人教版 (2019)选择性必修 第一册3 光的干涉一课一练

4.3光的干涉同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．将激光束照在如图所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是下图中的

A． B．

C． D．

2．关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是(　　)

A．单缝的作用是获得频率相同的两相干光源

B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源

C．光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹

D．照射到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽

3．如图所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到同心圆环状干涉条纹，称为牛顿环。以下说法正确的是（　　）

A．干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜上表面反射光叠加形成的

B．干涉现象是凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

C．形成的干涉条纹是不等间距的

D．若将该装置放到真空中观察，就无法看到牛顿环

4．两个普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（　　）

A．两个灯亮度不同 B．灯光的波长太短

C．两灯光的振动情况不同 D．电灯发出的光不稳定

5．如图，双缝干涉实验中用绿光照射单缝S时，在光屏P上可观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（　　）

A．减小S与S1、S2的间距 B．减小S1与S2的间距

C．减小双缝屏到光屏的距离 D．将绿光换为紫光

6．波与生活息息相关，下列关于波的说法正确的是（       ）

A．超声波的频率很高，不会发生衍射

B．空气中的声波是纵波，不能发生干涉

C．医院检查身体的“彩超”，利用了多普勒效应

D．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应

7．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．取下滤光片，光屏上将不能出现彩色的干涉条纹

B．若单缝向左平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小

C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大

D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小

8．下列四种现象中与光的干涉有关的是A．雨后空中出现彩虹 B．肥皂泡的表面呈现彩色

C．拍照时在镜头前加偏振片 D．用门镜扩大观察视野

9．如图所示为一显示薄膜干涉及现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯．往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到干涉图象应是图中的（ ）

A． B． C． D．

10．如图所示，直线与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点。a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点A、B到N点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的P点。下列说法正确的是（　　）

A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度

C．同时增大入射角（始终小于90°），则a光在下表面先发生全反射

D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽

11．凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入（如图），从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹，这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫做牛顿环，它是两上玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的．如果换一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到圆环半径是变大还是变小？如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径是变大还是变小？（   ）

A．变大；变大 B．变大；变小 C．变小；变小 D．变小；变大

12．在玻璃中有一个截面为三角形的柱状真空空腔，a, b两束单色光以同样的入射角由玻璃射入空腔，部分光路如图，下列说法正确的是（）

A．若增大b光在空腔内先消失

B．若改变，a光通过空腔的时间一定比b光短

C．在同一双缝干涉装置的干涉条纹a光较宽

D．若将两个相同的小球分别涂上a、b两种颜色放在同样深度的水中，在水面上看涂a颜色的小球较浅

13．某同学希望在暗室中用如图实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，则（　　）

A．光现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面垂直

B．光现象为衍射现象，光屏上的条纹与镜面平行

C．将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小

D．将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大

14．下列说法错误的是（　　）

A．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可以同时湮灭，转化为光子

B．为避免自感引起火灾，大功率电动机的开关应装在金属壳中，或浸在绝缘油中

C．制作晶体管、集成电路只能使用单晶体，如单晶硅、单晶锗

D．相机的镜头镀膜后在阳光下是彩色的，产生的原因是光的衍射

15．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是（　　）

A．水滴对a光的折射率小于对b光的折射率

B．a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度

C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距

D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长

二、填空题（共4题）

16．如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中说明：  

（1）干涉图样的是________（填A ．B ．C ．D）      

（2）衍射图样的是________（填A ．B ．C ．D）      

（3）从左到右的色光ABCD顺序是________．

17．如图所示，用很弱的红光做双缝实验，通过控制曝光时间记录现象，分别得到了图a、图b和图c三张相片，其中最能说明光具有 波动性的相片是_______，这三张相片共同说明了光具有________性。

18．如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，右侧AA/为光屏，A与S2的距离与A与S1的距离之差为1．5×10-6m，S1、S2连线的中垂线与光屏的交点为O，点A′与A点关于O点对称用波长为600nm的黄色激光照双缝，则A点为______（“亮条纹”或“暗条纹”），点A′与A点之间共有____条亮条纹．

19．1801年，英国物理学家______成功地观察到了光的干涉现象。

（1）实验示意图

（2）实验过程

如图，让一束平行的______投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距______，两条狭缝就产生两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是______，两波源发出的光在挡板后面的空间互相______，发生干涉现象。

（3）实验现象

在屏上得到______的条纹。

（4）实验结论

证明光是一种______。

三、综合题（共4题）

20．用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25 mm，在距离双缝为1.2 m处的光屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5 mm，试求所用单色光的波长。

21．使低气压水银弧光灯所发出的光照射间距为的双缝，在离开双缝远的屏幕上得到一组干涉条纹，从中央往外数第1条和第5条暗条纹之间的距离为，求灯所发出的光的波长。

22．1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。

（1）试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。

（2）设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离的表达式。

23．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。测量时，选用的双缝的间距为0.250mm，测得屏与双缝间的距离为1.30m，第1条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为9.48mm。求所测单色光的波长。(结果以纳米为单位，保留3位有效数字)。

参考答案：

1．A

2．B

3．C

4．C

5．B

6．C

7．D

8．B

9．D

10．D

11．A

12．D

13．D

14．D

15．C

16．     AC     BD     红光、紫光、蓝光、黄光

17．     c     光具有波粒二象性

18．     暗条纹     5

19．     托马斯·杨     单色光     d     相同     叠加     明暗相间     横波

20．3.906×10－7 m

21．560nm

22．(1)；(2)

23．