第十四章　134.光的干涉现象---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版）

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1~5题每题6分
1.(多选)如图甲所示，等腰△ABC为一棱镜的横截面，AB=AC；一平行于BC边的细光束从AB边射入棱镜，在BC边经过一次反射后从AC边射出，出射光分成了不同颜色的1、2两束光。图乙是这两束光分别通过相同的双缝和单缝装置后形成的图样，下列说法正确的是( )
A.1光的波长比2光的长
B.1光在棱镜中的传播速度比2光的小
C.图乙中a是2光的干涉图样
D.图乙中c是1光的衍射图样
答案 AD
解析 由折射定律、反射定律及几何知识可得，2光的折射角小，折射率大，所以2光的频率大，波长小，故A正确；
由折射率n=cv得，1光在棱镜中的传播速度比2光的大，故B错误；
双缝干涉条纹间距与波长成正比，2光的波长小，故题图乙中a是1光的干涉图样，故C错误；
衍射图样中央亮条纹宽度大的波长较大，故题图乙中c是1光的衍射图样，故D正确。
2.(2025·河北石家庄市模拟)1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为λ。如果仅改变一个条件，下列关于光屏上相邻两条亮纹间距Δx的描述正确的是( )
A.平面镜水平向左移动少许，Δx将变小
B.平面镜竖直向下移动少许，Δx将变小
C.光屏向左移动少许，Δx将变大
D.点光源S由红色换成绿色，Δx将变大
答案 B
解析 该干涉实验可以看作双缝干涉，如图所示，SS'之间的距离为双缝间距d，而光源S到光屏的距离可以看作双缝到光屏距离L，双缝干涉的相邻亮条纹之间的距离为Δx=Ldλ，因为d=2a，所以相邻两条亮纹间距离为Δx=L2aλ。平面镜水平向左移动少许，Δx不变；平面镜竖直向下移动少许，a变大，Δx将变小；光屏向左移动少许，L变小，Δx将变小；点光源S由红色换成绿色，波长变小，Δx将变小。故选B。
3.(2025·重庆市模拟)某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放，在右端夹入一薄片，如图所示。当波长为λ的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹，下列说法正确的是( )
A.若将右端薄片向左移动一点，则条纹间距变大
B.若将右端薄片向左移动一点，则条纹间距变小
C.若换波长更长的可见光入射，则条纹间距变小
D.若换波长更长的可见光入射，则条纹间距不变
答案 B
解析 第n条亮条纹满足2dn=nλ，第(n+1)条亮条纹满足2dn+1=n+1λ，因为tan θ=dn+1−dnΔx，所以Δx=λ2tanθ=λ2θ(θ很小时，θ≈tan θ)，若将右端薄片向左移动一点，θ变大，故Δx减小，故A错误，B正确；
结合以上分析可知，若换波长更长的可见光入射，Δx增大，故C、D错误。
4.(2025·湖北省鄂东南联盟模拟)双缝干涉实验装置的截面图如图所示，线光源S到双缝S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点，光源S发出波长为λ的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，玻璃片厚度为5λ，玻璃对该波长的光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是( )
A.O点出现亮条纹
B.若撤去玻璃片，光屏条纹间距不变
C.若光屏向左移动少许，则光屏上条纹间距变大
D.由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差Δt=5λc
答案 B
解析 由于玻璃对该波长的光折射率为n=1.5，则光在该玻璃中传播速度为v=cn=23c，光从S到S1和S到S2的路程相等，设光从S1到点O的时间为t1，从S2到点O的时间为t2，S2到点O的距离为L，则有t1=5λv+L−5λc，t2=Lc，光传播的时间差为Δt=t1-t2=L−5λc+5λv-Lc=5λ2c，则S1、S2到点O的光程差Δx=cΔt=52λ，所以两束光传到点O互相减弱，出现暗条纹，故A、D错误；
根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ，可知若撤去玻璃片，光屏条纹间距不变；若光屏向左移动少许，则光屏上条纹间距变小，故B正确，C错误。
5.(2025·山东德州市三模)如图甲所示，凸透镜放置在水平玻璃板上，波长为λ的单色光竖直向下照射，呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环，P处位于亮环上。下列说法正确的是( )
A.仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，P处仍位于亮环上
B.对凸透镜施加向下的压力，同一级亮环的半径将变小
C.仅将入射光的波长调整为λ4，则P处位于暗环上
D.空气膜厚度为k4λ(k=1，2，3…)的位置均位于暗环上
答案 A
解析 P处位于亮环上，P处干涉加强，根据薄膜干涉原理有2d=mλ(m=1，2，3…)，仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，上述表达式仍然成立，只是整数m将增大，可知，P处仍然为干涉加强位置，即P处仍位于亮环上，故A正确；
对凸透镜施加向下的压力，凸透镜与水平玻璃板间的薄膜厚度减小，结合上述可知，同一厚度对应的亮条纹对应的位置将外移，可知，同一级亮环的半径将变大，故B错误；
根据薄膜干涉原理可知，仅将入射光的波长调整为λ4，则P处位于亮环上，故C错误；
空气膜厚度为d=k4λ(k=1，2，3…)，若该处为干涉减弱，根据薄膜干涉原理有2d=(2m-1)λ2(m=1，2，3…)，k为奇数时的位置均位于暗环上，k为偶数时的位置均位于亮环上，故D错误。