第50講光的干涉及用雙縫干涉測(cè)量光的波長實(shí)驗(yàn)——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之精細(xì)講義系列考點(diǎn)一光的雙縫干涉1.光的干涉(1)干涉現(xiàn)象：若兩列相干光在空間傳播時(shí)相遇，將在相遇區(qū)域發(fā)生波的疊加，如果在某些區(qū)域加強(qiáng)，而在另一些區(qū)域減弱，且加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域是相互間隔的，這種現(xiàn)象稱為光的干涉現(xiàn)象.產(chǎn)生的圖樣叫作干涉圖樣(2)干涉條件：兩列光的頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同.能發(fā)生干涉的兩列光稱為相干光，兩個(gè)光源稱為相干光源.相干光源可用同一束光分成兩列而獲得，稱為分光法.①根據(jù)相干光的條件，兩列光的頻率必須相同，相位差恒定，可知兩個(gè)相同亮度的燭焰、兩個(gè)相同規(guī)格的燈泡、雙絲燈泡的光源不能作為相干光源.出自一個(gè)光源的兩來光、一束平行單色光經(jīng)雙縫后分為兩束，可以作為相干光源.2.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程如圖所示，讓一束單色光投射到一個(gè)有兩條狹縫S1和S2的擋板上，狹縫S1和S2相距很近，如果光是一種波，狹縫就成了兩個(gè)波源，它們的頻率、相位和振動(dòng)方向總是相同的.這兩個(gè)波源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相疊加，發(fā)生干涉現(xiàn)象.(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①光屏上出現(xiàn)等寬度、等間距的明暗相間的條紋；②波峰與波峰、波谷與波谷疊加的區(qū)域振動(dòng)最強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋，波峰與波谷疊加的區(qū)域振動(dòng)最弱，出現(xiàn)暗條紋.(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光的干涉現(xiàn)象證明光是一種波.1.白光與單色光(1)白光是一種自然光，是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種單色光組成的。不同單色光的頻率不同，所以本實(shí)驗(yàn)要用單色光。(2)七種單色光的頻率、光速關(guān)系：①同一介質(zhì)對(duì)不同的色光有不同的折射率，介質(zhì)對(duì)頻率大的光折射率大，對(duì)頻率小的光折射率小.②在同一介質(zhì)中，不同色光的傳播速度不同，紅光的折射率小，傳播速度大；紫光的折射率大，傳播速度小。2.單縫屏和雙縫屏作用（1）單縫屏是為了獲得一個(gè)線光源，使光源有唯一的頻率和相同振動(dòng)情況及恒定的相位差，如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏.（2）平行光照射到單縫S上后，又照到間距很小的雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同、振動(dòng)情況完全一致的相干光.即楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)采用將一束光“一分為二”的方法獲得相干光源.3.由于不同光源發(fā)出的光的頻率不同，即使是同一光源，不同部位發(fā)出的光也不一定有相同的頻率和恒定的相位差，故一般情況下不易觀察到光的干涉現(xiàn)象.3.光的干涉圖樣(1)振動(dòng)加強(qiáng)的地方出現(xiàn)亮條紋，振動(dòng)減弱的地方出現(xiàn)暗條紋.(2)亮條紋和暗條紋相互間隔.(3)亮條紋的位置和暗條紋的位置不隨時(shí)間的變化而變化.兩列相干光相遇處，只要是兩列光的振動(dòng)方向始終相同，就出現(xiàn)亮條紋，在波峰和波峰、波谷和波谷相遇處，振動(dòng)最強(qiáng)；兩列光的振動(dòng)方向始終相反，就出現(xiàn)暗條紋，在波峰和波谷相遇處，振動(dòng)最弱。4.決定條紋亮暗的條件類比波的干涉可得，時(shí)出現(xiàn)亮條紋，，時(shí)出現(xiàn)暗條紋，如圖所示，S1和S2是兩個(gè)狹縫，S1S2=d，縫到屏的距離為l，l?d，O是S1S2的中垂線與屏的交點(diǎn)，P點(diǎn)為屏上一點(diǎn)，光的波長為λ.(1)出現(xiàn)亮條紋的條件兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)P的距離差正好是波長的整數(shù)倍或半波長的偶數(shù)倍，即(2)出現(xiàn)暗條紋的條件兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)P的距離差正好是半波長的奇數(shù)倍，即①由波速公式可求得光波的波長為.②如圖所示，若P1是亮條紋，則r?-r1=nλ(n=0,±1,±2,…).由圖可知，則；由于d和x都很小，可近似認(rèn)為所以。③n=0時(shí)，PS1=PS2,此時(shí)P點(diǎn)位于屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋.④兩個(gè)相干光源發(fā)出的光在屏上的特征是在中央亮條紋兩側(cè)對(duì)稱地分布著明暗相間的各級(jí)干涉條紋，且相鄰亮條紋和相鄰暗條紋的間距相等.光屏上出現(xiàn)亮條紋或暗條紋的位置是由兩束光到達(dá)光屏上P點(diǎn)的路程差決定的，測(cè)量條紋間距時(shí)可以測(cè)出第1條到第n條亮條紋中心間的距離為a,相鄰兩條亮條紋間距為⑤光的干涉只是光能量的重新分配，遵循能量守恒定律.明暗相間的條紋反映了光能量在空間的分布情況.暗條紋處光能量幾乎為零，表明此處兩列光波疊加相互抵消，并不是光能量損耗了或變成其他形式的能量，而是按波的傳播規(guī)律，沒有能量傳到該處；亮條紋處光能量較強(qiáng)，表明此處兩列光波疊加相互加強(qiáng)，并不是光的干涉可以產(chǎn)生能量，而是按波的傳播規(guī)律，到達(dá)該處的能量比較集中.5.雙縫干涉圖樣的特點(diǎn)1.單色光的干涉圖樣若用單色光做光源，則干涉條紋是明暗相間的條紋，且條紋間距相等.中央為亮條紋，實(shí)驗(yàn)裝置相同時(shí)，兩相鄰亮條紋(或暗條紋)間的距離與光的波長有關(guān)，波長越大，條紋間距越大.2.白光的干涉圖樣若用白光做光源，則干涉條紋是彩色條紋，且中央條紋是白色的.這是因?yàn)椋?1)從雙縫射出的兩列光波中，各種色光都能形成明暗相間的條紋，各種色光都在中央條紋處形成亮條紋，從而復(fù)合成白色條紋.(2)兩側(cè)條紋間距與各色光的波長成正比，即紅光的亮條紋間距最大，紫光的亮條紋間距最小，即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋.6.干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系如圖所示，光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，把單縫S照亮，單縫S相當(dāng)于一個(gè)線光源，它又把雙縫照亮.雙縫S1、S2相當(dāng)于兩個(gè)步調(diào)完全一致的單色相干光源，透過雙縫S1、S2的單色光波在屏上相遇并疊加，S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程分別為r1、r2,兩列光波傳到P點(diǎn)的路長路程差x=Ir1-r2I,設(shè)光波為λ.(1)若x=nλ(n=0,1,2,…),兩列波傳到P點(diǎn)相位相同，互相加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋.(2)若,兩列波傳到P點(diǎn)相位相反，互相削弱，出現(xiàn)暗條紋.這樣就在屏上得到了平行于雙縫S1、S2的明暗相間的干涉條紋.相鄰兩個(gè)亮(暗)條紋的中心間距△x與入射光的波長λ,雙縫S1、S2中心之間的距離d及雙縫到屏的距離l有關(guān)，其關(guān)系式為,由此可知，只要測(cè)出△x、d、l,即可求出波長λ.①如果將屏遠(yuǎn)離雙縫移動(dòng)，條紋間距將變大.②對(duì)于同一干涉裝置和同一單色光，條紋之間的距離相等.③對(duì)于同一干涉裝置和不同顏色的光，條紋之間的距離與光的波長成正比，即用紅光時(shí)條紋之間的距離最大，用紫光時(shí)條紋之間的距離最小.④干涉條紋間距是兩個(gè)相鄰的同類條紋中心之間的距離，既可以是兩相鄰亮條紋中心之間的距離，也可以是兩相鄰暗條紋中心之間的距離.【典例1】煤礦中瓦斯爆炸危害極大，某同學(xué)查閱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(shè)計(jì)了一種利用光的干涉原理監(jiān)測(cè)礦井瓦斯含量的儀器，原理如圖所示。在雙縫后面放置兩個(gè)完全相同的透明容器A、B，容器A中為干凈的空氣，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(cè)瓦斯含量，下列說法正確的是（）

