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粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉精品课时练习
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这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉精品课时练习，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
同步练习
一、单选题
1.下列说法正确的是（ ）
A. 原子核核子平均质量越小则其平均结合能越小 B. 眼镜镜片上的增透膜是利用了光的干涉原理
C. 激光从空气中射入玻璃中时频率会发生改变 D. 额温枪通过测量物体辐射的紫外线来获得温度值
2.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（ ）
A. 黄绿红紫 B. 黄紫红绿 C. 红紫黄绿 D. 红绿黄紫
3.在用双缝干涉实验测量光的波长时，选用波长为 6.0×10-7 m的橙光，光屏上P点恰好出现亮纹，如图所示,现仅改用其他颜色的可见光做实验，P点是暗纹。已知可见光的频率范围是 3.9×1014~7.5×1014 Hz，则入射光的波长可能是（ ）
A. 8.0×10-7 m B. 4.8×10-7 m C. 4.0×10-7m D. 3.4×10-7 m
4.在研究A物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个两面平行的玻璃板B，B与A的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜．现用波长为 λ 的单色光垂直照射玻璃板B，同时给A缓慢加热，在B的上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为 t1 时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到 t2 时，亮度再一次增到最亮，则（ ）
A. 出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强
B. 出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
C. 温度从 t1 升至 t2 过程中，A的高度增加 λ4
D. 温度从 t1 升至 t2 过程中，A的高度增加 λ2
5.如图所示，在一个空长方体箱子的一边刻上一个双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时，在箱子的对面壁上产生干涉条纹。如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时，条纹的间隔将会发生什么变化？（ ）
A. 保持不变 B. 条纹间隔减小 C. 条纹间隔有可能增加 D. 条纹间隔增加
6.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是( )
A. 9.25×10－8 m B. 1.85×10－7 m C. 1.23×10－7 m D. 6.18×10－8 m
7.下列叙述中不正确的是（ ）
A. 83210 Bi的半衰期是5天，100克 83210 Bi经过10天后还剩下25克
B. 玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
C. 在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
D. 宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性
8.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为( )
A. d4 B. nd4 C. 4d D. 4nd
9.如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置， a是标准样板。图乙所示干涉条纹，是两个表面反射光的叠加而形成的，这两个表面是（ ）
A. a的上表面、b的下表面 B. a的上表面、b的上表面
C. a的下表面、b的上表面 D. a的下表面、b的下表面
10.下列说法正确的是（ ）
A. 光电效应现象说明光具有波动性 B. 光的干涉现象说明光具有粒子性
C. 光的偏振现象说明光是一种横波 D. 光的衍射现象说明光具有粒子性
11.如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻相遇时的示意图，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝4cm。则下列说法正确的是（ ）
A. 质点D是振动减弱点 B. 质点B是振动加强点
C. 质点A，D在该时刻的高度差为16cm D. 再过半个周期，质点C是振动加强点
12.如图所示，容器中盛有水，PM为水面，从A点发出一束白光，射到水面上的O点后，折射光发生了折射照到器壁上a、b之间，对应a、b两种颜色的单色光，则（ ）
A. 由A到O，a光的传播时间大于b光的传播时间
B. 若发光点A不变而入射点O向左移，则b光可能发生全反射
C. 光束a的临界角较小
D. 用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽
二、填空题
13.如图（a）所示是利用双缝干涉测定单色光波长的实验装置，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图1），游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图2），游标卡尺的示数如图（4）所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图（3）中游标卡尺的示数为________mm，可得相邻两明条纹的间距△x=________mm；所测单色光的波长为________m．
14.在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹（并将其记为第一条）的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为________mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a=9.900mm，又知双缝间距d=0.200mm，双缝到屏的距离l=1.000m，则对应的光波的波长为________m如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有________．
15.利用光的现象或原理填空 A．照相机镜头镀的一层膜是利用了光的________原理
B．海市蜃楼是光的________现象
C．光纤通信是利用了光的________原理
