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高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉精品课时训练
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这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四节 光的干涉精品课时训练，文件包含第4节光的干涉分层练习原卷版docx、第4节光的干涉分层练习解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
一、单选题
1．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（ ）
A．速度不同B．强度不同C．振幅不同D．频率不同
【答案】D
【详解】光的颜色是由频率决定，不同色光的波长不相同，故频率也不相同，所以白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。
故选D。
2．某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏。当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是（ ）
A．单缝S太窄B．单缝S太宽C．S到S1和S2距离不相等D．阳光不能作为光源
【答案】B
【详解】双缝干涉实验中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看成是由许多个点光源沿一条线排列组成的，单缝的宽度应比较小，由题意知，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。
故选B。
3．下列说法正确的是（ ）
A．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是红色的
B．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果
C．海市蜃楼是光发生干涉的结果
D．照相机镜头的增透膜，应用了光的衍射原理
【答案】B
【详解】A．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是白色的，最边缘是红色的，故A错误；
B．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光薄膜干涉的结果，故B正确；
C．海市蜃楼是光发生折射的结果，故C错误；
D．照相机镜头的增透膜，应用了光的干涉原理，不是衍射，故D错误。
故选B。
4．如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（ ）
A．若抽去一张纸片，条纹变密
B．若换用蓝光从上方入射，条纹变疏
C．弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等
D．任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等
【答案】D
【详解】D. 光在空气膜中的光程差为
即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差
此处表现为亮条纹，当光程差为
此处表现为暗条纹，所以任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等，故D正确；
C．根据上述分析可知：弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度相等，故C错误；
A．当光程差时此处表现为亮条纹，则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸后空气层的倾角变小，故相邻两条纹之间的距离变大，干涉条纹变稀疏了，故A错误；
B．当光程差时此处表现为亮条纹，则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，蓝光的波长小于黄光的波长，则换用蓝光从上方入射，条纹变密集，故B错误。
故选D。
5．如图所示的现象中，解释成因正确的是（ ）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的
C．由于多普勒效应，图丙所示匀速驶过身边的急救车音调会越来越低
D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
【答案】A
【详解】A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，A正确；
B．水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光从水射向气泡时发生了全反射，B错误；
C．由于多普勒效应，匀速驶过身边的急救车音调会越来越高，C错误；
D．竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，D错误。
故选A。
二、多选题
6．利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫一薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用红色光向下照射，检查不同平面时，可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A．当稍向左移动图甲中的薄片时，条纹间距会变大B．当换用蓝色的单色光照射时，条纹间距会变大
C．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凸起的D．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的