A．如果屏的正中央是亮紋，則B中的氣體可能含瓦斯B．如果屏的正中央是暗紋，則B中的氣體可能不含瓦斯C．如果屏上干涉條紋不停地移動(dòng)，說明B中的氣體瓦斯含量穩(wěn)定D．只有用單色光照射單縫時(shí)，才可能在屏上出現(xiàn)干涉條紋【答案】A【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正確；B．如果屏的正中央是暗紋，必有光程差，說明B中的氣體與A中的氣體成分不相同，一定含有瓦斯，故B錯(cuò)誤；C．條紋不停地移動(dòng)，則B中氣體的折射率在變化，即瓦斯含量不穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；D．單色光或復(fù)色光都能出現(xiàn)干涉條紋，故D錯(cuò)誤。故選A?！镜淅?】如圖所示，將附有一層肥皂液膜的圓形鐵絲圈豎直放置在紅色光源的右側(cè)，人在與光源同側(cè)的位置觀察液膜，下列說法正確的是（）

A．若將該裝置放在地球表面上觀察，可看到豎直直條紋B．若將該裝置放在空間站上觀察，可看到水平直條紋C．若該裝置在地球表面觀察到的水平直條紋的間距為，在月球表面觀察到的水平直條紋的間距為，則D．若將紅色光源換為藍(lán)色光源，在地球表面觀察到的水平直條紋的間距將增大【答案】C【詳解】A．單色光在光程差相同的位置干涉連成的線會(huì)形成條紋，當(dāng)肥皂液膜豎直放置時(shí)，單色光垂直照射肥皂液膜，在前、后兩面反射形成干涉條紋，若將該裝置放在地球上觀察，由于重力作用，在高度相等的位置的光程差相同，故可看到水平直條紋，故A錯(cuò)誤；B．若將該裝置放在空間站觀察，由于處于完全失重狀態(tài)，肥皂液膜厚度均勻，所以觀察不到干涉條紋，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)榈厍虮砻娴闹亓铀俣却笥谠虑虮砻娴闹亓铀俣?，該裝置在地球表面薄膜上下厚度相差更大，該裝置在地球表面觀察到的水平條紋間距為，在月球表面觀察到的水平直條紋間距為，則，故C正確；D．若將光源換為藍(lán)色光源，因?yàn)椴ㄩL變短，所以在地球表面觀察，可看到水平直條紋的間距將減小，故D錯(cuò)誤。故選C。【典例3】如圖甲所示為研究光的干涉與衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射在狹縫上，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣（圖中陰影部分表示暗條紋）。下列說法正確的是（）A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，圖丙是光的衍射圖樣B．遮住一條狹縫，僅減小另一狹縫的寬度，圖丙中亮條紋寬度將減小C．照射雙縫時(shí)，僅增加L，圖乙中相鄰亮條紋的中心間距減小D．照射雙縫時(shí)，若S1、S2到屏上P點(diǎn)的距離差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處是亮條紋【答案】A【詳解】A．雙縫干涉圖樣的相鄰亮或暗條紋的間距不變，故乙為雙縫干涉圖樣，而衍射圖樣為中間寬兩側(cè)窄的特點(diǎn)，故圖丙為光的衍射圖樣，故A正確；B．狹縫越小，衍射的范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度減小，其他條件不變，則衍射現(xiàn)象增強(qiáng)，圖丙中亮條紋寬度將增大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)雙縫干涉公式可知當(dāng)僅增加L時(shí)，圖乙中相鄰亮條紋的中心間距增大，故C錯(cuò)誤；D．照射雙縫時(shí)，若S1、S2到屏上P點(diǎn)的距離差為半波長的奇數(shù)倍，則兩束光波發(fā)生相互削弱，即為暗條紋，故D錯(cuò)誤。故選A?！镜淅?】殲20是我國自主研制的第五代戰(zhàn)斗機(jī)，其優(yōu)秀的性能受到全世界的關(guān)注。殲20光學(xué)著陸系統(tǒng)中用到了雙縫干涉的知識(shí)，如圖甲所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在屏上觀察到如圖乙所示的條紋；僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖丙所示。改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是（）

A．增大單縫和雙縫間的距離B．減小雙縫之間的距離C．減小雙縫到光屏的距離D．將綠光換為紫光【答案】B【詳解】根據(jù)乙圖和丙圖可知條紋間距變大，根據(jù)條紋間距公式可知，條紋間距變大，可能是改用了波長較長的光，也有可能是增大了雙縫到光屏的距離L，也有可能減小了雙縫間的距離d；A．條紋間距與光源到雙縫的距離無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．雙縫間的距離d減小，則條紋間距變大，故B正確；C．雙縫到光屏的距離L減小，則條紋間距變小，故C錯(cuò)誤；D．綠光的波長大于紫光，則條紋間距變小，故D錯(cuò)誤。故選B。【典例5】（多選）某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖乙所示。他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是（）

A．減小光源到單縫的距離 B．減小雙縫之間的距離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【答案】BC【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)干涉條紋寬度干涉有因此可以使雙縫到光屏之間的距離l變大，雙縫距d減小，或換用波長較長即頻率較低的光，可以達(dá)到要求，故BC正確，D錯(cuò)誤；A．與光源到單縫的距離無關(guān)，故A錯(cuò)誤。故選BC【典例6】（多選）小安同學(xué)制作了如圖所示的干涉裝置。一個(gè)底部有雙縫的不透光圓柱形杯子，杯口固定一面光屏，用激光按圖中方向照射雙縫，可在光屏處觀察到干涉條紋，為了增加條紋間距，下列做法可行的是（）

