的波長(zhǎng)為λ，則利用該實(shí)驗(yàn)確定物體速度的表達(dá)式是（）A． B． C． D．13．每年夏季，我國多地都會(huì)出現(xiàn)日暈現(xiàn)象，如圖甲所示。由于日暈現(xiàn)象不是很常見，常常引起人們的誤解。實(shí)際上日暈就是一種光學(xué)現(xiàn)象，簡(jiǎn)單說是一種太陽光通過卷云層時(shí)，受到冰晶折射或反射而形成。如圖乙所示，、為其折射出的光線中的兩束單色光。下列說法正確的是（）A．光的折射率大于光折射率B．在冰晶中光傳播速度小于光傳播速度C．從冰晶中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)光的臨界角較小D．讓、光分別通過同一雙縫干涉裝置，光的相鄰亮條紋間距比光的大14．如圖所示，用頻率為f的單色光（激光）垂直照射雙縫，在光屏的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差應(yīng)為（）A． B． C． D．15．如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂泡薄膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈，往火焰上撒些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖像應(yīng)是圖中的（）A． B． C． D．二、填空題16．空間兩列光相遇能發(fā)生干涉的條件是__________，干涉條紋的特點(diǎn)是____________________．17．薄膜干涉（1）薄膜干涉中的獲得光照射到薄膜上，在薄膜的前后兩個(gè)面______的光是由同一個(gè)光波分解而成的，它們具有相同的______、恒定的相位差及振動(dòng)方向；（2）薄膜干涉的原理光照在厚度不同的薄膜上時(shí)，在薄膜的不同位置，前后兩個(gè)面的反射光的______不同，在某些位置兩列波疊加后相互加強(qiáng)，于是出現(xiàn)______條紋；在另一些位置，兩列波疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)______條紋。18．干涉圖樣中條紋間距的計(jì)算：在雙縫間的距離d和雙縫到光屏間的距離l不變的條件下，單色光產(chǎn)生的干涉條紋間距Δx（相鄰兩條亮條紋中心或相鄰兩條暗條紋中心間的距離）跟光的波長(zhǎng)λ成______，即Δx=______。三、解答題19．兩個(gè)狹縫相距0.3mm，位于離光屏50cm處，現(xiàn)用波長(zhǎng)為6000?的光照射雙縫，求：(1)兩條相鄰暗條紋間的距離是多少？(2)若將整個(gè)裝置放于水中，那么兩條相鄰暗條紋間的距離是多少(水的折射率為4/3，1?＝10－10m)?20．如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用的光照射，屏上點(diǎn)是中央亮條紋，屏上點(diǎn)為第二級(jí)亮條紋所在處．若換用的光照射時(shí)，屏上點(diǎn)處是什么情況？屏上點(diǎn)處又是什么情況？21．利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d=0.3mm，雙縫到光屏的距離L=1.0m，用紅色光照射雙縫得到干涉條紋，將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊，如圖甲所示，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第8條亮紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖丙所示。(i)求相鄰亮條紋的中心間距Δx(ii)求紅色光的波長(zhǎng)入(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(ii)在其他條件不變的情況下，僅將紅色光改成綠色光，條紋間距將變大還是變小?22．用某一單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間距離為0.25mm，在距離雙縫為1.2m處的光屏上，測(cè)得5條亮紋間的距離為7.5mm，試求所用單色光的波長(zhǎng)。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A【詳解】A．根據(jù)可知，可知單色光在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)的折射率越大，光的傳播速度越小，故A正確；B．光從空氣射入玻璃時(shí)不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知，藍(lán)光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，藍(lán)光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光的小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)光的干涉的條件可知，兩束頻率不同的光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選A。2．B【詳解】由題意可知PS2－PS1＝λ＝λ′故當(dāng)改用紫光照射時(shí)，光到P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P變?yōu)榘禇l紋，P0仍為亮條紋。故選B。3．A【詳解】根據(jù)解得故選A。4．B【詳解】AB．出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與A上表面反射光發(fā)生干涉，疊加后加強(qiáng)，A錯(cuò)誤，B正確；CD．溫度從t1升到t2的過程中，亮度由最亮又變到最亮，由干涉原理可知，當(dāng)路程差（即薄膜厚度的2倍）等于半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，出現(xiàn)亮條紋，知路程差減小為λ，則A的高度增加，CD錯(cuò)誤。