2021学年3 光的干涉练习题

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13题）

1．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则（　　）

A．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．在真空中，a光的波长大于b光的波长

C．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线b首先消失

D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

2．如图所示是一束复色光进入水珠后传播的示意图，出射后形成两束单色光a和b，则下列说法正确的是（　　）

A．该复色光斜入射平行玻璃砖时，在另外一侧出射时将分成两束平行光线，其中a光束侧移量较大

B．两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时，在光屏上b光束入射时得到的相邻明纹中心间距较大

C．该复色光从水下入射到水面时，随着入射角的增大，a光束的折射光先消失

D．两束单色光从空气入射到水中时，a光束在水中传播的速度比b光束大

3．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻亮条纹间距更大的干涉图样，可以采取

A．增大S1与S2的间距

B．减小双缝屏到光屏的距离

C．将绿光换为红光

D．增大单缝与双缝间的距离

4．肥皂膜在太阳照射下出现彩色是由于光的：

A．色散 B．干涉 C．衍射 D．全反射

5．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

6．两块玻璃叠在一起，一端压紧，另一端垫一张纸片，用单色光照射，可以看到明暗相间的条纹，这是光的（       ）．A．干涉现象              B．衍射现象              C．色散现象              D．折射现象

7．在薄膜干涉实验中，发生干涉的两列光的光程差( )

A．等于入射处薄膜的厚度

B．等于入射处薄膜厚度的两倍

C．与入射光的波长有关

D．与观察者到薄膜的距离有关

8．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

9．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，下列说法正确的（　　）

A．光束a可能是红光

B．a光的折射率较小

C．在该玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度

D．用同一双缝干涉装置进行实验，a光干涉条纹的间距小于b光干涉条纹的间距

10．取两块平玻璃板，合在一起用手捏紧，从玻璃板上方会看到彩色条纹，这是光的干涉现象，关于这一干涉的下列说法正确的是（     ）

A．这是上、下两块玻璃板的上表面反射光干涉

B．这是上面那块玻璃的上、下两个表面的反射光干涉的结果

C．这是两玻璃板间的空气膜上、下两表面的反射光干涉的结果

D．这是下面玻璃的上、下两个表面反射光干涉的结果

11．如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是（　　）

A．在同种介质中b光的速度较大

B．该玻璃三棱镜对a光的折射率较大

C．若让a、b光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则b光条纹间距较小

D．若将a、b两束光以相同的入射角从空气射向水面，则可能a光不发生全反射而b光发生全反射

12．一个半径较大的透明玻璃球体，截去上面的一大部分，然后将这—部分放到标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图所示，在反射光中看到的是( )

A．平行的亮暗相间的干涉条纹

B．环形的亮暗相间的干涉条纹

C．只能看到同颜色的平行反射光

D．一片黑暗

13．激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测出光强经过了强弱强弱强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（　　）

A．A束激光的频率大于B束激光的频率

B．整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变大

C．整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹

D．整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长

二、填空题（共4题）

14．白光干涉中央亮纹旁边是颜色是______，红色和紫色的亮纹间距大的是______。

15．(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的________相同．如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗条纹．

(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7 m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m．求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．

16．如图所示，竖直放置的肥皂膜上呈现的彩色条纹正确图示应该是图__________（选填“A”或“B”）．

17．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3题）

18．用白光做双缝干涉实验时，多数亮纹都是彩色的，为什么中间的一条亮条纹是白色的?

19．(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？

20．频率为6×1014Hz的激光从S1和S2投射到屏上，若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3×10－6m，那么点P处是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2的路程相等的点，则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹？(不含O、P两点处)

参考答案：

1．D

2．D

3．C

4．B

5．C

6．A

7．C

8．C

9．D

10．C

11．C

12．B

13．D

14．     紫色     红色

15．     频率，C;    

16．B

17．     暗条纹     变窄

18．

由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，依据双缝干涉条纹间距公式

可知，波长越长的条纹间距越大，因此相同的色光发生干涉，在光屏上出现干涉条纹间距不同，因不同色光都在中央亮纹叠加，从而出现白光，而向两边则会出现彩色干涉条纹。

19．

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

20．亮条纹，6条暗条纹，5条亮条纹