A．使用更長的杯子B．使用頻率更低的激光C．增大激光器到雙縫之間的距離D．在杯子中填充折射率較大的透明物質(zhì)【答案】AB【詳解】AB．根據(jù)雙縫干涉時(shí)的相鄰條紋間距公式可知，當(dāng)使用更長的杯子時(shí)此時(shí)L變大，故條紋間距變大；由可知，當(dāng)使用頻率更低的激光時(shí)，激光的波長變大，條紋間距會(huì)變大，故AB正確；C．增大激光器到雙縫之間的距離對(duì)結(jié)果沒有影響，故C錯(cuò)誤；D．在杯子中填充折射率較大的透明物質(zhì)，光在介質(zhì)中的傳播速度變小，頻率不變，可知光在杯子中的波長變小，故此時(shí)條紋間距變小，故D錯(cuò)誤。故選AB?？键c(diǎn)二薄膜干涉1.薄膜干涉：光照在厚度不同的薄膜上時(shí)，來自兩個(gè)面的反射光相互疊加，發(fā)生干涉，也稱薄膜干涉.在薄膜的不同位置，來自前后兩個(gè)面的反射光的路程差不同.在某些位置，這兩列波疊加后相互加強(qiáng)，出現(xiàn)了亮條紋；在另一些位置，兩列波疊加后相互削弱，出現(xiàn)了暗條紋.2.用肥皂膜做薄膜干涉實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)：在酒精燈的燈芯上撒一些食鹽，燈焰就能發(fā)出明亮的黃光.把鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜.把這層液膜當(dāng)作一個(gè)平面鏡，用它觀察燈焰.(2)原理：豎直放置的肥皂液膜受到重力的作用，下面厚、上面薄，因此在膜上不同的位置，來自前后兩個(gè)面的反射光(即圖中的實(shí)線和虛線波形代表的兩列光)的路程差不同.在某些位置，這兩列波疊加后相互加強(qiáng)，出現(xiàn)了亮條紋；在另一些位置，兩列波疊加后相互削弱，出現(xiàn)了暗條紋.薄膜上不同顏色的光的條紋的明暗位置不同，相互交錯(cuò)，所以看上去會(huì)有彩色條紋.出現(xiàn)亮條紋的位置，兩列光的光程差x=nλ(n=1,2,3,…),膜的厚度(n=1，2，3.....)，出現(xiàn)暗條紋的位置，兩列光路差,膜的厚度為(3)薄膜干涉圖樣單色光的干涉圖樣是水平、明暗相間的條紋；白光的干涉圖樣是水平的彩色條紋.生活中的薄膜干涉舉例：柏油路面上油膜呈彩色，汽車車膜呈彩色。①薄膜干涉中相干光的獲得：光照射到薄膜上，在薄膜的前后兩個(gè)面反射的光是由同一個(gè)實(shí)際的光源分解而成的，它們具有相同的頻率，恒定的相位差.②相干光是從膜前、后兩個(gè)表面反射回來的光，不是透過膜的光.③觀察干涉條紋時(shí)，眼睛與光源在膜的同一側(cè).④用單色光和白光分別照射同一膜，觀察到的現(xiàn)象是不同的.用白光照射膜時(shí)，某一位置紅光得到加強(qiáng)，其他顏色的光被削弱，則在此位置看到的是紅色，而另一位置則會(huì)看到黃色等其他顏色，因此用白光做這個(gè)實(shí)驗(yàn)看到的將是彩色條紋.而在單色光照射下，只會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋.3.薄膜干涉的應(yīng)用①利用光的干涉檢查平整度如圖甲所示，在被檢查平面上放一個(gè)透明的樣板，在樣板的一端墊一個(gè)薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜.用單色平行光從上面照射，空氣層的上、下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，空氣層厚度相同的地方，兩列波的路程差相同，兩列波疊加時(shí)相互加強(qiáng)或相互削弱的情況也相同.如果被檢測(cè)表面是平整的，干涉條紋就是一組平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢測(cè)表面某處凹下，即此處厚度與右面某處厚度相同，則本來靠右的厚度所對(duì)應(yīng)的條紋提前出現(xiàn)(如圖乙所示).若某處凸起，即此處厚度與左面某處厚度相同，則本來靠左的厚度所對(duì)應(yīng)的條紋延后出現(xiàn)(如圖丙所示).這里的“提前""延后”不是指時(shí)間，而是指由左向右的順序位置(1)用力壓工件，導(dǎo)致空氣層更薄，此前所對(duì)應(yīng)的厚度右移，則條紋整體右移；同時(shí)相鄰條紋對(duì)應(yīng)的兩個(gè)厚度之間的水平間距變大，則條紋間距變大(2)墊厚薄片，空氣層變厚，此前所對(duì)應(yīng)的厚度左移，則條紋整體左移，相鄰條紋對(duì)應(yīng)的兩個(gè)厚度之間的水平間距變小，則條紋間距變小.(3)頂天立地走法：假想條紋是一個(gè)人保持頭頂上表面，腳踩下表面走的路徑(同一路徑同一身高),則如圖乙所示，人往薄處走，要保持頂天立地，說明該處凹陷；反之，往厚處走，要保持頂天立地，說明該處凸出.②光學(xué)儀器上的增透膜、增反膜(1)在增透膜的前、后表面反射的兩列光波形成相干波，路程差為nλ+λ/2(n=0,1,2,3,…)時(shí)(厚度為路程差的一半),兩光波相互削弱，反射光的能量幾乎等于零.由于能量守恒，則透過增透膜的光的能量最強(qiáng)，起到了增透的作用.(2)在增反膜的前、后表面反射的兩列光波形成相干波，路程差為nλ(n=1,2,3,…)時(shí)，兩列波疊加增強(qiáng)，反射光的能量最大，起到了增反的作用.(1)增透膜和增反膜都是改變反射光的強(qiáng)弱.增透膜是削弱反射光，增反膜是增強(qiáng)反射光(2)為什么增透膜的光學(xué)鏡頭顯淡紫色?入射光一般是白光，增透膜不可能使所有的單色光都干涉抵消.由于人眼對(duì)綠光最敏感，所以一般增透膜的厚度做到使綠光垂直入射時(shí)完全抵消，這時(shí)紅光和紫光沒有顯著削弱，因?yàn)檫@兩種色光混合，所以增透膜的光學(xué)鏡頭顯淡紫色【典例7】圖甲是檢查物體平面平整程度的裝置，其中A為標(biāo)準(zhǔn)平板，B為待測(cè)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可以采用復(fù)色光B．將A、B間的物體向右微小平移可使條紋間距變大C．由圖乙條紋可知，B上表面上有溝狀凹陷D．若從中間位置向下按壓A使其發(fā)生微小形變，觀察到的條紋左密右稀【答案】B【詳解】A．入射光C應(yīng)采用單色光，波長一定，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋重合，若采用復(fù)色光則會(huì)出現(xiàn)干涉條紋重合的現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；B．將A、B間的物體向右微小平移，從左到右，光在A、B間楔形狹縫內(nèi)的光程差變化變慢，可使條紋間距變大，B正確；C．從左到右，光在A、B間楔形狹縫內(nèi)的光程差均勻變大，故相鄰亮條紋間距應(yīng)相等，由圖乙條紋可知，中間某條紋右偏，即亮條紋推遲出現(xiàn)，故B上表面上有溝狀凸起，C錯(cuò)誤；D．若從中間位置向下按壓A使其發(fā)生微小形變，左側(cè)光程差變化變慢，右側(cè)光程差變化變快，故觀察到的條紋左稀右密，D錯(cuò)誤。故選B?！镜淅?】隨著科技的發(fā)展，夜視技術(shù)越來越成熟。一切物體都可以產(chǎn)生紅外線，即使在漆黑的夜里“紅外監(jiān)控”、“紅外攝影”也能將目標(biāo)觀察得清清楚楚。為了使圖像清晰，通常在紅外攝像頭的鏡頭表面鍍一層膜，下列說法正確的是（）A．鍍膜的目的是盡可能讓入射的紅外線反射B．鍍膜的目的是盡可能讓入射的所有光均能透射C．鍍膜的厚度應(yīng)該是紅外線在薄膜中波長的四分之一D．鍍膜的厚度應(yīng)該是紅外線在薄膜中波長的二分之一【答案】C【詳解】AB．鍍膜的目的是盡可能讓紅外線能夠透射，而讓紅外線之外的光反射，從而使紅外線圖像更加清晰，故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)紅外線在薄膜前、后表面的反射光恰好干涉減弱時(shí)，反射光最弱，透射光最強(qiáng)，根據(jù)干涉相消的規(guī)律可知，此時(shí)紅外線在薄膜前、后表面反射光的光程差應(yīng)為半波長的奇數(shù)倍，而為了盡可能增加光的透射程度，鍍膜的厚度應(yīng)該取最薄的值，即紅外線在薄膜中波長的四分之一，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。【典例9】將一半徑極大的球形玻璃體，弧面朝下壓在表面平整的標(biāo)準(zhǔn)板上，其截面如圖所示。一束單色光從上方垂直玻璃上表面射向玻璃體，順著入射光線可以觀察到干涉條紋，這就是著名的“牛頓環(huán)”。下列有關(guān)牛頓環(huán)的說法正確的是（）