D．人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的________现象．
16.采用干涉法检查一块玻璃板的表面是否平整，所用光源为单色光，检查中所观察到的干涉条纹是由如图哪两个表面反射的光线叠加而成的________．
三、综合题
17.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600nm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上出现亮暗相同的干涉条纹，这称之为劳埃德镜干涉．
（1）试在原理图中画出屏D上出现干涉条纹的区域．
（2）劳埃德镜干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同，根据图中数据，试估算亮条纹的条数．
18.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s，求：
（1）该中波和微波的波长各是多少；
（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处；
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
19.用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距d=0.1mm，双缝到屏的距离L=0.6m，测得屏上干涉条纹中亮条纹间距△x=3.9mm，求：
（1）氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？
（2）假如把整个装置放入折射率n= 43 的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
参考答案
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】A．中等大小的核其平均结合能最大，其它的就小些，A不符合题意；
B．镜片的表面上镀有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，B符合题意；
C．激光从空气中射入玻璃中时频率不发生改变，C不符合题意；
D．额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同来获得温度值，D不符合题意。
故答案为：B。
2.【答案】 C
【解析】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，A、c两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距 Δx=Ldλ 可以知道波长λ越大，Δx越大，A是红光，c是黄光；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，B、d是单缝衍射图样，b为紫光的单缝衍射图样，d为绿光单缝衍射图样；故从左向右依次是红光（双缝干涉）、紫光（单缝衍射）、黄光（双缝干涉）和绿光（单缝衍射）。
故答案为：C。
3.【答案】 B
【解析】光源发射波长为6.0×10－7m的橙光时，光屏上的P点恰是距中心条纹的第二亮纹，当路程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，则有光程差 Δd=2×6.0×10-7m=12×10-7m
现改用其他颜色的可见光做实验，路程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹，光屏上的P点是暗条纹的位置，那么 λ2⋅n=Δd=12×10-7m ，(n=1，3，5……)
当n=1时，则 λ1=24×10-7m ，由 ν=cλ 可知， ν1=1.25×1014Hz ；
当n=3时，则 λ2=8×10-7m ，由 ν=cλ 可知， ν2=3.75×1014Hz ；
当n=5时，则λ3=4.8×10－7m，由 ν=cλ 可知， ν3=6.25×1014Hz ；
当n=7时，则λ4=3.42×10－7m，依据 ν=cλ 可知， ν4=8.77×1014Hz ，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
4.【答案】 D
【解析】AB．出现最亮时，是B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，叠加后加强，出现最暗时，是B下表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱，AB不符合题意；
CD．温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮又变到最亮，当路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波长的偶数倍，出现明条纹，知路程差减小λ，则A的高度增加 λ2 ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
5.【答案】 B
【解析】箱子灌满油时，折射率增大，根据 v=cn 可知光速减小，根据 v=λf 可知光的波长减小，根据干涉条纹间距宽度公式 Δx=Ldλ 可知条纹间隔减小，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
6.【答案】 C
【解析】为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d=Nλ′（N=1，2，…）．因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的 12 ．紫外线在真空中的波长是λ= cν =3.7×10-7 m
在膜中的波长是λ′= λn =2.47×10-7 m
故膜的厚度至少是1.23×10-7 m，C符合题意，ABD不符合题意．
故答案为：C．
7.【答案】 B
【解析】A．剩余质量为 m=100g×(12)2=25g ，A正确，不符合题意；
B．普朗克最早提出了量子理论的相关概念，玻尔的原子模型成功解释了氢原子发光现象，对于其他原子的发光现象无法解释，B错误，符合题意；
C．在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，暗条纹是光子到达几率小的地方，C正确，不符合题意；
D．宏观物体的动量较大，根据 p=hλ 可知其物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
8.【答案】 D
【解析】本题考查薄膜干涉。设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd。
故答案为：D。
9.【答案】 C
【解析】要检查玻璃板上表面是否平整所以干涉形成的条纹是a板的下表面和b板的上表面的反射光干涉产生的。具体为：当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，若条纹是直的则板平整，若条纹发生弯曲，则玻璃板不平整。