故選B。5．B【詳解】A．干涉條紋是樣板的下表面和被檢查表面的上表面的反射光干涉形成的，故A錯(cuò)誤；B．如下圖所示當(dāng)稍向右移動(dòng)圖甲中的薄片時(shí)，A、B兩點(diǎn)之間的距離增大，根據(jù)相當(dāng)于雙縫之間的距離d增大，條紋間距變小，故B正確；C．根據(jù)當(dāng)換用頻率更高的單色光照射時(shí)，波長(zhǎng)λ變短，條紋間距變小，故C錯(cuò)誤；D．如下圖所示在A、B兩點(diǎn)的光程差相等，經(jīng)過A點(diǎn)的兩列相干光產(chǎn)生的亮條紋與經(jīng)過B點(diǎn)的兩列相干光產(chǎn)生的亮條紋是同一條亮條紋，所以圖丙條紋彎曲處對(duì)應(yīng)著被檢查平面處是凹陷的，故D錯(cuò)誤。故選B。6．D【詳解】從肥皂膜的上下表面反射的兩列光為相干光，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋，因以中心為圓心上的圓周各點(diǎn)是等厚的，則干涉條紋是環(huán)狀條紋；因從中心到邊緣肥皂膜的厚度不等，所以干涉條紋疏密不均勻，從里到外相同的水平距離光的路程差越來越小，則干涉條紋越來越密集，即內(nèi)疏外密的環(huán)狀條紋。故選D。7．C【詳解】A．在真空中，a光的傳播速度等于b光的傳播速度，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)楣饩€是從玻璃磚上表面經(jīng)過一次折射到下表面的，所以增大入射角，a光在玻璃磚下表面不可能達(dá)到臨界角，因此不可能發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；C．兩束光的入射角相同，a光的折射角較小，所以a光的折射率較大，則頻率較大，波長(zhǎng)短，根據(jù)可知，a光條紋間距小，故C正確；D．a(chǎn)光頻率大，可以發(fā)生光電效應(yīng)，b光頻率小，可能小于極限頻率，所以可能不發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選C。8．B【詳解】A．入射光C應(yīng)采用單色光，波長(zhǎng)一定，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋重合，若采用復(fù)合光則會(huì)出現(xiàn)干涉條紋重合的現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．干涉條紋是由A的下表面反射光和B的上表面反射光發(fā)生干涉產(chǎn)生的，故B正確；C．當(dāng)AB之間某處上下反射光的光程差為入射光的半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)，對(duì)應(yīng)條紋是暗條紋，故C錯(cuò)誤；D．薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相等，明條紋右偏說明被檢查物體表面上有凸起，故D錯(cuò)誤。故選B。9．A【詳解】根據(jù)條紋間距公式可知BCD．增大單縫與雙縫間的距離、增大透鏡與單縫間的距離、增大單縫與光源間的距離都不會(huì)改變條紋間距，故BCD錯(cuò)誤；A．增大雙縫與毛玻璃間的距離，即增大，條紋間距增大，故A正確。故選A。10．C【詳解】由圖可知干涉條紋間距為解得該單色光的波長(zhǎng)為故選C。11．B【詳解】A．提高小燈泡的電壓，增加亮度，對(duì)兩條紋間的距離變化沒有影響，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)公式將紅色濾色片換為藍(lán)色濾色片，波長(zhǎng)變短，則可得兩條紋間的距離變小，觀察到的條紋數(shù)目增加，B正確；C．根據(jù)公式可知，換間距更小的雙縫，兩條紋間的距離變大，故觀察到的條紋數(shù)目減小，C錯(cuò)誤；D．將遮光筒靠近透鏡，對(duì)兩條紋間的距離變化沒有影響，D錯(cuò)誤。故選B。12．C【詳解】依題意可得，雙縫間距為d=KvΔt雙縫干涉條紋間距公式聯(lián)立解得故選C。13．C【詳解】A．太陽光射入冰晶時(shí)，光的折射角大于光的折射角，由折射定律可知光的折射率小于光的折射率，A錯(cuò)誤；B．由折射率與光在介質(zhì)中傳播速度關(guān)系可知，折射率越大，光傳播的速度越小，故光在冰晶中的傳播速度大于光的傳播速度，B錯(cuò)誤；C．由臨界角公式可知，折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小，故從冰晶射入空氣發(fā)生全反射時(shí)光的臨界角大于光，C正確；D．光的折射率小于光的折射率，可知光的頻率小于光的頻率，由知光的波長(zhǎng)大于光的波長(zhǎng)。又雙縫干涉中相鄰亮條紋的間距，當(dāng)、光分別通過同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋間距越大，故光的相鄰亮條紋間距比光的大，D錯(cuò)誤。故選C。14．D【詳解】雙縫到光屏上點(diǎn)的距離之差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，會(huì)出現(xiàn)暗條紋，第三條暗條紋距離之差為而所以故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。15．D【詳解】ABCD．鐵絲圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平線上厚度基本一致，如果某一厚度處前后表面反射的同一列光波疊加得到加強(qiáng)，那么這一水平線上同一厚度處光波會(huì)加強(qiáng)，所以干涉條紋應(yīng)是基本水平的。故D正確。故選D。16．

頻率相等

明暗相間、等寬等亮的條紋【詳解】[1]產(chǎn)生干涉條紋的條件為波的頻率相等，且有穩(wěn)定的相位差；[2]干涉條紋的特點(diǎn)是明暗相間、等寬等亮的條紋。17．

反射

頻率

路程差

亮

暗【詳解】略18．