物理选择性必修 第一册第1节 光的干涉当堂检测题

5.1光的干涉同步练习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14题）

1．某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为，下列说法正确的是（　　）

A．中央亮纹最亮最宽

B．测得单色光的波长

C．将单缝向双缝靠近，干涉条纹变宽

D．将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数

2．在阳光下，肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹，这是光的（       ）

A．反射现象

B．折射现象

C．干涉现象

D．偏振现象

3．图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（　　）

A．增大双缝与测量头间的距离

B．减小单缝与双缝间的距离

C．增大透镜与单缝间的距离

D．减小单缝与光源间的距离

4．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，某同学观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行改动后，在毛玻璃屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，但条纹间距变窄。下列改动可能会实现这个效果的是（　　）

A．仅将滤光片向右移动靠近单缝

B．仅减小双缝间的距离

C．仅增大双缝与毛玻璃屏间的距离

D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片

5．如图所示，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是

A．a、b光在真空中的波长满足λa>λb

B．a、b光在玻璃中的折射率满足na<nb

C．若该两束光分别为红光和紫光，则a为红光

D．若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小

6．增透膜是一种表面镀层，它利用光的干涉原理，减少反射光来增加光在表面的透过率某同学的眼镜片镀有一层材料为氟化镁的増透膜，反射光呈现蓝紫色，已知绿光的频率为5.45×1014Hz，在真空中的波速为3×108m/s，氟化镁对绿光的折射率为1.38，为增加绿光的透过率，该增透膜的最小厚度约为（　　）

A．100nm B．200nm C．300nm D．400nm

7．下面是四种与光有关的事实：

①网络提速用光导纤维传递信息

②下雨后日出，水面上的油膜呈现彩色

③作光学实验时一束白光通过三棱镜形成彩色光带

④工业生产时，用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度

其中，与光的干涉有关的是（　　）

A．①④ B．①③

C．②④ D．②③

8．小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都有彩色花纹.这是下列哪种原因形成的(　　)

A．光的色散

B．光的干涉

C．光的直线传播

D．光的衍射

9．下列说法中正确的是（　　）

A．光导纤维传送光信号是利用了光的折射现象

B．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象

C．肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹是光的干涉现象

D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象

10．双缝干涉实验中将光源从绿光改为红光，为使条纹间距不变，可增大（　　）

A．光源到双缝的距离 B．双缝的间距

C．双缝到光屏的距离 D．双缝的长度

11．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（　　）

A．a、b、c三种色光，a光的粒子性最强

B．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小

C．若分别让a、b、c三色光通过同一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大

D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入同一介质，最有可能发生全反射的是a光

12．小朋友在公园玩耍时，用吸管分别蘸取水和肥皂液吹泡泡，用肥皂液能吹出一个更大的肥皂泡，对肥皂泡的观察和研究正确的是（　　）

A．肥皂泡呈现的彩色条纹是光的衍射现象

B．肥皂泡呈现的彩色条纹之间是不等间距的

C．肥皂泡呈现的彩色条纹沿竖直方向平行分布

D．肥皂泡内的气体压强比外部气体的压强小

13．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　）

A．图甲，水黾能站在水面上而不掉进水里，是液体浮力的缘故

B．图乙，当两分子间距由等于r0开始增大，它们间的分子力先减小后增大

C．图丙，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大

D．图丁，肥皂膜表面的彩色条纹是肥皂膜前后两表面反射光发生干涉形成的

14．如图所示为一透明介质制成的棱镜的截面图，其中，。两束不同的光甲、乙由边斜射入棱镜，乙光到达边和甲光到达边距离平行且相同，且均从点射出棱镜。已知光束甲与边的夹角为，光束乙与边的夹角为则（　　）

A．甲乙两束光折射率之比为

B．甲乙两束光在棱镜中的速率之比为

C．若让这两束单色光分别通过同一双缝干涉装置后，条纹间距较宽的是乙

D．设，甲、乙从射入棱镜到第一次射出棱镜过程中在棱镜中传播的时间之比为

二、填空题（共4题）

15．出现明暗条纹的判断

（1）亮条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的______（填“奇”或“偶”）数倍时，出现亮条纹。

