沪科版 (2019)选择性必修 第一册第4章 光及其应用4.3 光的干涉课时练习

4.3光的干涉基础巩固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．如图甲所示，用蓝色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到A处如图乙所示条纹中O的情况，下列说法正确的是（　　）

A．条纹是光在标准板M的上表面反射和N的上表面反射叠加而成的

B．N的上表面A处向上凸起

C．将之间的薄片向右拉出一些，条纹会变密集

D．若改用绿光照射，条纹会变密集

2．下列关于波的说法正确的是（　　）

A．有机械波必有机械振动，有机械振动必有机械波

B．相机镜头上的增透膜是惠更斯原理的应用

C．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在靠近我们

D．“未见其人，先闻其声”的现象，说明声波比光波更易发生明显衍射

3．下列说法中正确的是

A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果

B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用

C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象

D．照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱

4．“牛顿环”又称“牛顿圈”，如图甲所示。牛顿环的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面，下表面是球冠的凸面，其工作原理为“薄膜干涉”。把牛顿环与玻璃面接触，在日光下或用白光照射时，可以看到明暗相间的彩色圆环；若用单色光照射，则会出现一些明暗相间的单色圆环，如图乙所示。它们是由球面和被检测面上反射的光相互干涉而形成的条纹，这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关。以下分析正确的是（　　）

A．若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的

B．被检测的面必须是平的

C．若改用频率更高的单色光照射，同一级圆环的半径变大

D．球冠的半径越大，圆环的间距越小

5．用干涉法检查工件表面的质量，产生的干涉条纹是一组平行的直线，若劈尖的上表面向上平移一小段距离，如图所示，则干涉条纹宽度将（　　）

A．变宽 B．变窄 C．不变 D．无法确定

6．如图所示是1834年爱尔兰物理学家劳埃德观察到光的干涉现象的原理图。缝光源S发出波长为的光，有一部分直接射到屏D上，另一部分经镜面M反射到屏D上，对镜面的入射角接近90°，这两部分光重叠产生干涉，在屏D上出现亮暗相间的干涉条纹，这称之为劳埃德镜干涉。下列说法正确的是（　　）

A．光屏上的条纹与镜面垂直

B．将光屏D水平向左靠近平面镜，相邻条纹间距减小

C．将光源S竖直向下靠近平面镜，相邻条纹间距减小

D．将光源换成白光，屏D上无法观察到干涉条纹

7．关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型(如图甲、乙所示)，都采用了类比推理的方法．下列事实中，主要采用类比推理的是(　　)

A．人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型

B．伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律

C．库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律

D．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实光是一种波

8．图示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．增大双缝的间距 B．将光屏移近双缝

C．将光源向双缝移动一小段距离 D．更换滤光片，改用波长更长的单色光

9．在双缝干涉实验中，光源发射波长为6.0×10－7m的橙光时，在光屏上获得明暗相间的橙色干涉条纹，光屏上A点恰好是距中心条纹的第二条亮纹。其他条件不变，现改用其他颜色的可见光做实验，光屏上A点是暗条纹位置，可见光的频率范围是3.9×1014~7.5×1014Hz，则入射光的波长可能是（　　）

A．8.0×10－7m B．4.8×10－7m C．4.0×10－7m D．3.4×10－7m

10．如图所示是一种自行车塑料尾灯的截面图，这种尾灯中并没有灯泡，夜间行驶时，后方来的汽车灯光照到这种尾灯上时，尾灯就变得十分明亮，引人注目，这种灯的原理是利用了（　　）

A．光的全反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的干涉

11．一半球形玻璃砖，C点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线OO′平行且到直线OO′距离相等的a、b两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（　　）

A．真空中单个a光光子的能量大于b光光子的能量

B．a光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长

C．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光

D．若用a、b分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距a光小于b光

12．O1O2是圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2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．在真空中A光的速度比B光的大

C．B光的频率比A光的频率高

D．用同一装置做双缝干涉实验时B光产生的条纹间距比A光的大

13．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为=30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是（　　）

A．该棱镜中对单色光b的折射率大于

B．在棱镜中传播，a光的传播速度较大

C．a光的频率一定大于b光的频率

D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

14．铁丝圈上附有肥皂沫，竖直放置时，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下列说法正确的是（　　）

A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化

B．肥皂膜前后两个面的侧视形状为上薄下厚的梯形

C．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹

D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动

15．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（　　）

A．射出c板后的两束单色光与入射光不再平行

B．射到Q点的光在玻璃中的折射率较大

C．射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长

D．若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距较小

二、填空题（共4题）

16．英国物理学家__________首先在实验室观察到光的干涉现象，做了著名的__________实验，同一装置中红光条纹比紫光__________．

17．在研究光的干涉实验中，当保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹的间距__________；当保持光屏到缝的距离不变，双缝的间隙越小，屏上条纹的间距__________．

18．水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接射到竖直光屏上，一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上，这两列光相遇时发生干涉形成明暗相间的条纹。若将屏向右平移，则相邻明条纹间距________（选填“增大”“减小”或“不变”）；若将线光源S向下平移，则相邻明条纹间距________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

19．利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：

A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄

B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽

C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

D．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变窄

E．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄

F．去掉滤光片后，干涉现象消失

其中正确的是_____．

三、综合题（共4题）

20．两个狭缝相距0.3mm，位于离光屏50cm处，现用波长为6000Å的光照射双缝，求：

(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少？

(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少(水的折射率为4/3，1 Å＝10－10m)?

21．在杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ=5.89×10-7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离l=2m，则第1个亮光条到第11个亮条纹的中心为______ 。

22．如图所示，双缝干涉测波长的实验中，双缝、的间距，双缝到光屏的距离，光屏上的P点到、的距离之差，现用某单色光在空气中做双缝干涉实验，测得两条相邻亮条纹的中心间距，光在空气中的传播速度。

（1）求单色光的波长和频率；

（2）判断P处是亮条纹还是暗条纹（写出判断依据）。

23．用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点P到双缝的路程差r＝1.5×10－6m，当单色光波长λ1＝0.5μm时，P点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长λ2＝0.6μm，此时在中央亮条纹和P点之间有几条暗条纹？

参考答案

1．B

2．D

3．D

4．A

5．C

6．B

7．C

8．D

9．B

10．A

11．C

12．C

13．C

14．C

15．D

16．托马斯·杨    杨氏双缝干涉    宽   

17．越大    越大   

18．增大    增大   

19．ABE

20．(1)1mm；(2)0.75mm

21．1.178×10–2m

22．（1），；（2）暗条纹，

（2）P到、的距离之差

单色光的波长

由此可知

所以P点为暗条纹。

23．亮条纹，两条