A．產(chǎn)生干涉的兩束光來自于玻璃體上、下表面的反射光B．產(chǎn)生的干涉條紋是一系列以頂點(diǎn)為圓心等間隔的同心圓C．若換用半徑更大的球形玻璃體，干涉條紋間距將變大D．若換用頻率更大的單色光照射，干涉條紋間距將變大【答案】C【詳解】A．薄膜干涉是由空氣膜前后兩個(gè)面（即玻璃體下表面和標(biāo)準(zhǔn)版上表面）的反射光疊加產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B．由于以頂點(diǎn)為圓心的各點(diǎn)空氣薄膜間距相等且隨半徑的方向均勻變化，因此可以看到條紋是以頂點(diǎn)為圓心的同心圓，且疏密均勻，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)干涉條紋間距公式其中D為干涉條紋間距，是光的波長，是球形玻璃體與平面的夾角，則換用半徑更大的球形玻璃體，會(huì)變小，因此干涉條紋間距變大，故C正確；D．頻率大的單色光，波長小，由于干涉條紋間距公式可知，條紋間距變小，故D錯(cuò)誤。故選C?！镜淅?0】劈尖干涉是一種薄膜干涉，現(xiàn)將一薄片放在透明標(biāo)準(zhǔn)板M和待檢工件N間形成一楔形空氣薄層，如圖（a）所示，當(dāng)黃光從上方入射后，從上往下可以觀察到如圖（b）所示的明暗相間的條紋，條紋的彎曲處P和Q分別對(duì)應(yīng)A和B處，下列說法中正確的是（）

A．干涉條紋是由于光在M板的上下兩表面反射的兩列光疊加產(chǎn)生的B．c、d兩點(diǎn)發(fā)生干涉的兩列光的路程差不同C．若放在同一位置的薄片厚度變小，則條紋間距將會(huì)變大D．N的上表面B處向下凹陷【答案】C【詳解】A．干涉條紋是由于光在M板的下表面和N板的上表面反射的兩列光波疊加產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知c、d兩點(diǎn)在同一條紋上，則c、d兩點(diǎn)發(fā)生干涉的兩列光的路程差相同，故B錯(cuò)誤；C．若放在同一位置的薄片厚度變小，導(dǎo)致同級(jí)的光程差的間距變大，則干涉條紋間距會(huì)變大，故C正確；D．由圖B處條紋的彎曲可知，N的上表面B處向上凸起，故D錯(cuò)誤。故選C。【典例11】如圖所示的薄膜，用黃色光從左側(cè)照射該薄膜，會(huì)觀察到明暗相間的干涉條紋，則下列說法正確的是（）

A．實(shí)驗(yàn)者應(yīng)該從薄膜右側(cè)觀察干涉圖樣B．若換用紫光照射，則條紋間距將變大C．干涉條紋的分布上疏下密D．任意兩相鄰亮條紋處對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差變大【答案】C【詳解】A．薄膜干涉是薄膜兩個(gè)面的反射光疊加產(chǎn)生的，應(yīng)該從入射光的同側(cè)觀察，即應(yīng)該從薄膜左側(cè)觀察干涉圖樣，故A錯(cuò)誤；B．光波的干涉條紋的間距公式為，若換用紫光照射，波長變小，則條紋間距將變小，故B錯(cuò)誤；C．由于薄膜不是均勻增厚的，從上到下薄膜增厚的越來越快，所以明暗相間的條紋是不等間距的，而是上疏下密，故C正確；D．任意兩相鄰亮條紋處對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差是半倍的波長，保持不變，故D錯(cuò)誤；故選C。【典例12】（多選）登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力。設(shè)計(jì)師利用薄膜干涉的原理在眼鏡的表面涂上“增反膜”，于是就設(shè)計(jì)出了一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡。已知選用的“增反膜”材料的折射率為，真空中的光速為c，紫外線在真空中的頻率為f，下列說法正確的是（