（2）暗条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的______（填“奇”或“偶”）数倍时，出现暗条纹。

16．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝的路程差为，如果用频率为的黄光照射双缝，该黄光的波长是________m；P点出现________（填“亮条纹”或“暗条纹”）；若保持双缝之间的距离以及双缝到屏的距离保持不变，将黄光换成波长为的红光，则光屏上条纹的宽度________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

17．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究光波的性质。菲涅耳利用双面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果，即菲涅耳双面镜干涉实验，实验装置及光路如图所示，将两块边缘磨光的平面镜和的边缘对齐，之后倾斜微小的角度θ，用单色光源S向它们照射，则在双面镜对面的光屏L上会出现干涉条纹（D为遮光板，使光源S发出的光不能直接照射到光屏上，S刚好位于与夹角的角平分线上）。根据实验装置及光路回答下列问题：若增大线光源S到O点的距离，其余条件不变，则屏上相邻两条亮纹（暗纹）中央的距离将______（填“增大”或“减小”）；若换用光子能量较小的单色光，则光屏上相邻两条亮纹（暗纹）中央的距离将______（填“增大”或“减小”）。

18．在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示：

①M、N、P三个光学元件依次为_____

A．滤光片、单缝、双缝                    B．双缝、滤光片、单缝

C．单缝、双缝、滤光片                    D．滤光片、双缝、单缝

②对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取的方法有______

A．减小双缝间距离                           B．增大双缝间距离

C．减小双缝到屏的距离                    D．增大双缝到屏的距离

三、综合题（共4题）

19．在杨氏双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝和的路程差为，如果用频率的黄光照射双缝，试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹。

20．(1)两列光干涉时，光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系？

(2)声的干涉也遵循类似的规律。设想在空旷的地方相隔一定位置的两个振动完全一样的声源，发出的声波波长是0.6m，观察者A离两声源的距离分别是4.5m和5.4m，观察者B离两声源的距离分别是4.3m和5.5m。这两个观察者听到声音的大小有什么区别？

21．如图所示是某同学用“双缝干涉法”做测定某单色光的波长的实验示意图他测得单缝到双缝的距离为80mm，双缝间距为，双缝到墙壁的距离为60cm，墙壁上的干涉图样及尺寸如图所示，则该单色光的波长是多少？

22．知某红宝石激光器发出的激光由空气斜射到折射率的薄膜表面，入射时与薄膜表面成角，如图所示．已知真空中的光速c＝3.0×108m／s．

①求从O点射入薄膜中的光的折射角及速率；

②一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”．实际上它的频率并不是真正单一的．激光频率ν是它的中心频率，它所包含的率范围是△ν（也称频率宽度）．如图．单色光照射到薄膜表面a，一部分光从前表面反射回来（这部分光称为甲光），其余的光进入薄膜内部，其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来，再从前表面折射出（这部分光称为乙光），甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉，称为薄膜干涉，乙光与甲光相比，要在薄膜中多传播一小段时间△t．理论和实践都证明，能观察到明显稳定的干涉现象的条件是：△t的最大值△tm与△ν的乘积近似等于1，即只有满足△tm・△ν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象．若该激光频率ν＝4.32×1014Hz，它的频率宽度△ν＝8．0×109Hz．试估算在如图所示的情况下，能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm．

参考答案：

1．B

2．C

3．A

4．D

5．D

6．A

7．C

8．B

9．C

10．B

11．A

12．B

13．D

14．C

15．     偶     奇

16．          暗条纹     变大

17．     减小     增大

18．     A     AD

19．暗条纹

20．

出现明条纹的条件为

出现暗条纹的条件为

观察者A离两声源的距离差为

振动减弱，听到的声音最小

观察者B离两声源的距离差为

振动加强，听到的声音最大

21．

22．（1）30°；（2）