高中沪科版 (2019)4.3 光的干涉习题

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

一、选择题（共15题）

1．如图所示，两种单色光会成一束，从A点射入三棱镜，折射后光线分成为a、b两部分打在光屏上，则下列结论正确的是：（ ）

A．a、b两束光相比较，a光的波长较短

B．用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

C．在水中a光的速度小于b光的速度

D．若保持入射点A位置不变，将入射光由图示位置一直顺时针旋转，从屏上观察，b光先消失

2．如图是、两种色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，下列说法中不正确的是（　　）

A．同种均匀介质对光的折射率比光的大

B．在同种均匀液体材料中进行传播时，光的传播速度更大

C．由、色光组成的复色光通过三棱镜时，光的偏转角度更小

D．、两种色光从同种均匀液体材料射入真空发生全反射时，光的临界角更小

3．如图所示，两束单色光先后以相同的入射角从同一点射入一平行玻璃砖，其中a光从P点射出，b光从Q点射出。则下列说法正确的是（　　）

A．a光在玻璃砖中的传播速度更大

B．a光的波长较大

C．两束单色光经过同一双缝干涉装置后，a光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小

D．两束单色光经过同一双缝干涉装置后，b光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小

4．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理，利用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，已知“散斑对”的间距d与待测物体的速度v、二次曝光的时间间隔Δt之间满足关系式d=KvΔt，其中K为常数。实验中可以测得二次曝光的时间间隔Δt和“散斑对”到屏的距离L及相邻两条亮纹的间距Δx。若所用激光的波长为λ，则利用该实验确定物体速度的表达式是（　　）

A． B． C． D．

5．单色光照射在竖立的肥皂膜上，膜上出现明暗相间的条纹，则

A．入射光与反射光发生干涉

B．膜前后两表面折射光发生干涉

C．条纹是一些竖直的线条

D．条纹是一些水平的线条

6．用、两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是光照射时形成的，图乙是光照射时形成的。则关于、两束单色光，下列说法中正确的是（　　）

A．光的频率比光的小

B．在水中光传播的速度比光的小

C．水对光的折射率比光的小

D．光的波长比光的短

7．如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时产生干涉条纹，已知入射激光的波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作0号亮纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P1处的亮纹恰好是10号亮纹，设直线S1P1的长度为r1，S2P1的长度为r2，则r2－r1等于(　　)

A．9λ B．10λ C．11λ D．18λ

8．根据你学过的干涉原理，判断下列说法中正确的是（　　）

A．在真空中传播速度相等的两束光可以发生干涉现象

B．在双缝干涉实验中，用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现等间距的彩色条纹

C．其他条件不变的情况下，双缝的间距越大，光屏上产生的干涉条纹间距越小

D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，则干涉条纹与原来一样，只是亮度减半

9．用a、b、c、d表示四种不同颜色的单色点光源，若：① 将a、b、c放在水中相同深度处，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大② 分别用b、c和d发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b光的亮条纹间距最大③ a、c和d发出的光在同种玻璃中传播，d光的传播速度最大；则推断同种介质对a、b、c、d发出的光的折射率正确的是（　　）

A．nb＜nd＜nc＜na B．nb＜na＜nd＜nc

C．na＝nb＝nc＝nd D．nb＝na＜nd＝nc

10．一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是（　　）

A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同

B．各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同

C．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同

D．上述说法都不正确

11．如图所示，两种单色光组成的复合光沿方向射向半圆形玻璃砖（O为圆心），反射光线沿方向，折射光线沿方向，折射光线只有单色光b，则下列说法正确的是（　　）

A．单色光a比b的频率高 B．反射光线方向只有单色光a

C．单色光a在玻璃砖中传播速度比b快 D．经同一干涉装置得到a光的干涉条纹间距比b光大

12．关于下列光学现象，说法正确的是

A．水中蓝光的传播速度比红光快

B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射

C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深

D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用蓝光时得到的条纹间距更宽

13．在相同的条件下，先后用甲、乙两种不同的单色光，用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上产生的相邻两条亮纹的间距不同，其中甲光间距较大。则甲光比乙光（　　）

①在真空中的波长短②在玻璃中传播速度大③在玻璃中传播时，玻璃的折射率大④其光子能量小

A．①②③ B．①③ C．②④ D．①③④

14．如图所示，一束复色光从圆柱形玻璃砖的侧面A点，以45°的入射角射入，结果从玻璃砖的侧面B点和C点各射出一束单色光a和 b，则下列说法正确的是（   ）

A．单色光a从B点出射时的折射角小于单色光b从C点出射的折射角

B．逐渐增大复合光在A点的入射角，则b光束先于a光束在玻璃砖中发生全反射

C．单色光a在玻璃中从A到B的传播时间比单色光b从A到C的传播时间少

D．经同一双缝干涉实验装置，a光形成的条纹间距比b光形成的条纹间距小

15．小红利用如图所示的实验装置测量紫光的波长，实验中观察发现像屏上出现了清晰但条纹数偏少的干涉条纹。为观察到更密的条纹，可以（　　）

A．将单缝向双缝靠近

B．使用间距更小的双缝

C．将屏向靠近双缝的方向移动

D．转动手轮，移动分划板

二、填空题（共4题）

16．激光散斑测速是一种崭新的技术，它应用了光的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度与二次曝光的时间间隔的乘积等于双缝间距，实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏之距离以及相邻亮纹间距，若所用的激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式为______________ ．

17．用紫光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，若增大双缝距离，则屏上干涉条纹的间距将________（填“变大”或“变小”）。若其他条件不变，改用红光做实验，则干涉条纹的间距将________（填“变大”或“变小”）。

18．如图甲，让一束红色的激光通过双缝，在光屏上观察到的图案应该是图___________．

19．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，选用激光的频率为6.0×1014Hz，测得屏上P点距双缝和的路程差为1.25×10-6m，则在这里出现的应是____ （选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用频率为8.0×1014Hz的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将______（选填“变宽”、“变窄”、或“不变”），已知光速。

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．(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？

22．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图）.从仪器注明的规格可知，双缝屏上的双缝间距d=0.3mm，像屏与双缝屏间的距离l=1.2m.在像屏上用测量头测出，第1个亮条纹到第10个亮条纹的中心间距a=22.78mm.求：

(1)相邻两个亮条纹问的距离△x；

(2)这种单色光的波长.（最后结果保留两位有效数字）

23．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。

参考答案：

1．D

2．B

3．C

4．C

5．D

6．B

7．B

8．C

9．A

10．A

11．A

12．C

13．C

14．C

15．C

16．

17．     变小     变大

18．乙

19．     暗条纹     变窄

20．3.906×10－7 m

21．

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

22．（1） 2.5×10-3m (2) 6.3×10-7m

23．560nm