【答案】AD
【详解】AB．根据，当稍向左移动图甲中的薄片时，相当于双缝间距d减小，则条纹间距会变大；当换用波长较小的蓝色单色光照射时，条纹间距会变小，A正确，B错误；
CD．条纹向空气膜较薄一侧弯曲，说明被检查处薄膜厚度变大，即被检查处时凹陷的，C错误，D正确。
故选AD。
7．a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（ ）
A．b光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较小
C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出
D．若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第二能级向第一能级跃迁时产生的
【答案】ACD
【详解】由图可知a光的间距大于b光，由
得a光的波长大于b光的波长，根据，可知，a光的频率小于b光的频率，a光的折射率小于b光的折射率；
A．根据，可知b光的光子能量大，故A正确；
B．根据，得，a光的折射率小，则a光在水中的传播速度大，故B错误；
C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，a光的频率小于b光，故a光照射该金属时也没有光电子逸出，故C正确；
D．若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，因为b光的频率大于a光的频率，氢原子的核外电子从第二能级向第一能级跃迁时产生的光子能量大于核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的光子能量，故D正确；
故选ACD。
8．如图所示，把一个凸透镜A（上表面为平面）和标准的平板玻璃B叠放在一起。用平行单色光由上向下照射，在A的上方向下观察，会看到一圈圈明暗相间的同心圆环状的干涉条纹，这种干涉条纹叫牛顿环，它是检查透镜质量的一种方法。分别用a﹑b和c﹑d表示透镜A和平板玻璃B的上﹑下两个表面，下列说法正确的是（ ）
A．两束相干光是由a、b面反射形成的B．两束相干光是b、c面反射形成的
C．干涉条纹是疏密均匀的同心圆D．干涉条纹不是疏密均匀的同心圆
【答案】BD
【详解】AB．由题图可知，两束干涉光是题图中b、c面反射形成，A错误，B正确；
CD．空气薄层厚度不是均匀增加，而是越向外越厚，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，C错误，D正确；
故选BD。
三、填空题
9．如图，在双缝干涉实验中，S1和S2为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S1、S2和P点的距离差为m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S1、S2距离相等，且A光频率为Hz。则P点处是 （填“亮”或“暗”）条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹 （填“均匀”或“不均匀”）分布。 （光在空气中的速度）
【答案】 暗 不均匀
【详解】[1]设A光在空气中波长为λ，由得，光的路程差，所以
，即从S1和S2到P点的光的路程差δ是波长λ的3.5倍，所以P点为暗条纹。
[2]将S2用遮光片挡住。光屏上得到的是衍射条纹，所以是不均匀分布的。
10．如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×m，屏上P点距双缝和的路程差为7.95×m，则在这里出现的应是 （选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×m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”）。
【答案】 暗条纹 变宽
【详解】[1]屏上P点距双缝和的路程差=7.95×m满足，
路程差为半波长的奇数倍，故在P处应出现暗条纹。
[2]据可知，波长变大，条纹间距将变宽。
11．用紫光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，若增大双缝距离，则屏上干涉条纹的间距将 （填“变大”或“变小”）。若其他条件不变，改用红光做实验，则干涉条纹的间距将 （填“变大”或“变小”）。
【答案】 变小 变大
【详解】[1]根据知，若增大双缝距离d，则屏上干涉条纹的间距x将变小。
[2]根据知，若其他条件不变，改用红光做实验，则波长增大，所以干涉条纹的间距x将变大。
四、解答题
12．观察水面上的油膜，发现色彩会不断地运动变化，如图所示。请解释出现该现象的原因。
【答案】见解析
【详解】当白光照射在油膜表面时，被油膜的前后表面反射的两列反射波叠加，形成干涉条纹；由于白光中的各色光的波长不同，干涉后的条纹间距不同，在薄膜上就会出现彩色条纹；由于薄膜的厚度不断变化，则彩色条纹会不断地运动变化。
13．同一实验装置，用不同的色光来做双缝干涉实验，所产生的干涉条纹是不同的。如图是由三种色光产生的干涉条纹，请比较它们有什么异同，并说明原因。谈谈你的认识，并与同学讨论交流。
【答案】见解析
【详解】不同点：根据图可知，对于单色光，不同的波长的光，在双缝干涉时得到的条纹间距不同，由于
可知红光的条纹间距大于蓝光，白光是复色光，其中不同的波长的单色光条纹之间的距离不同，所以白光呈现彩色条纹。
相同点：都会出现明暗相同的条纹。
14．一实验小组用某一单色光做双缝干涉实验时，在距离双缝为处的光屏上，测得1至5条亮纹间的距离为已知所用的双缝间距离为。
（1）求这种单色光的波长；
（2）若用这种单色光照射到增透膜上，已知增透膜对这种光的折射率为，则这种光在增透膜中的波长是多少？增透膜的厚度至少应取多少？
【答案】（1）；（2）
【详解】(1)条纹间距
因，代入数据解得单色光的波长