故答案为：C
10.【答案】 C
【解析】A. 光电效应现象说明光具有粒子性，A不符合题意；
B. 光的干涉现象说明光具有波动性，B不符合题意；
C. 光的偏振现象说明光是一种横波，C符合题意；
D. 光的衍射现象说明光具有波动性，D不符合题意.
故答案为：C
11.【答案】 C
【解析】A、B：两列频率相同的相干水波相遇时发生稳定的干涉，D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的，AB不符合题意；
C、S1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=4cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为8cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为-8cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为16cm，C符合题意；
D、质点C是振动减弱点，再过半个周期，仍是减弱点，D不符合题意。
故答案为：：C
12.【答案】 D
【解析】A、由图可知，两光在水中的入射角度相同，而 a 光在空气中的折射角度较小，故可知 a 光的折射率要小于 b 光的折射率，由 v=cn 可知， a 光的传播速度要大于 b 光，故 A 到 O ， a 光的传播时间小于 b 光的传播时间，A不符合题意；
B、发光点 A 不变而入射点 O 向左移，则入射角减小，不会发生全反射，B不符合题意；
C、根据 sinC=1n 可知 a 光的临界角较大，C不符合题意；
D、 a 光的折射率小，频率小，波长长，由 Δx=Ldλ 可得用 a 光和 b 光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验， a 光的条纹间距较宽，D符合题意。
故答案为：D
二、填空题
13.【答案】 11.5；1.3；6.5×10﹣7
【解析】游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺的读数；
图（3）中游标第五刻度线与主尺刻度线对齐，故读数为11mm+0.1mm*5=11.5mm;
图四中游标卡尺第七刻度线与主尺刻度线对齐，故其读数为： 16mm+0.1m×7=16.7mm;
可得条纹间距为： 16.7-11.54=1.3mm;
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是，减少测量的绝对误差，根据双缝干涉的条纹间距公式 ∆x=Ldλ解得： λ=∆xdL=1.3×10-3×0.5×10-31=6.5×10-7m.
14.【答案】1.180；6.60×10﹣7；滤光片、单缝
【解析】解：螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm，所以最终读数为1.180mm．
根据△x= Ld λ，
解得：λ= d⋅△xL = 0.2×10-3×13×(9.900-1.180)×10-31 =6.60×10﹣7m．
根据实验原理，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有滤光片、单缝，从而提供单色的线光源．
故答案为：1.180，6.60×10﹣7 ， 滤光片、单缝．
15.【答案】干涉；折射；全反射；衍射
【解析】解：A、照相机镜头镀的一层膜，是增透膜，是利用了光的干涉原理， B、海市蜃楼是光的折射现象；
C、光纤通信是利用了光的全反射原理；
D、眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的单缝衍射现象．
故答案为：A．干涉B．折射C．全反射D．衍射．
16.【答案】a的下表面和b的上表面
【解析】解：薄膜干涉形成的条纹是空气膜的上下表面的发射光干涉产生的，即由a的下表面和b的上表面两个表面的反射光线叠加而成的； 故答案为：a的下表面和b的上表面．
三、综合题
17.【答案】 （1）解：屏D上出现干涉条纹的区域一定是反射光到达的区域，做出反射光的范围如图；
（2）解：根据相似三角形的几何关系得：区域中的最高点到中点的距离s1： s10.05×10-2= ，得 s1=9.0×10-3 m
区域中的最低点到中点的距离s2： s20.05×10-2= ， s2=83×10-3 m
区域的宽度： △s=s1-s2=(9-83)×10-3=6.33×10-3 m
条纹的宽度： △x=Ld⋅λ=950.1×600×10-9=5.7×10-4 m
亮条纹的数目： n=△s△x=11 条
答：亮条纹的条数约11条
【解析】（1）光可以直接照到屏上，屏D上出现干涉条纹的区域一定是反射光到达的区域，做出反射光的范围即可；（2）求出干涉区域的宽度，根据 △x=Ldλ 求出条纹的宽度，即可求解．
18.【答案】 （1）解：波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf，可得 λ=cf
则有中波的波长 λ1=3×108400×103m=7.5×102m
而微波的波长 λ2=3×108400×106m=0.75m
答：该中波和微波的波长各是750m，0.75m
（2）解：发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象．所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处
答：发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处
（3）解：要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不比，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
答：中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显
【解析】本题主要考查两个方面的知识：（1）电磁波在传播过程中以光速传播且保持不变；（2）理解电磁波的波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf（c是电磁波的波速，λ是电磁波波长，f是电磁波的频率）．干涉的条件是频率相同，而明显的衍射现象波长必须要长．
19.【答案】 （1）解：根据△x= Ld λ，红光的波长为：λ= dL △x= 0.1×10-36 ×3.9×10﹣2m=6.5×10﹣7 m
答：氦氖激光器发出的红光波长λ是6.5×10﹣7m
（2）解：因为v= cn ，所以λ= cf
则红光进入水中的波长λ′= vf = cnf = λn
所以△x= Ld λ′= △xn =2.85×10﹣2m
故屏上的明条纹间距是2.925×10﹣3m
答：屏上的明条纹间距是2.925×10﹣3m