）A．紫外線進(jìn)入“增反膜”后的頻率為B．紫外線進(jìn)入“增反膜”后的波長為C．從“增反膜”前后兩個(gè)表面反射的光的光程差應(yīng)等于紫外線在“增反膜”中波長的D．“增反膜”的厚度最好為紫外線在‘增反膜”中波長的【答案】BD【詳解】A．紫外線進(jìn)入“增反膜”后頻率不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．紫外線進(jìn)入“增反膜”后的速度，結(jié)合波長、波速和頻率的關(guān)系可知，紫外線進(jìn)入“增反膜”后的波長選項(xiàng)B正確；C．為使從“增反膜”前后兩個(gè)表面反射的光疊加后加強(qiáng)，兩束反射光的光程差應(yīng)等于紫外線在“增反膜”中波長的整數(shù)倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．兩束反射光的光程差又等于“增反膜”厚度的兩倍，同時(shí)為了節(jié)省材料，故“增反膜”的厚度最好為紫外線在“增反膜”中波長的，選項(xiàng)D正確。故選BD。考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)明確實(shí)驗(yàn)器材的構(gòu)成及其作用，會(huì)通過測(cè)量頭讀取數(shù)據(jù)；(2)觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣；(3)測(cè)定單色光的波長.2.實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀，包括光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭，另外還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)觀察雙縫干涉圖樣①把直徑約10cm、長約1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏(裝置如圖所示).②取下雙縫，打開光源，調(diào)節(jié)光源的高度和角度，使它發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮.③放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間的距離為5~10cm,并使單縫與雙縫相互平行，盡量使縫的中點(diǎn)位于遮光筒的軸線上.④通過測(cè)量頭觀察屏上出現(xiàn)的白光的干涉圖樣.⑤在單縫和光源之間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣.(2)測(cè)定單色光的波長①用刻度尺測(cè)出雙縫到屏的距離l.②轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭手輪，使分劃板中心刻線與亮條紋的中心對(duì)齊，如圖乙所示，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，即為亮條紋1的位置；轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭手輪，使分劃板中心刻線與另一亮條紋的中心對(duì)齊，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，即為亮條紋n的位置，兩次讀數(shù)之差為這兩個(gè)亮條紋間的距離a.③相鄰亮條紋的距離④換用不同的濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察條紋間距的變化，求出相應(yīng)的波長.4.實(shí)驗(yàn)誤差分析(1)誤差來源①雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差.②測(cè)條紋間的距離△x帶來的誤差.a.干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度；b.誤認(rèn)為△x為亮條紋的寬度；c.分劃板的中心刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于亮條紋中心；d.測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清.(2)改進(jìn)方法：光波波長很小，△x和l的測(cè)量對(duì)波長λ的影響很大，l用毫米刻度尺測(cè)量，△x利用測(cè)量頭測(cè)量；可測(cè)多條亮條紋間的距離求△x;采用多次測(cè)量求λ平均值的方法減小誤差①光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近.②實(shí)驗(yàn)器材的作用濾光片：將光源發(fā)出的光變?yōu)閱紊鈫慰p：相當(dāng)于線光源雙縫：獲得相干光源遮光筒：防止外界光干擾實(shí)驗(yàn).若被干擾，則無法利用頻率相同的光進(jìn)行干涉③實(shí)驗(yàn)時(shí)要使光源、濾光片、單縫、雙縫、光屏的中心在同一條軸線上.④調(diào)節(jié)雙縫干涉儀時(shí)，要注意調(diào)節(jié)光源的高度和角度，使它發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮.⑤放置單縫和雙縫時(shí)，單縫與雙縫要相互平行，盡量使縫的中心位于遮光筒的軸線上，單縫和雙縫間的距離大約為5~10cm.若照在屏上的光很弱，主要是燈絲與單縫、雙縫不共軸所致；若千涉條紋不清晰，一般是單縫與雙縫不平行所致。⑥為增強(qiáng)光的強(qiáng)度，應(yīng)讓線狀燈絲正對(duì)單縫.⑦光源、濾光片、單縫、雙縫、屏在光具座上可從左向右排，也可以從右向左排，但任何兩個(gè)元件之間的順序都不能顛倒，尤其是濾光片和單縫.⑧某種顏色的濾光片只能讓這種顏色的光通過，其他顏色的光不能通過.=9\*GB3⑨條紋間的距離用測(cè)量頭測(cè)出.=10\*GB3⑩白光干涉產(chǎn)生的是彩色條紋，其中白色在中央，紅色在最外層.【典例13】在“利用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置按如圖所示安裝在光具座上，單縫a保持豎直方向，并選用縫間距為d的雙縫b，并使單縫與雙縫保持平行，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上出現(xiàn)清晰干涉條紋。下列說法正確的是（）

A．濾光片的作用是讓白光變成單色光，取走濾光片，無法看到干涉條紋B．若將濾光片由綠色換成紅色，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小C．若測(cè)得5個(gè)亮條紋中心間的距離為x，則相鄰兩條亮條紋間距D．光通過單縫a發(fā)生衍射，再通過雙縫b發(fā)生干涉，可認(rèn)為是從單縫通過多列頻率相同且相位差恒定的光波，在屏上疊加形成的【答案】D【詳解】A．濾光片的作用是讓白光變成單色光，取走濾光片，則是兩束白光的干涉，光屏上會(huì)出現(xiàn)彩色的干涉條紋，故A錯(cuò)誤；B．若將濾光片由綠色換成紅色，由于紅色光的波長較大，根據(jù)可知，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離增大，故B錯(cuò)誤；C．若測(cè)得5個(gè)亮條紋中心間的距離為x，則相鄰兩條亮條紋間距故C錯(cuò)誤；D．光通過單縫a發(fā)生衍射，再通過雙縫b發(fā)生干涉，可認(rèn)為是從單縫通過多列頻率相同且相位差恒定的光波，在屏上疊加形成的，故D正確。故選D?！镜淅?4】（多選）在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)調(diào)節(jié)后在目鏡中觀察到如圖甲的單色光干涉條紋，下面能使條紋間距變小的是（）

A．減小光源到單縫的距離 B．增大雙縫之間的距離C．增大雙縫到光屏之間的距離 D．將紅色濾光片改為綠色濾光片【答案】BD【詳解】A．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式，可知減小光源到單縫的距離，條紋間距不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式，可知增大雙縫之間的距離，能使條紋間距變小，故B正確；C．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式，可知增大雙縫到光屏之間的距離，條紋間距變大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式，可知將紅色濾光片改為綠色濾光片，波長變短，故條紋間距變小，故D正確。故選BD。【典例15】如圖所示為“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源（白熾燈）、②、③、④雙縫、⑤遮光簡(jiǎn)、⑥光屏。對(duì)于某種單色光，為增加相鄰亮條紋（暗條紋）間的距離，可采取或的方法。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)為aa.繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第10條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)為b。b.則相鄰兩亮條紋的間距為（用題干里的字母表示）。（3）如果將圖甲中①光源（白熾燈）換成激光光源，該實(shí)驗(yàn)照樣可以完成，這時(shí)可以去掉的部件是（選填數(shù)字代號(hào)）?！敬鸢浮繛V光片單縫增大雙縫到光屏間的距離（或選用較長的遮光筒）減小雙縫之間的距離②③/③②【詳解】（1）[1][2]“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”的實(shí)驗(yàn)裝置光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源（白熾燈）、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。其中濾光片的作用為得到單一色光，之后的單縫是為了使到達(dá)雙縫的光為相干光。[3][4]根據(jù)相鄰亮條紋（暗條紋）間的距離為其中為到光屏的距離，為單色光波長，為兩雙縫之間的間距。故不變時(shí)，為增加可以增大雙縫到光屏間的距離（或選用較長的遮光筒）或減小雙縫之間的距離。（2）[5]第1條亮紋和第10條亮紋之間共有9個(gè)間隔，則相鄰兩亮條紋的間距為（3）[6]如果將圖甲中①光源（白熾燈）換成激光光源，激光波長具有單一性，且是相干光源，故可以去掉的部件是濾光片和單縫，即選擇的數(shù)字代號(hào)為②③?！镜淅?6】用如圖所示的裝置來做“雙縫干涉測(cè)量光的波長”的實(shí)驗(yàn)。

