鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第1节 光的干涉随堂练习题

5.1光的干涉基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（　　）

A．减小光源到单缝的距离

B．减小双缝之间的距离

C．减小双缝到光屏之间的距离

D．换用频率更高的单色光源

2．双缝干涉中如果光源是白光，则干涉图样是彩色条纹，中央为（　　）

A．白色 B．红色 C．紫色 D．彩色

3．如图所示，某同学得到了红光的双缝干涉图样，若要增大相邻亮条纹之间的距离，下列做法中正确的是（　　）

A．改用蓝色滤光片 B．增大双缝间的距离

C．增大屏到双缝的距离 D．增大红光的强度

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．如图所示用a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a、b两种单色光组成的复色光通过三棱镜或平行玻璃砖，光的传播路径和方向可能正确的是（ ）

A． B． 

C． D．

6．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（　　）

A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝到光屏的距离

C．将绿光换为红光 D．将整个装置放在水中

7．用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图所示，调整实验装置使屏上可以接收到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．若将滤光片向右平移一小段距离，光屏上相邻两条明纹中心的距离增大

B．若将光屏向右平移一小段距离，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小

C．若将双缝间的距离减小，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大

D．若将滤光片由绿色换成蓝色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大

8．、是圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于、等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于放置的光屏，沿、方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（　　）

A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长

B．在真空中A光的速度比B光的大

C．A光的频率比B光的频率高

D．用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大

9．关于光的干涉，下列说法正确的是（　　）

A．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的

B．在双缝干涉现象里，中央形成的是暗条纹

C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉现象

D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定

10．如图所示，一束复色光a自空气射向上下表面平行的足够长的玻璃砖，经过玻璃砖后分成b、c两束光，以下说法正确的是（　　）

A．b、c两束光一定相互平行

B．b光在玻璃砖中的传播速度大于c光

C．若c光能使氢原子自基态向高能级跃迁，则b光也一定能使氢原子自基态向高能级跃迁

D．若b、c两束光分别经过同一双缝发生干涉，b光的条纹间距较宽

11．如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2 放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图，下列说法正确的是（   ）

A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长

B．光电效应实验时，用A光比B光更容易发生

C．A光的频率比B光的频率高

D．用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大

12．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光的说法不正确的是（　　）

A．水滴对a光的折射率大于对b光的折射率

B．a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角

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光相邻的亮条纹间距

D．若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应

13．如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，之后分成两束分别从B、C两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射），其中从B点射出的为a光，从C点射出的为b光。则下列说法正确的是（　　）

A．从B点射出玻璃砖的a光的频率较小

B．将a光和b光通过相同的双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小

C．a光和b光在玻璃砖中的传播时间相等

D．若将a光和b光分别放在水面足够大的池塘底部同一位置，则a光照亮的水面区域大

14．如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以（　　）

A．将光屏移近双缝

B．增大双缝的间距

C．更换滤光片，改用频率更小的单色光

D．将光源向双缝移动一小段距离

15．关于杨氏实验，下列说法中错误的是（　　）

A．单色光通过小孔后射向两个靠得很近的狭缝可作为振动情况总是相同的波源

B．两波源发出的光波在波谷与波谷叠加的地方，光相互抵消或者削弱，屏上出现暗条纹

C．两个波源发出的光波在波峰与波峰叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹

D．两波源发出的光波在波峰与波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，屏上出现暗条纹

二、填空题（共4题）

16．如图所示，两缝之间的距离为d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略

两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l，则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距： _______

17．如图1是双缝干涉实验装置示意图．图2是用红光和紫光在同一装置做实验得到的干涉图样， a、b分别表示中央明条纹．回答下列问题：

（1）双缝的作用是__________________________

（2）甲、乙分别是_______光和__________光

18．利用双缝干涉测光的波长的实验中，双缝间距d，双缝到光屏间的距离1，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹

（1）波长的表达式______（用△x、1, d表示）

（2）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_______（填 “变大”、或“变小”）．

19．用双缝干涉测光的波长．实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．

(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数x2=______________mm

(2)根据以上条件，可算出这种光的λ=______________nm（保留三位有效数字）

(3)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,下列操作中可以使条纹变稀疏的是（______）

A．改用波长较短的光(如紫光)做入射光

B．增大双缝到屏的距离

C．减少双缝间距

D．增大双缝间距

三、综合题（共4题）

20．在双缝干涉实验中，光屏上点到双缝、的距离之差，光屏上点到双缝、的距离之差．若用频率的黄光照射双缝，判定点与点出现的条纹的亮暗．

21．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为ν＝8.1×1014 Hz.

(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是______________________________．

(2)这种“增反膜”的厚度至少是多少？

(3)以下有关薄膜干涉的说法正确的是                                 (　　)

22．利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工件表面存在的极小加工纹路，如图甲所示，在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其形成空气劈形膜，用单色平行光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到如图乙所示的干涉条纹。

（1）形成干涉条纹的是甲图中哪两个面的反射光线形成的？（用“1，2，3，4”表示）

（2）由乙图判断出工件表面是凹还是凸？

（3）若入射光的波长为，相邻两条亮条纹的间距为，干涉条纹的弯曲部分可视为半圆，其半径为，根据以上条件写出工件凹凸深度的表达式（用表示，由于倾角很小，可认为平行光垂直于平面玻璃入射）

23．劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在如图所示装置中抽去一张纸片，则当光入射到劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到干涉条纹发生了怎样的变化？

参考答案

1．B

2．A

3．C

4．C

5．C

6．C

7．C

8．D

9．C

10．A

11．D

12．D

13．C

14．C

15．B

16．Δx＝λ

17．形成相干光源    紫    红   

18．    变小   

19．7.868    676    BC   

20．点出现暗条纹，点出现亮条纹．

21．(1)两反射光叠加后加强

(2)1.23×10－7 m (3)AD

22．（1）2与3；（2）凹；（3）

23．条纹变疏