(2)因，那么光在增透膜中的波长
增透膜的厚度至少为
一、单选题
1．如图所示的薄膜，用黄色光从左侧照射该薄膜，会观察到明暗相间的干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）
A．实验者应该从薄膜右侧观察干涉图样B．若换用紫光照射，则条纹间距将变大
C．干涉条纹的分布上疏下密D．任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差变大
【答案】C
【详解】A．薄膜干涉是薄膜两个面的反射光叠加产生的，应该从入射光的同侧观察，即应该从薄膜左侧观察干涉图样，故A错误；
B．光波的干涉条纹的间距公式为，若换用紫光照射，波长变小，则条纹间距将变小，故B错误；
C．由于薄膜不是均匀增厚的，从上到下薄膜增厚的越来越快，所以明暗相间的条纹是不等间距的，而是上疏下密，故C正确；
D．任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差是半倍的波长，保持不变，故D错误；
故选C。
2．将一半径极大的球形玻璃体，弧面朝下压在表面平整的标准板上，其截面如图所示。一束单色光从上方垂直玻璃上表面射向玻璃体，顺着入射光线可以观察到干涉条纹，这就是著名的“牛顿环”。下列有关牛顿环的说法正确的是（ ）
A．产生干涉的两束光来自于玻璃体上、下表面的反射光
B．产生的干涉条纹是一系列以顶点为圆心等间隔的同心圆
C．若换用半径更大的球形玻璃体，干涉条纹间距将变大
D．若换用频率更大的单色光照射，干涉条纹间距将变大
【答案】C
【详解】A．薄膜干涉是由空气膜前后两个面（即玻璃体下表面和标准版上表面）的反射光叠加产生，故A错误；
B．由于以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且随半径的方向均匀变化，因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故B错误；
C．根据干涉条纹间距公式，其中D为干涉条纹间距，是光的波长，是球形玻璃体与平面的夹角，则换用半径更大的球形玻璃体，会变小，因此干涉条纹间距变大，故C正确；
D．频率大的单色光，波长小，由于干涉条纹间距公式，可知，条纹间距变小，故D错误。
故选C。
3．彩虹是雨后太阳光入射到水滴经一次反射和两次折射发生色散而形成的。如图所示，设雨滴为球形（图中的圆代表水滴过球心的截面），现有一太阳光束由图示方向射入雨滴，入射角为θ，a、b、c、d是经反射和折射后的四条出射光线，虚线表示入射光线及各出射光线的法线，出射角分别为θ1、θ2、θ3、θ4。则下列说法中错误的是（ ）
A．光线d在雨滴中传播时的时间最长
B．光线a的光子能量最大
C．若分别让光线a、b、c、d通过同一双缝装置，则光线d形成的干涉条纹的间距最大
D．θ=θ1=θ2=θ3=θ4
【答案】A
【详解】A．由图可知a光的偏折程度最大，光的折射率最大，光的折射率最小，设折射角为，圆的半径为，根据折射定律有
可知a光的折射角最小，光线d在雨滴中传播时的时间为，故光线a在雨滴中传播时的时间最长，故A错误；
B．光的折射率最大，光的频率最大，根据，可知光线a的光子能量最大，故B正确；
C．根据，光的频率最小，可知光的波长最长，根据双缝干涉条纹间距公式，可知光线d形成的干涉条纹的间距最大，故C正确；
D．光第一次折射后，发生全反射，然后第二次折射，根据对称性可知第二次折射的入射角等于第一次折射的出射角，由于第一次折射的入射角相同，故第二次折射的出射角相等，且等于第一次折射的入射角，故D正确。
本题选错误的，故选A。
4．劈尖干涉是一种薄膜干涉，现将一薄片放在透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，如图（a）所示，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图（b）所示的明暗相间的条纹，条纹的弯曲处P和Q分别对应A和B处，下列说法中正确的是（ ）
A．干涉条纹是由于光在M板的上下两表面反射的两列光叠加产生的
B．c、d两点发生干涉的两列光的路程差不同
C．若放在同一位置的薄片厚度变小，则条纹间距将会变大
D．N的上表面B处向下凹陷
【答案】C
【详解】A．干涉条纹是由于光在M板的下表面和N板的上表面反射的两列光波叠加产生的，故A错误；
B．由图可知c、d两点在同一条纹上，则c、d两点发生干涉的两列光的路程差相同，故B错误；
C．若放在同一位置的薄片厚度变小，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大，故C正确；
D．由图B处条纹的弯曲可知，N的上表面B处向上凸起，故D错误。
故选C。
二、多选题
5．如图，OMN是截面为扇形的柱状透明介质，圆心角。a、b两种单色光从中轴线上的C点以不同角度射向界面ON，二者的折射光均平行于CO。其中a光的入射光恰好与MO平行，图中所有的点都处于同一水平面内，下列说法正确的是（ ）
A．改变的大小，a的折射光仍然会平行于CO
B．该介质中a光的折射率为
C．该介质中a光的光速大于b光的光速
D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
【答案】BD
【详解】A．改变的大小，入射角变化，折射角也随之变化，a的折射光不会平行于CO，故A错误；
B．由几何关系可得a折射率为，故B正确；
C．由图可知，b光的折射率小于a光，由于，所以b光在介质中的光速更大，故C错误；
D．双缝干涉实验中条纹间距，考虑到是同一套装置，所以b的波长更大，条纹间距更大，故D正确。
故选BD。
6．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离
C．增大双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源
【答案】BC
【详解】BCD．通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度干涉有