（1）將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，圖甲中濾光片的位置以及A、B處應(yīng)該安裝的器材是；A．濾光片在光源和凸透鏡之間，A處為雙縫，B處為單縫B．濾光片在A和B之間，A處為單縫，B處為雙縫C．濾光片在遮光筒內(nèi)，A處為雙縫，B處為單縫D．濾光片在A之前，A處為單縫，B處為雙縫（2）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)觀察到以下圖像，即測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，若繼續(xù)移動(dòng)目鏡觀察，將會(huì)使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以需要對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整，使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，下面操作中可行的有；

A．調(diào)節(jié)撥桿方向

B．其他不動(dòng)，測(cè)量頭旋轉(zhuǎn)一定角度C．其他不動(dòng)，遮光筒旋轉(zhuǎn)一定角度

D．將遮光筒與測(cè)量頭整體旋轉(zhuǎn)一定角度（3）已知雙縫間距，雙縫到毛玻璃屏的距離為，如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭上的手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線對(duì)準(zhǔn)圖丁所示的第1條亮條紋，此時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第5條亮條紋，如圖丁所示，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖戊所示，則游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)。由以上已知數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長是。

【答案】DBC/CB9.6【詳解】（1）[1]為獲取兩個(gè)單色線光源，A處應(yīng)為單縫、B處應(yīng)為雙縫，濾光片在凸透鏡和A之間。故選D。（2）[2]A．因?yàn)橛星逦母缮鎴D樣，所以不用調(diào)節(jié)撥桿方向，故A錯(cuò)誤；BCD．分劃板中心線與干涉條紋不平行，所以應(yīng)調(diào)節(jié)測(cè)量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，所以其他不動(dòng)，將測(cè)量頭旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度；或者其他不動(dòng)，將遮光筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度，故B、C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。（3）[3]游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)為[4]根據(jù)公式得1．（2021·山東·高考真題）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，從透明薄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，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，其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差△x=nλ時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋，即當(dāng)薄膜的厚度時(shí)對(duì)應(yīng)的條紋為亮條紋，在題目的干涉條紋中，從左向右條紋的間距逐漸增大，結(jié)合干涉條紋公式對(duì)應(yīng)的厚度公式可知從左向右薄膜厚度的變化率逐漸減小。故選D。2．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（

）A．用復(fù)色光投射就看不到條紋B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D．藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大【答案】B【詳解】A．用復(fù)色光投射同樣能看到條紋，A錯(cuò)誤；B．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，B正確；C．由條紋間知，把光屏前移或后移，改變了L，從而改變了條紋間距，但還可能看到明暗相間條紋，C錯(cuò)誤；D．由條紋間知，且λ藍(lán)<λ紅，則藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的小，D錯(cuò)誤。故選B。3．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模?/p>

）

A．倍 B．倍 C．2倍 D．3倍【答案】B【詳解】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距與波長關(guān)系有由題圖知x乙=2x甲則故選B。4．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（

）A．偏振現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．干涉現(xiàn)象 D．全反射現(xiàn)象【答案】C【詳解】陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象。故選C。5．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，由波長為λ1和λ2的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長為λ1和λ2的光形成的距離O點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射，則（）A．λ1<λ2，M是波長為λ1的光出射位置 B．λ1<λ2，N是波長為λ1的光出射位置C．λ1>λ2，M是波長為λ1的光出射位置 D．λ1>λ2，N是波長為λ1的光出射位置【答案】D【分析】本題考查折射定律以及雙縫干涉實(shí)驗(yàn)?！驹斀狻坑呻p縫干涉條紋間距的公式可知，當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長越長條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知反射光經(jīng)過三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同時(shí)，折射率越大的色光折射角越大，由于則所以N是波長為λ1的光出射位置，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測(cè)柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說法正確的是（

）

A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng) B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng) D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)【答案】A【詳解】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，G增長的高度大于C增長的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，則條紋向左移動(dòng)。故選A。7．（多選）（2021·浙江·高考真題）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是（）A．過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】AB【詳解】A．肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚，因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個(gè)圓滑的曲面而不是梯形，A正確；B．薄膜干涉是等厚干涉，其原因?yàn)榉试砟ど系臈l紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，B正確；C．形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)，形成到破裂的過程上面越來越薄，下面越來越厚，因此出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，由于重力，表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀和厚度會(huì)重新分布，因此并不會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)90°；D錯(cuò)誤。故選AB。8．（多選）（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B．遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C．照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋【答案】ACD【詳解】A．由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，同時(shí)也發(fā)生衍射，故A正確；B．狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)條紋間距公式可知照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，故C正確；D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故D正確。故選ACD。9．（2021·浙江·高考真題）圖示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中:①觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是。(單選）A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭

B．增大單縫與雙縫間的距離

C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行②要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是(單選）A．減小單縫與光源間的距離

B．減小單縫與雙縫間的距離C．增大透鏡與單縫間的距離

D．增大雙縫與測(cè)量頭間的距離【答案】CD【詳解】①[1]若粗調(diào)后看不到清晰的干涉條紋，看到的是模糊不清的條紋，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行；要使條紋變得清晰，值得嘗試的是調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行。故選C。②[2]根據(jù)可知要增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離l，減小雙縫的間距d；故選D。10．（2022·海南·高考真題）在用雙縫干涉測(cè)量光的波長的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，則：①a、b分別是()A．單縫和雙縫