【解析】根据△x= Ld λ，可得红光的波长．进入水中，红光的波长发生改变，则明条纹的间距发生变化．
同步练习
一、单选题
1.下列说法正确的是（ ）
A. 原子核核子平均质量越小则其平均结合能越小 B. 眼镜镜片上的增透膜是利用了光的干涉原理
C. 激光从空气中射入玻璃中时频率会发生改变 D. 额温枪通过测量物体辐射的紫外线来获得温度值
2.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（ ）
A. 黄绿红紫 B. 黄紫红绿 C. 红紫黄绿 D. 红绿黄紫
3.在用双缝干涉实验测量光的波长时，选用波长为 6.0×10-7 m的橙光，光屏上P点恰好出现亮纹，如图所示,现仅改用其他颜色的可见光做实验，P点是暗纹。已知可见光的频率范围是 3.9×1014~7.5×1014 Hz，则入射光的波长可能是（ ）
A. 8.0×10-7 m B. 4.8×10-7 m C. 4.0×10-7m D. 3.4×10-7 m
4.在研究A物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个两面平行的玻璃板B，B与A的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜．现用波长为 λ 的单色光垂直照射玻璃板B，同时给A缓慢加热，在B的上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为 t1 时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到 t2 时，亮度再一次增到最亮，则（ ）
A. 出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强
B. 出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
C. 温度从 t1 升至 t2 过程中，A的高度增加 λ4
D. 温度从 t1 升至 t2 过程中，A的高度增加 λ2
5.如图所示，在一个空长方体箱子的一边刻上一个双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时，在箱子的对面壁上产生干涉条纹。如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时，条纹的间隔将会发生什么变化？（ ）
A. 保持不变 B. 条纹间隔减小 C. 条纹间隔有可能增加 D. 条纹间隔增加
6.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是( )
A. 9.25×10－8 m B. 1.85×10－7 m C. 1.23×10－7 m D. 6.18×10－8 m
7.下列叙述中不正确的是（ ）
A. 83210 Bi的半衰期是5天，100克 83210 Bi经过10天后还剩下25克
B. 玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
C. 在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
D. 宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性
8.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为( )
A. d4 B. nd4 C. 4d D. 4nd
9.如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置， a是标准样板。图乙所示干涉条纹，是两个表面反射光的叠加而形成的，这两个表面是（ ）
A. a的上表面、b的下表面 B. a的上表面、b的上表面
C. a的下表面、b的上表面 D. a的下表面、b的下表面
10.下列说法正确的是（ ）
A. 光电效应现象说明光具有波动性 B. 光的干涉现象说明光具有粒子性
C. 光的偏振现象说明光是一种横波 D. 光的衍射现象说明光具有粒子性
11.如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻相遇时的示意图，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝4cm。则下列说法正确的是（ ）
A. 质点D是振动减弱点 B. 质点B是振动加强点
C. 质点A，D在该时刻的高度差为16cm D. 再过半个周期，质点C是振动加强点
12.如图所示，容器中盛有水，PM为水面，从A点发出一束白光，射到水面上的O点后，折射光发生了折射照到器壁上a、b之间，对应a、b两种颜色的单色光，则（ ）
A. 由A到O，a光的传播时间大于b光的传播时间
B. 若发光点A不变而入射点O向左移，则b光可能发生全反射
C. 光束a的临界角较小
D. 用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽
二、填空题
13.如图（a）所示是利用双缝干涉测定单色光波长的实验装置，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图1），游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图2），游标卡尺的示数如图（4）所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图（3）中游标卡尺的示数为________mm，可得相邻两明条纹的间距△x=________mm；所测单色光的波长为________m．
14.在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹（并将其记为第一条）的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为________mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a=9.900mm，又知双缝间距d=0.200mm，双缝到屏的距离l=1.000m，则对应的光波的波长为________m如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有________．
15.利用光的现象或原理填空 A．照相机镜头镀的一层膜是利用了光的________原理
B．海市蜃楼是光的________现象
C．光纤通信是利用了光的________原理
D．人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的________现象．
16.采用干涉法检查一块玻璃板的表面是否平整，所用光源为单色光，检查中所观察到的干涉条纹是由如图哪两个表面反射的光线叠加而成的________．