因此可以使双缝到光屏之间的距离l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，可以达到要求，故BC正确，D错误；
A．与光源到单缝的距离无关，故A错误。
故选BC
7．如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝、之间的距离是，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法正确的是（ ）
A．为
B．增大双缝到屏的距离，将变大
C．改用间距为的双缝，将变大
D．换用红光照射，将变大
【答案】ABD
【详解】A．第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为，则相邻两条亮条纹中心间距为
，故A正确；
B．根据双缝干涉的各条纹距离可知，增大双缝到屏的距离，将变大，故B正确；
C．由可知，增大双缝的距离d，将变小，故C错误；
D．绿色换用红光照射，即光的波长变长，由知将变大，故D正确；
故选ABD。
三、填空题
8．S1和S2是两个相干的光源，发出的光波的波长为，A点与S1和S2的路程差为。若光源S1和S2的振动方向相同，则A点将出现 条纹；若光源S1和S2的振动方向相反，则A点将出现 条纹。（填“亮”或“暗”）
【答案】 暗 亮
【详解】相干波源，若光源S1和S2的振动方向相同，则某点到两光源的波程差为半波长的奇数倍时，该点将出现暗条纹；若光源S1和S2的振动方向相反，则某点到两光源的波程差为半波长的奇数倍时，该点将出现亮条纹，通过计算
则可知若光源S1和S2的振动方向相同，则A点将出现暗条纹；若光源S1和S2的振动方向相反，则A点将出现亮条纹。
9．双缝干涉实验，入射光波长，在距双缝2.25m处的观察屏上，干涉条纹的间距为0.5mm，则两缝间距d= 。（结果保留3位有效数字）
【答案】2.64mm
【详解】[1]根据公式，得两缝间距
10．如图所示，半径为的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为，顶部恰好是一半球体，底部中心有一光源向顶部发射一束由a、b两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角变大时，出射点的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当点高度h降低为时只剩下a光从顶部射出，则同一装置用a、光做双缝干涉实验， 光的干涉条纹较大。此透光材料对光的折射率为 。
【答案】 a
【详解】[1] 由题干可知，b光容易发生全反射，则b光的折射率较a光大，则b光的频率较大，波长较小，根据，可知，同一装置用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹较大。
[2]由题意可知，可得
则，
在∆OPS中由正弦定理，解得
根据，可得
11．利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏的距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=11.1mm，xB= mm；相邻两条纹间距Δx= mm；该单色光的波长λ= m；
【答案】 15.6 0.75
【详解】[1]B位置时游标卡尺的读数为
[2]相邻两条纹间距为
[3]根据双缝干涉条纹间距公式
带入数据解得，该单色光的波长为
12．如图所示，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束，光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，则玻璃对a、b两种光的折射率之比na：nb= ；若复合光的入射角增大至37°，则a光束射出玻璃砖时与原法线的夹角为 ；若用a、b两束光照射同一双缝干涉装置，测量a、b两束光的相邻亮条纹间距之比为△xa：△xb，a、b两束光的频率之比fa：fb= 。
【答案】 37°
【详解】[1]．根据可得，，，则
[2]．a光的临界角为
可知若复合光的入射角增大至37°，则a光束已经发生全反射，此时a光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37°；
[3]．根据，则
四、解答题
13．（1）若屏上的P点到双缝的距离差为，用A光（在折射率的介质中的波长为）照射双缝，P处是亮纹，还是暗纹？
（2）若屏上P点到双缝的距离差为，用B光（在某种介质中波长为，当B光从这种介质射向空气，入射角，折射角）照射双缝时，P处又怎样？
【答案】（1）暗条纹；（2）亮条纹
【详解】（1）设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为，由
得
光程差
所以
从S1和S2到P点的光程差Δr是波长λ1的3.5倍，P点为暗条纹。
（2）同理可知，B光在空气中波长
由光程差Δr和波长λ的关系：，可见，用B光做光源，P点为亮条纹。
14．如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为4.2×10－6 m，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
（1）已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7 m；
（2）已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°（sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8）。
【答案】（1）P点为亮条纹；（2）P点为亮条纹。
【详解】（1）设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n＝