B．雙縫和單縫

C．單縫和單縫

D．雙縫和雙縫②如果雙縫間距是d，雙縫到毛玻璃的距離是L，第一條亮紋到第六條亮紋間距是x，則光的波長是。（用x、d、L表示）【答案】A【詳解】①[1]由雙縫干涉原理可知，先用濾光片得到單色光，然用單縫得到細(xì)長的光源，最后用雙縫得到兩束相干光，故a、b分別單縫和雙縫。故選A。②[2]第一條亮紋到第六條亮紋間距是x，則相鄰亮條紋間距為根據(jù)可得光的波長是1．要使雙縫干涉條紋間距變大，下列措施一定可行的是（）A．減小雙縫間的距離，增大雙縫到光屏的距離B．減小雙縫間的距離，減小雙縫到光屏的距離C．增大雙縫間的距離，增大雙縫到光屏的距離D．增大雙縫間的距離，減小雙縫到光屏的距離【答案】A【詳解】A．根據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律有可知，減小雙縫間的距離，增大雙縫到光屏的距離，雙縫干涉條紋間距變大，故A正確；B．根據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律有可知，減小雙縫間的距離，減小雙縫到光屏的距離，雙縫干涉條紋間距可能變大，可能變小，還可能不變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律有可知，增大雙縫間的距離，增大雙縫到光屏的距離，雙縫干涉條紋間距可能變大，可能變小，還可能不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律有可知，增大雙縫間的距離，減小雙縫到光屏的距離，雙縫干涉條紋間距變小，故D錯(cuò)誤。故選A。2．陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（）A．折射現(xiàn)象 B．全反射現(xiàn)象C．衍射現(xiàn)象 D．干涉現(xiàn)象【答案】D【詳解】陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象。故選D。3．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2條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差|r1－r2|應(yīng)為（）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】第一條暗條紋到兩個(gè)波源的光程差為，第二條暗條紋到兩個(gè)波源的光程差為，由于因此故選B。4．用如圖所示的裝置來觀察雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，以下推斷正確的是（）

A．狹縫的作用是使入射光到達(dá)雙縫屏?xí)r，雙縫就成了兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源B．若入射光是白光，像屏上產(chǎn)生的條紋是黑白相間的干涉條紋C．像屏上某點(diǎn)到雙縫的距離差為入射光波長的1.5倍時(shí)，該點(diǎn)處一定是亮條紋D．若入射光是白光，其中紅光與綠光的條紋間的距離相等【答案】A【詳解】A．狹縫的作用是形成線光源，使得入射光到達(dá)雙縫屏?xí)r，雙縫就成了兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源，故A正確；B．若入射光是白光，像屏上產(chǎn)生的條紋是彩色的干涉條紋，故B錯(cuò)誤；C．像屏上某點(diǎn)到雙縫的距離差為入射光波長的1.5倍時(shí)，該點(diǎn)處一定是暗條紋，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，不同色光的波長不同，則條紋間的距離不同，故D錯(cuò)誤。故選A。5．某興趣小組成員做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用某單色光照射單縫，如圖所示在屏上處出現(xiàn)第2級(jí)亮紋，僅改變雙縫間距后，處出現(xiàn)第2級(jí)暗紋，則改變后雙縫間距是原來的（

）

A．倍 B．倍 C．倍 D．倍【答案】B【詳解】設(shè)P、間的距離為x，根據(jù)雙縫干涉條紋公式處出現(xiàn)第2級(jí)暗紋有則改變后雙縫間距是原來的故選B。6．光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有重要應(yīng)用。一頂角極大的圓錐形玻璃體，倒立在表面平整的標(biāo)準(zhǔn)板上，其截面如圖甲。單色光從上方垂直玻璃的上表面射向玻璃體，沿光的入射方向看到明暗相間的干涉條紋。下列說法正確的是（）

A．條紋是以頂點(diǎn)為圓心的同心圓，且中間疏、邊緣密B．產(chǎn)生干涉的兩束光是來自玻璃體上表面和側(cè)面的反射光C．換用頻率更大的光照射，條紋間距變大D．若出現(xiàn)乙圖所示條紋，則說明玻璃體側(cè)面上有凸起【答案】D【詳解】AB．產(chǎn)生干涉的兩束光是來自玻璃體的下表面和平面標(biāo)準(zhǔn)板上表面的反射光，即空氣膜的上下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，依據(jù)光程差是光的半個(gè)波長的偶數(shù)倍即為明條紋，而其是光的半個(gè)波長的奇數(shù)倍即為暗條紋，因圓錐形玻璃體壓在平面標(biāo)準(zhǔn)板上，以頂點(diǎn)為圓心的各點(diǎn)空氣薄膜間距相等且隨半徑的方向均勻變化，因此可以看到條紋是以頂點(diǎn)為圓心的同心圓，且疏密均勻，故AB錯(cuò)誤；C．換用頻率更大的光照射，波長變短，則條紋間距變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．空氣薄層干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同，若出現(xiàn)乙圖所示條紋，說明該處光的路程差與內(nèi)側(cè)的路程差相等，即該處出現(xiàn)凸起，選項(xiàng)D正確。故選D。7．如圖所示，用頻率為f的單色光垂直照射雙縫，O點(diǎn)出現(xiàn)中央亮條紋，光屏上的P點(diǎn)到雙縫的距離之差，已知光速為c，從O點(diǎn)向上數(shù)，P點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)（）

A．第一條亮條紋 B．第三條亮條紋 C．第二條暗條紋 D．第四條暗條紋【答案】C【詳解】由題意可知單色光的波長為則有可知P點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)第二條暗條紋。故選C。8．（多選）關(guān)于光的干涉，下列說法不正確的是（）A．只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉B．頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定C．頻率相同、振幅相同的兩束光才能產(chǎn)生干涉D．兩個(gè)完全相同的相干光源做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，從兩個(gè)狹縫到達(dá)屏上的路程差是光波長的整數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)亮條紋【答案】BC【詳解】A．只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉，故A正確，不滿足題意要求；B．頻率不同的兩列光波不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤，滿足題意要求；C．頻率相同、振幅不相同的兩束光也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤，滿足題意要求；D．兩個(gè)完全相同的相干光源做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，從兩個(gè)狹縫到達(dá)屏上的路程差是光波長的整數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)亮條紋，故D正確，不滿足題意要求。故選BC。9．利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)定液體中的光速。該裝置是由兩塊平板玻璃組成的劈形，其中傾角θ很小，其間形成空氣薄膜（空氣可視為真空，光速為c），光從平板玻璃上方垂直入射后，從上往下看到干涉條紋，測(cè)得相鄰條紋間距為；若在兩塊平板玻璃之間充滿透明液體，然后用同種單色光垂直照射玻璃板，測(cè)得相鄰條紋間距為。則光在該液體中的傳播速度為（）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)薄膜干涉原理，干涉條紋平行等寬，當(dāng)光垂直射向玻璃板時(shí)，得到干涉條紋，相鄰兩條紋對(duì)應(yīng)劈尖厚度差由于很小，根據(jù)幾何關(guān)系有則即又同種單色光頻率相同，則則故選B。10．如圖所示，把一矩形均勻薄玻璃板壓在另一個(gè)矩形平行玻璃板上，一側(cè)用薄片墊起，將紅單色光從上方射入，這時(shí)可以看到明暗相間的條紋，下列關(guān)于這些條紋的說法中正確的是（