三、综合题
17.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600nm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上出现亮暗相同的干涉条纹，这称之为劳埃德镜干涉．
（1）试在原理图中画出屏D上出现干涉条纹的区域．
（2）劳埃德镜干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同，根据图中数据，试估算亮条纹的条数．
18.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s，求：
（1）该中波和微波的波长各是多少；
（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处；
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
19.用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距d=0.1mm，双缝到屏的距离L=0.6m，测得屏上干涉条纹中亮条纹间距△x=3.9mm，求：
（1）氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？
（2）假如把整个装置放入折射率n= 43 的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
参考答案
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】A．中等大小的核其平均结合能最大，其它的就小些，A不符合题意；
B．镜片的表面上镀有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，B符合题意；
C．激光从空气中射入玻璃中时频率不发生改变，C不符合题意；
D．额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同来获得温度值，D不符合题意。
故答案为：B。
2.【答案】 C
【解析】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，A、c两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距 Δx=Ldλ 可以知道波长λ越大，Δx越大，A是红光，c是黄光；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，B、d是单缝衍射图样，b为紫光的单缝衍射图样，d为绿光单缝衍射图样；故从左向右依次是红光（双缝干涉）、紫光（单缝衍射）、黄光（双缝干涉）和绿光（单缝衍射）。
故答案为：C。
3.【答案】 B
【解析】光源发射波长为6.0×10－7m的橙光时，光屏上的P点恰是距中心条纹的第二亮纹，当路程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，则有光程差 Δd=2×6.0×10-7m=12×10-7m
现改用其他颜色的可见光做实验，路程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹，光屏上的P点是暗条纹的位置，那么 λ2⋅n=Δd=12×10-7m ，(n=1，3，5……)
当n=1时，则 λ1=24×10-7m ，由 ν=cλ 可知， ν1=1.25×1014Hz ；
当n=3时，则 λ2=8×10-7m ，由 ν=cλ 可知， ν2=3.75×1014Hz ；
当n=5时，则λ3=4.8×10－7m，由 ν=cλ 可知， ν3=6.25×1014Hz ；
当n=7时，则λ4=3.42×10－7m，依据 ν=cλ 可知， ν4=8.77×1014Hz ，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
4.【答案】 D
【解析】AB．出现最亮时，是B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，叠加后加强，出现最暗时，是B下表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱，AB不符合题意；
CD．温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮又变到最亮，当路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波长的偶数倍，出现明条纹，知路程差减小λ，则A的高度增加 λ2 ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
5.【答案】 B
【解析】箱子灌满油时，折射率增大，根据 v=cn 可知光速减小，根据 v=λf 可知光的波长减小，根据干涉条纹间距宽度公式 Δx=Ldλ 可知条纹间隔减小，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
6.【答案】 C
【解析】为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d=Nλ′（N=1，2，…）．因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的 12 ．紫外线在真空中的波长是λ= cν =3.7×10-7 m
在膜中的波长是λ′= λn =2.47×10-7 m
故膜的厚度至少是1.23×10-7 m，C符合题意，ABD不符合题意．
故答案为：C．
7.【答案】 B
【解析】A．剩余质量为 m=100g×(12)2=25g ，A正确，不符合题意；
B．普朗克最早提出了量子理论的相关概念，玻尔的原子模型成功解释了氢原子发光现象，对于其他原子的发光现象无法解释，B错误，符合题意；
C．在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，暗条纹是光子到达几率小的地方，C正确，不符合题意；
D．宏观物体的动量较大，根据 p=hλ 可知其物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
8.【答案】 D
【解析】本题考查薄膜干涉。设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd。
故答案为：D。
9.【答案】 C
【解析】要检查玻璃板上表面是否平整所以干涉形成的条纹是a板的下表面和b板的上表面的反射光干涉产生的。具体为：当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，若条纹是直的则板平整，若条纹发生弯曲，则玻璃板不平整。