得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m
根据路程差，Δr＝4.2×10－6 m
由Δr=k，解得k=14
由此可知，从S1和S2到P点的路程差Δr是波长的14倍，是偶数，所以P点为亮条纹。
（2）根据临界角与折射率的关系，sin C＝，得n＝
由此可知，B光在空气中波长λ3为，λ3＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m
有Δr=k，解得k=8，可见，用B光做光源，也是半波长的偶数倍，所以P点为亮条纹。
15．如图S为单色光源。S发出的光直接照在右侧光屏上，同时S发出的光还通过平面镜M反射在光屏上，从平面镜反射的光相当于镜中的虚像发出，与光源S形成相干光源在光屏上发生干涉。左侧为矩形和底角为30°等腰三角形组合在一起的棱镜，矩形和等腰三角形棱镜的材料相同，等腰三角形棱镜的腰长为2d，矩形棱镜的厚度为d，矩形棱镜的长边与等腰三角形棱镜的底边等长。设光源S到平面镜M的垂直距离和到光屏的距离分别为a和l，光的波长为．
（1）求右侧光屏上相邻两条亮条纹（或暗纹）间距离的表达式；
（2）若将S改为平行光束水平向左发射垂直入射到矩形棱镜右表面，光束宽度与矩形棱镜长度相同。已知该单色光在该棱镜材料中的波长为，求该棱镜的折射率；
（3）棱镜左端有一个足够长竖直木板，不考虑光在棱镜内部多次反射，求光束在木板上形成的光斑的长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据平面镜成像特点（对称性），先作出S在镜中的像，画出边缘光线，范围如图
根据杨氏干涉实验中干涉条纹宽度与双缝间距、缝屏距离、光波波长之间的关系式，d=2a
所以
（2）该棱镜的折射率
（3）光射到圆锥面上的入射角，且
光会穿过圆锥面，且，得
且三角形底边长度为，高为
则光斑长度的一半满足
光束在木板上形成的光斑的长度
1．（2023·北京·统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象B．衍射现象C．干涉现象D．全反射现象
【答案】C
【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选C。
2．（2023·山东·统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【答案】A
【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。
故选A。
3．（2023·江苏·统考高考真题）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ）
A．倍B．倍C．2倍D．3倍
【答案】B
【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有
由题图知x乙 = 2x甲，则，故选B。
一、单选题
1．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（ ）
A．速度不同B．强度不同C．振幅不同D．频率不同
【答案】D
【详解】光的颜色是由频率决定，不同色光的波长不相同，故频率也不相同，所以白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。
故选D。
2．某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏。当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是（ ）
A．单缝S太窄B．单缝S太宽C．S到S1和S2距离不相等D．阳光不能作为光源
【答案】B
【详解】双缝干涉实验中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看成是由许多个点光源沿一条线排列组成的，单缝的宽度应比较小，由题意知，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。
故选B。
3．下列说法正确的是（ ）
A．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是红色的
B．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果
C．海市蜃楼是光发生干涉的结果
D．照相机镜头的增透膜，应用了光的衍射原理
【答案】B
【详解】A．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是白色的，最边缘是红色的，故A错误；
B．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光薄膜干涉的结果，故B正确；
C．海市蜃楼是光发生折射的结果，故C错误；
D．照相机镜头的增透膜，应用了光的干涉原理，不是衍射，故D错误。
故选B。
4．如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（ ）
A．若抽去一张纸片，条纹变密
B．若换用蓝光从上方入射，条纹变疏
C．弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等
D．任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等
【答案】D
【详解】D. 光在空气膜中的光程差为
即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差
此处表现为亮条纹，当光程差为
此处表现为暗条纹，所以任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等，故D正确；
C．根据上述分析可知：弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度相等，故C错误；