）

A．條紋與邊平行B．乙圖彎曲條紋表示下方待測(cè)板在該處有凹陷C．如果用手用力捏右側(cè)三層，會(huì)發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變，整體向側(cè)移動(dòng)D．看到的條紋越多，說明薄片的厚度越厚【答案】D【詳解】A．設(shè)薄膜厚度為d，薄膜干涉的光程厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同，因此條紋應(yīng)與AD邊平行，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理可知，表示該出有突起，故B錯(cuò)誤；C．如果用手用力捏右側(cè)三層，根據(jù)可知條紋間距變大，導(dǎo)致滿足亮條紋光程差的間距向劈尖移動(dòng)，所以條紋向著劈尖移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．看到的條紋越多，說明相鄰亮條紋間距變小，所以干涉條紋會(huì)變密；說明薄片的厚度越厚，故D正確。故選D。11．某卡片由內(nèi)外兩層膠合而成，內(nèi)層為黑色塑料，外層為透明、硬質(zhì)塑料。由于兩層間左下角張開進(jìn)入空氣，在激光照射下仔細(xì)觀察會(huì)看到明暗相間的條紋（如圖1所示）。已知任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄厚度差恒定?，F(xiàn)對(duì)卡片左下角施加壓力F，如圖2所示。下列選項(xiàng)正確的是（）

A．條紋變疏，且向右上方移動(dòng) B．條紋變疏，且向左下方移動(dòng)C．條紋變密，且向左下方移動(dòng) D．條紋變密，且向右上方移動(dòng)【答案】B【詳解】內(nèi)外兩層間形成空氣劈尖，光線在空氣膜的上下表面反射，并發(fā)生干涉，形成明暗相間的條紋，設(shè)空氣膜頂角為，兩相鄰亮條紋的間距為，如圖所示，兩處光的路程差分別為，由得由幾何關(guān)系得即當(dāng)用力按壓左下角時(shí)，角減小，增大，條紋變疏。又任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等，可知條紋向左下方移動(dòng)。故選B。

12．如圖用頻率為f的單色光，垂直照射雙縫，在光屏上O是中央亮條紋，P點(diǎn)是O上方第二條亮條紋中心，已知雙縫間距為d，雙縫到光屏的距離為L，光速為c，下列說法正確的是（）

A．該單色光的波長B．C．OP之間的距離為D．若換用頻率更大的單色光照射雙縫，O點(diǎn)上方第二條亮條紋中心在P點(diǎn)上方【答案】C【詳解】A．根據(jù)波速、波長關(guān)系故A錯(cuò)誤；B．P點(diǎn)是O點(diǎn)上方第二條亮條紋中心故B錯(cuò)誤；C．雙縫干涉兩條相鄰亮條紋中心間距OP之間的距離為故C正確；D．若換用頻率更大（波長更短）的單色光照射雙縫，O點(diǎn)上方第二條亮條紋中心在P點(diǎn)下方，故D錯(cuò)誤。故選C。13．（多選）單反相機(jī)是用單鏡頭并且光線通過此鏡頭照射到反光鏡上，通過反光取景的相機(jī)。所謂“單鏡頭”是指攝影曝光光路和取景光路共用一個(gè)鏡頭，“反光”是指相機(jī)內(nèi)一塊平面反光鏡將兩個(gè)光路分開：取景時(shí)反光鏡落下，將鏡頭的光線反射到五棱鏡，再到取景窗；拍攝時(shí)反光鏡快速抬起，光線可以照射到膠片或感光元件或上。它只有一個(gè)鏡頭，既用它攝影也用它取景，因此視差問題基本得到解決，所見即所得。如圖所示，為單反照相機(jī)取景器中五棱鏡的一個(gè)截面，，光線垂直射入，分別在和上發(fā)生全反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直射出。則下列說法正確的是（）

A．單反相機(jī)鏡頭的增透膜利用了光的薄膜干涉原理B．五棱鏡的兩個(gè)角一定相等C．五棱鏡的兩個(gè)角一定相等D．光線在邊界的入射角為E．這個(gè)五棱鏡的折射率最小值為2【答案】ABD【詳解】根據(jù)題意，由折射定律和反射定律畫出光路圖，如圖所示

A．為了增加光的透射，在鏡頭上鍍?cè)鐾改?，使光在增透膜前后兩個(gè)面的反射光相互削弱，利用了光的薄膜干涉原理，故A正確；DE．根據(jù)題意，由幾何關(guān)系有解得光線在和界面上恰好發(fā)生全反射時(shí)，對(duì)應(yīng)著五棱鏡折射率的最小值，則有故E錯(cuò)誤，D正確；BC．由圖，根據(jù)四邊形內(nèi)角和等于及角度關(guān)系可得由圖中幾何關(guān)系不能得出五棱鏡的兩個(gè)角一定相等，故C錯(cuò)誤，B正確。故選ABD。14．（多選）圖甲是雙縫干涉示意圖，兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣如圖乙、丙所示。下列說法正確的是（）

A．形成乙圖樣的光的波長比形成丙圖樣的光的波長長B．形成丙圖樣的光的頻率比形成乙圖樣的光的頻率小C．若只增大擋板與屏間的距離，兩種單色光相鄰亮條紋間的距離都將增大D．若只減小擋板上兩個(gè)狹縫間的距離，兩種單色光相鄰亮條紋間的距離都將減小【答案】BC【詳解】A．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式由圖可知丙圖樣相鄰亮條紋間的距離大，故形成乙圖樣的光的波長比形成丙圖樣的光的波長短，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知形成丙圖樣的光的頻率比形成乙圖樣的光的頻率小，故B正確；CD．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知若只增大擋板與屏間的距離，兩種單色光相鄰亮條紋間的距離都將增大，若只減小擋板上兩個(gè)狹縫間的距離，兩種單色光相鄰亮條紋間的距離都將增大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。15．（多選）某次雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中雙縫上、下放置，用同一單色光垂直照射狹縫?，F(xiàn)僅把下縫封住，同時(shí)把一平面反射鏡M鏡面向上平放在圖中虛線位置，平面鏡M所在平面是、的中垂面，此時(shí)在屏上（）

A．沒有干涉條紋B．干涉條紋的區(qū)域只在屏中心以上的部分C．光通過狹縫發(fā)生干涉的同時(shí)也發(fā)生衍射D．干涉條紋的間距與僅用雙縫、做干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的條紋間距相同【答案】BCD【詳解】光路圖如下圖所示

和關(guān)于平面鏡M的像（位于）成為相干光源。只是干涉條紋的區(qū)域只在屏中心以上的部分，干涉條紋的間距不變，光通過狹縫發(fā)生干涉的同時(shí)也發(fā)生衍射。故選BCD。16．實(shí)驗(yàn)小組成員用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)光的波長，裝置如圖甲所示，其中光源發(fā)出單色光。

（1）為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，A處應(yīng)安裝的光學(xué)儀器為。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若觀察到較模糊的干涉條紋，可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行，從而使條紋變得清晰。要想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，需將毛玻璃屏向（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）雙縫的方向移動(dòng)。（3）將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋。此時(shí)手輪上的示數(shù)為2.320mm；然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第5條亮紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，為mm。求得相鄰亮紋的間距△x。已知雙縫間距m，測(cè)得雙縫到屏的距離L＝1.000m，求得所測(cè)單色光的波長為m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【答案】透鏡靠近15.920【詳解】（1）[1]需要將