故答案为：C
10.【答案】 C
【解析】A. 光电效应现象说明光具有粒子性，A不符合题意；
B. 光的干涉现象说明光具有波动性，B不符合题意；
C. 光的偏振现象说明光是一种横波，C符合题意；
D. 光的衍射现象说明光具有波动性，D不符合题意.
故答案为：C
11.【答案】 C
【解析】A、B：两列频率相同的相干水波相遇时发生稳定的干涉，D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的，AB不符合题意；
C、S1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=4cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为8cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为-8cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为16cm，C符合题意；
D、质点C是振动减弱点，再过半个周期，仍是减弱点，D不符合题意。
故答案为：：C
12.【答案】 D
【解析】A、由图可知，两光在水中的入射角度相同，而 a 光在空气中的折射角度较小，故可知 a 光的折射率要小于 b 光的折射率，由 v=cn 可知， a 光的传播速度要大于 b 光，故 A 到 O ， a 光的传播时间小于 b 光的传播时间，A不符合题意；
B、发光点 A 不变而入射点 O 向左移，则入射角减小，不会发生全反射，B不符合题意；
C、根据 sinC=1n 可知 a 光的临界角较大，C不符合题意；
D、 a 光的折射率小，频率小，波长长，由 Δx=Ldλ 可得用 a 光和 b 光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验， a 光的条纹间距较宽，D符合题意。
故答案为：D
二、填空题
13.【答案】 11.5；1.3；6.5×10﹣7
【解析】游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺的读数；
图（3）中游标第五刻度线与主尺刻度线对齐，故读数为11mm+0.1mm*5=11.5mm;
图四中游标卡尺第七刻度线与主尺刻度线对齐，故其读数为： 16mm+0.1m×7=16.7mm;
可得条纹间距为： 16.7-11.54=1.3mm;
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是，减少测量的绝对误差，根据双缝干涉的条纹间距公式 ∆x=Ldλ解得： λ=∆xdL=1.3×10-3×0.5×10-31=6.5×10-7m.
14.【答案】1.180；6.60×10﹣7；滤光片、单缝
【解析】解：螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm，所以最终读数为1.180mm．
根据△x= Ld λ，
解得：λ= d⋅△xL = 0.2×10-3×13×(9.900-1.180)×10-31 =6.60×10﹣7m．
根据实验原理，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有滤光片、单缝，从而提供单色的线光源．
故答案为：1.180，6.60×10﹣7 ， 滤光片、单缝．
15.【答案】干涉；折射；全反射；衍射
【解析】解：A、照相机镜头镀的一层膜，是增透膜，是利用了光的干涉原理， B、海市蜃楼是光的折射现象；
C、光纤通信是利用了光的全反射原理；
D、眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的单缝衍射现象．
故答案为：A．干涉B．折射C．全反射D．衍射．
16.【答案】a的下表面和b的上表面
【解析】解：薄膜干涉形成的条纹是空气膜的上下表面的发射光干涉产生的，即由a的下表面和b的上表面两个表面的反射光线叠加而成的； 故答案为：a的下表面和b的上表面．
三、综合题
17.【答案】 （1）解：屏D上出现干涉条纹的区域一定是反射光到达的区域，做出反射光的范围如图；
（2）解：根据相似三角形的几何关系得：区域中的最高点到中点的距离s1： s10.05×10-2= ，得 s1=9.0×10-3 m
区域中的最低点到中点的距离s2： s20.05×10-2= ， s2=83×10-3 m
区域的宽度： △s=s1-s2=(9-83)×10-3=6.33×10-3 m
条纹的宽度： △x=Ld⋅λ=950.1×600×10-9=5.7×10-4 m
亮条纹的数目： n=△s△x=11 条
答：亮条纹的条数约11条
【解析】（1）光可以直接照到屏上，屏D上出现干涉条纹的区域一定是反射光到达的区域，做出反射光的范围即可；（2）求出干涉区域的宽度，根据 △x=Ldλ 求出条纹的宽度，即可求解．
18.【答案】 （1）解：波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf，可得 λ=cf
则有中波的波长 λ1=3×108400×103m=7.5×102m
而微波的波长 λ2=3×108400×106m=0.75m
答：该中波和微波的波长各是750m，0.75m
（2）解：发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象．所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处
答：发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处
（3）解：要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不比，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
答：中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显
【解析】本题主要考查两个方面的知识：（1）电磁波在传播过程中以光速传播且保持不变；（2）理解电磁波的波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf（c是电磁波的波速，λ是电磁波波长，f是电磁波的频率）．干涉的条件是频率相同，而明显的衍射现象波长必须要长．
19.【答案】 （1）解：根据△x= Ld λ，红光的波长为：λ= dL △x= 0.1×10-36 ×3.9×10﹣2m=6.5×10﹣7 m
答：氦氖激光器发出的红光波长λ是6.5×10﹣7m
（2）解：因为v= cn ，所以λ= cf
则红光进入水中的波长λ′= vf = cnf = λn
所以△x= Ld λ′= △xn =2.85×10﹣2m
故屏上的明条纹间距是2.925×10﹣3m
答：屏上的明条纹间距是2.925×10﹣3m
【解析】根据△x= Ld λ，可得红光的波长．进入水中，红光的波长发生改变，则明条纹的间距发生变化．
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