A．当光程差时此处表现为亮条纹，则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸后空气层的倾角变小，故相邻两条纹之间的距离变大，干涉条纹变稀疏了，故A错误；
B．当光程差时此处表现为亮条纹，则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，蓝光的波长小于黄光的波长，则换用蓝光从上方入射，条纹变密集，故B错误。
故选D。
5．如图所示的现象中，解释成因正确的是（ ）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的
C．由于多普勒效应，图丙所示匀速驶过身边的急救车音调会越来越低
D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
【答案】A
【详解】A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，A正确；
B．水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光从水射向气泡时发生了全反射，B错误；
C．由于多普勒效应，匀速驶过身边的急救车音调会越来越高，C错误；
D．竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，D错误。
故选A。
二、多选题
6．利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫一薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用红色光向下照射，检查不同平面时，可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A．当稍向左移动图甲中的薄片时，条纹间距会变大B．当换用蓝色的单色光照射时，条纹间距会变大
C．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凸起的D．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的
【答案】AD
【详解】AB．根据，当稍向左移动图甲中的薄片时，相当于双缝间距d减小，则条纹间距会变大；当换用波长较小的蓝色单色光照射时，条纹间距会变小，A正确，B错误；
CD．条纹向空气膜较薄一侧弯曲，说明被检查处薄膜厚度变大，即被检查处时凹陷的，C错误，D正确。
故选AD。
7．a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（ ）
A．b光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较小
C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出
D．若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第二能级向第一能级跃迁时产生的
【答案】ACD
【详解】由图可知a光的间距大于b光，由
得a光的波长大于b光的波长，根据，可知，a光的频率小于b光的频率，a光的折射率小于b光的折射率；
A．根据，可知b光的光子能量大，故A正确；
B．根据，得，a光的折射率小，则a光在水中的传播速度大，故B错误；
C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，a光的频率小于b光，故a光照射该金属时也没有光电子逸出，故C正确；
D．若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，因为b光的频率大于a光的频率，氢原子的核外电子从第二能级向第一能级跃迁时产生的光子能量大于核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的光子能量，故D正确；
故选ACD。
8．如图所示，把一个凸透镜A（上表面为平面）和标准的平板玻璃B叠放在一起。用平行单色光由上向下照射，在A的上方向下观察，会看到一圈圈明暗相间的同心圆环状的干涉条纹，这种干涉条纹叫牛顿环，它是检查透镜质量的一种方法。分别用a﹑b和c﹑d表示透镜A和平板玻璃B的上﹑下两个表面，下列说法正确的是（ ）
A．两束相干光是由a、b面反射形成的B．两束相干光是b、c面反射形成的
C．干涉条纹是疏密均匀的同心圆D．干涉条纹不是疏密均匀的同心圆
【答案】BD
【详解】AB．由题图可知，两束干涉光是题图中b、c面反射形成，A错误，B正确；
CD．空气薄层厚度不是均匀增加，而是越向外越厚，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，C错误，D正确；
故选BD。
三、填空题
9．如图，在双缝干涉实验中，S1和S2为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S1、S2和P点的距离差为m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S1、S2距离相等，且A光频率为Hz。则P点处是 （填“亮”或“暗”）条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹 （填“均匀”或“不均匀”）分布。 （光在空气中的速度）
【答案】 暗 不均匀
【详解】[1]设A光在空气中波长为λ，由得，光的路程差，所以
，即从S1和S2到P点的光的路程差δ是波长λ的3.5倍，所以P点为暗条纹。
[2]将S2用遮光片挡住。光屏上得到的是衍射条纹，所以是不均匀分布的。
10．如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×m，屏上P点距双缝和的路程差为7.95×m，则在这里出现的应是 （选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×m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”）。
