高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉练习

4.4光的干涉基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．关于光的干涉，下列说法正确的是（　　）

A．用白光作光源，在双缝中的一个缝前放红色滤光片，另一个缝前放紫色滤光片，光屏上将出现紫红色干涉条纹

B．红光和紫光也能相互干涉，只是干涉图样不稳定

C．进入双缝的光强度不同，光屏上仍可能出现干涉条纹

D．用白光作光源，能观察到干涉图样，而白光是由频率不同的七色光复合而成的，因此不同频率的光，也能相互干涉

2．如图所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光．关于这两束单色光，下列说法中正确的是（ ）

A．此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B．在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角

C．在此玻璃中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可看到a光的干涉条纹间距比b光的宽

3．下列说法正确的是（　　）

A．光的偏振现象说明光是纵波

B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

C．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的干涉产生的

D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象

4．如图所示是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝，，经过，的两束光到达屏上时会产生干涉条纹。已知屏上的P点到两狭缝和的距离相等。如果入射光的波长为，把P处的亮条纹记作0号条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则处的亮纹恰好是3号亮纹。当入射光的波长时，则处为（　　）

A．4号亮纹 B．4号暗纹 C．6号亮纹 D．6号暗纹

5．用单色光做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（　　）

A．中间的亮条纹宽，两侧的亮条纹越来越窄

B．中间的亮条纹窄，两侧的亮条纹越来越宽

C．遮住一条缝后，屏上仍有明暗相间的条纹

D．若改用白光做实验，不能获得干涉条纹

6．在阳光下，竖直放置的肥皂膜上呈现彩色条纹，可以观察到（　　）

A．竖直方向的条纹，是由于不同频率的光各自在肥皂膜前后表面反射叠加的结果

B．竖直方向的条纹，是由于相同频率的光在肥皂膜前后表面反射叠加的结果

C．水平方向的条纹，是由于不同频率的光各自在肥皂膜前后表面反射叠加的结果

D．水平方向的条纹，是由于相同频率的光在肥皂膜前后表面反射叠加的结果

7．真空中，由两个不同光源所发出的两束白光落在同点上，不会产生干涉现象这是因为（　　）

A．两个光源发出光的频率相同

B．两个光源发出光的强度不同

C．两个光源的光速不同

D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源

8．如图所示，细束光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光比较a、b、c三束光，可知　　

A．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出光电子的最大初动能最大

B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大

C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小

D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大

9．光热转换是将太阳能转换为其他物质内能的过程，太阳能热水器如图所示，就是一种光热转换装置，它的主要转化器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转化成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是（　　）

A．光的直线传播 B．光的粒子性 C．光的干涉 D．光的衍射

10．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

11．把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是（       ）

A．干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两面反射形成的两列光波叠加的结果

B．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果

C．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动

D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧

12．如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是（　　）

A．在水中a光折射率大于b光

B．在水中a光的速度大于b光

C．若a、b光由水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小

D．分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光

13．关于光的干涉现象，下列说法正确的是　　

A．波峰与波峰叠加处将出现亮条纹，波谷与波谷叠加处将出现暗条纹

B．双缝干涉实验中光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置将出现亮纹

C．把双缝干涉实验中入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变宽

D．薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等

14．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则（　　）

A．在水中，b光波长比a光波长大

B．a、b两束光相比较，在真空中的传播速度a光比b光大

C．用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距

D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失

15．如图所示，竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用而形成上薄下厚的薄膜，从膜左侧面水平射入红光，在左侧面观察到干涉条纹，则下列说法正确的是（　　）

A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的

B．干涉条纹是红黑相间的竖直条纹

C．入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距变大

D．薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置相同

二、填空题（共4题）

16．薄膜干涉

（1）薄膜干涉中的获得光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面______的光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的______、恒定的相位差及振动方向；

（2）薄膜干涉的原理

光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的______不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现______条纹；在另一些位置，两列波叠加后相互削弱，于是出现______条纹。

17．如图所示，一个直角三棱镜放置在空气中，∠A=30°，一束含有a、b两种光的复色光垂直AB边射入三棱镜，a光恰好在AC边发生全反射，b光的折射角为60°，则a、b两种光在棱镜中传播速度之比为______；用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样中，_______（选填“a”或“b”）光条纹间距较大。

18．关于黄光和蓝光的比较，下列说法正确的是_________

A．从玻璃到空气发生全反射时，蓝光的临界角小于黄光的临界角

B．同一种介质对蓝光的折射率大于对黄光的折射率

C．黄光在真空中的速度大于蓝光在真空中的速度

D．在同一种均匀介质中，黄光的波长大于蓝光的波长

E.在同一个杨氏双缝干涉装置中，黄光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

19．洛埃德（H。Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察光的干涉现象的装置——洛埃德镜。如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上两光交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′。

(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，___________相当于另一个“缝”。

(2)实验中，已知单缝S到平面镜的距离为h=0.15mm，单缝到光屏的距离为D=1.2m，观测到第3条亮条纹到第12条亮条纹的中心间距为22.78mm，则该单色光的波长=___________m（结果保留3位有效数字）。

三、综合题（共4题）

20．、为两个相干光源，发出的光的频率为，光屏上A点与、的光程差为。

（1）若、的振动步调完全一致，则A点出现什么条纹？

（2）若、的振动步调完全相反，则A点出现什么条纹？

21．若双缝的间距为，距缝的光屏上所形成的干涉条纹的间距为，求光源的波长并说明是什么颜色的光。

22．如图所示，一束频率为f=6×1014Hz的绿光从截面为等腰直角三角形的三棱镜AB面射入棱镜，从AC面射出，方向平行于BC。已知三棱镜对绿光的折射率为n=，不计二次反射。（光在真空中的速度c=3×108m/s）

（1）通过计算在图上作出光束在射出三棱镜前的光路图；

（2）求光束在射出三棱中传播的速度；

（3）用出射光做双缝干涉实验，通过计算判断光屏上到两缝距离之差为Δr=7.5×10-7m的某点处出现的是明条纹还是暗条纹?

23．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点P应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？

参考答案：

1．C

2．B

3．D

4．A

5．C

6．C

7．D

8．A

9．C

10．C

11．A

12．B

13．B

14．C

15．A

16．     反射     频率     路程差     亮     暗

17．          b

18．ABD

19．     S′    

20．（1）暗条纹；（2）亮条纹

21．562.5nm，绿光

22．（1）；（2）（3）暗条纹

23．用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