【答案】 暗条纹 变宽
【详解】[1]屏上P点距双缝和的路程差=7.95×m满足，
路程差为半波长的奇数倍，故在P处应出现暗条纹。
[2]据可知，波长变大，条纹间距将变宽。
11．用紫光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，若增大双缝距离，则屏上干涉条纹的间距将 （填“变大”或“变小”）。若其他条件不变，改用红光做实验，则干涉条纹的间距将 （填“变大”或“变小”）。
【答案】 变小 变大
【详解】[1]根据知，若增大双缝距离d，则屏上干涉条纹的间距x将变小。
[2]根据知，若其他条件不变，改用红光做实验，则波长增大，所以干涉条纹的间距x将变大。
四、解答题
12．观察水面上的油膜，发现色彩会不断地运动变化，如图所示。请解释出现该现象的原因。
【答案】见解析
【详解】当白光照射在油膜表面时，被油膜的前后表面反射的两列反射波叠加，形成干涉条纹；由于白光中的各色光的波长不同，干涉后的条纹间距不同，在薄膜上就会出现彩色条纹；由于薄膜的厚度不断变化，则彩色条纹会不断地运动变化。
13．同一实验装置，用不同的色光来做双缝干涉实验，所产生的干涉条纹是不同的。如图是由三种色光产生的干涉条纹，请比较它们有什么异同，并说明原因。谈谈你的认识，并与同学讨论交流。
【答案】见解析
【详解】不同点：根据图可知，对于单色光，不同的波长的光，在双缝干涉时得到的条纹间距不同，由于
可知红光的条纹间距大于蓝光，白光是复色光，其中不同的波长的单色光条纹之间的距离不同，所以白光呈现彩色条纹。
相同点：都会出现明暗相同的条纹。
14．一实验小组用某一单色光做双缝干涉实验时，在距离双缝为处的光屏上，测得1至5条亮纹间的距离为已知所用的双缝间距离为。
（1）求这种单色光的波长；
（2）若用这种单色光照射到增透膜上，已知增透膜对这种光的折射率为，则这种光在增透膜中的波长是多少？增透膜的厚度至少应取多少？
【答案】（1）；（2）
【详解】(1)条纹间距
因，代入数据解得单色光的波长
(2)因，那么光在增透膜中的波长
增透膜的厚度至少为
一、单选题
1．如图所示的薄膜，用黄色光从左侧照射该薄膜，会观察到明暗相间的干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）
A．实验者应该从薄膜右侧观察干涉图样B．若换用紫光照射，则条纹间距将变大
C．干涉条纹的分布上疏下密D．任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差变大
【答案】C
【详解】A．薄膜干涉是薄膜两个面的反射光叠加产生的，应该从入射光的同侧观察，即应该从薄膜左侧观察干涉图样，故A错误；
B．光波的干涉条纹的间距公式为，若换用紫光照射，波长变小，则条纹间距将变小，故B错误；
C．由于薄膜不是均匀增厚的，从上到下薄膜增厚的越来越快，所以明暗相间的条纹是不等间距的，而是上疏下密，故C正确；
D．任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差是半倍的波长，保持不变，故D错误；
故选C。
2．将一半径极大的球形玻璃体，弧面朝下压在表面平整的标准板上，其截面如图所示。一束单色光从上方垂直玻璃上表面射向玻璃体，顺着入射光线可以观察到干涉条纹，这就是著名的“牛顿环”。下列有关牛顿环的说法正确的是（ ）
A．产生干涉的两束光来自于玻璃体上、下表面的反射光
B．产生的干涉条纹是一系列以顶点为圆心等间隔的同心圆
C．若换用半径更大的球形玻璃体，干涉条纹间距将变大
D．若换用频率更大的单色光照射，干涉条纹间距将变大
【答案】C
【详解】A．薄膜干涉是由空气膜前后两个面（即玻璃体下表面和标准版上表面）的反射光叠加产生，故A错误；
B．由于以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且随半径的方向均匀变化，因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故B错误；
C．根据干涉条纹间距公式，其中D为干涉条纹间距，是光的波长，是球形玻璃体与平面的夹角，则换用半径更大的球形玻璃体，会变小，因此干涉条纹间距变大，故C正确；
D．频率大的单色光，波长小，由于干涉条纹间距公式，可知，条纹间距变小，故D错误。
故选C。
3．彩虹是雨后太阳光入射到水滴经一次反射和两次折射发生色散而形成的。如图所示，设雨滴为球形（图中的圆代表水滴过球心的截面），现有一太阳光束由图示方向射入雨滴，入射角为θ，a、b、c、d是经反射和折射后的四条出射光线，虚线表示入射光线及各出射光线的法线，出射角分别为θ1、θ2、θ3、θ4。则下列说法中错误的是（ ）
A．光线d在雨滴中传播时的时间最长
B．光线a的光子能量最大
C．若分别让光线a、b、c、d通过同一双缝装置，则光线d形成的干涉条纹的间距最大
D．θ=θ1=θ2=θ3=θ4
【答案】A
【详解】A．由图可知a光的偏折程度最大，光的折射率最大，光的折射率最小，设折射角为，圆的半径为，根据折射定律有
可知a光的折射角最小，光线d在雨滴中传播时的时间为，故光线a在雨滴中传播时的时间最长，故A错误；
B．光的折射率最大，光的频率最大，根据，可知光线a的光子能量最大，故B正确；
C．根据，光的频率最小，可知光的波长最长，根据双缝干涉条纹间距公式，可知光线d形成的干涉条纹的间距最大，故C正确；
D．光第一次折射后，发生全反射，然后第二次折射，根据对称性可知第二次折射的入射角等于第一次折射的出射角，由于第一次折射的入射角相同，故第二次折射的出射角相等，且等于第一次折射的入射角，故D正确。
本题选错误的，故选A。
4．劈尖干涉是一种薄膜干涉，现将一薄片放在透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，如图（a）所示，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图（b）所示的明暗相间的条纹，条纹的弯曲处P和Q分别对应A和B处，下列说法中正确的是（ ）
A．干涉条纹是由于光在M板的上下两表面反射的两列光叠加产生的
B．c、d两点发生干涉的两列光的路程差不同
C．若放在同一位置的薄片厚度变小，则条纹间距将会变大
D．N的上表面B处向下凹陷
【答案】C
【详解】A．干涉条纹是由于光在M板的下表面和N板的上表面反射的两列光波叠加产生的，故A错误；
B．由图可知c、d两点在同一条纹上，则c、d两点发生干涉的两列光的路程差相同，故B错误；
C．若放在同一位置的薄片厚度变小，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大，故C正确；
D．由图B处条纹的弯曲可知，N的上表面B处向上凸起，故D错误。
故选C。
二、多选题
5．如图，OMN是截面为扇形的柱状透明介质，圆心角。a、b两种单色光从中轴线上的C点以不同角度射向界面ON，二者的折射光均平行于CO。其中a光的入射光恰好与MO平行，图中所有的点都处于同一水平面内，下列说法正确的是（ ）
A．改变的大小，a的折射光仍然会平行于CO
B．该介质中a光的折射率为
C．该介质中a光的光速大于b光的光速
D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
【答案】BD
【详解】A．改变的大小，入射角变化，折射角也随之变化，a的折射光不会平行于CO，故A错误；
B．由几何关系可得a折射率为，故B正确；
C．由图可知，b光的折射率小于a光，由于，所以b光在介质中的光速更大，故C错误；
D．双缝干涉实验中条纹间距，考虑到是同一套装置，所以b的波长更大，条纹间距更大，故D正确。
故选BD。
6．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离
C．增大双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源
【答案】BC
【详解】BCD．通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度干涉有
因此可以使双缝到光屏之间的距离l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，可以达到要求，故BC正确，D错误；
A．与光源到单缝的距离无关，故A错误。
故选BC
7．如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝、之间的距离是，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法正确的是（ ）
A．为
B．增大双缝到屏的距离，将变大
C．改用间距为的双缝，将变大
D．换用红光照射，将变大
【答案】ABD
【详解】A．第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为，则相邻两条亮条纹中心间距为
，故A正确；
B．根据双缝干涉的各条纹距离可知，增大双缝到屏的距离，将变大，故B正确；
C．由可知，增大双缝的距离d，将变小，故C错误；
D．绿色换用红光照射，即光的波长变长，由知将变大，故D正确；
故选ABD。
三、填空题
8．S1和S2是两个相干的光源，发出的光波的波长为，A点与S1和S2的路程差为。若光源S1和S2的振动方向相同，则A点将出现 条纹；若光源S1和S2的振动方向相反，则A点将出现 条纹。（填“亮”或“暗”）
【答案】 暗 亮
【详解】相干波源，若光源S1和S2的振动方向相同，则某点到两光源的波程差为半波长的奇数倍时，该点将出现暗条纹；若光源S1和S2的振动方向相反，则某点到两光源的波程差为半波长的奇数倍时，该点将出现亮条纹，通过计算
则可知若光源S1和S2的振动方向相同，则A点将出现暗条纹；若光源S1和S2的振动方向相反，则A点将出现亮条纹。
9．双缝干涉实验，入射光波长，在距双缝2.25m处的观察屏上，干涉条纹的间距为0.5mm，则两缝间距d= 。（结果保留3位有效数字）
【答案】2.64mm
【详解】[1]根据公式，得两缝间距
10．如图所示，半径为的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为，顶部恰好是一半球体，底部中心有一光源向顶部发射一束由a、b两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角变大时，出射点的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当点高度h降低为时只剩下a光从顶部射出，则同一装置用a、光做双缝干涉实验， 光的干涉条纹较大。此透光材料对光的折射率为 。
【答案】 a
【详解】[1] 由题干可知，b光容易发生全反射，则b光的折射率较a光大，则b光的频率较大，波长较小，根据，可知，同一装置用a、b光做双缝干涉实验，a光的干涉条纹较大。
[2]由题意可知，可得
则，
在∆OPS中由正弦定理，解得
根据，可得
11．利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏的距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=11.1mm，xB= mm；相邻两条纹间距Δx= mm；该单色光的波长λ= m；
【答案】 15.6 0.75
【详解】[1]B位置时游标卡尺的读数为
[2]相邻两条纹间距为
[3]根据双缝干涉条纹间距公式
带入数据解得，该单色光的波长为
12．如图所示，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束，光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，则玻璃对a、b两种光的折射率之比na：nb= ；若复合光的入射角增大至37°，则a光束射出玻璃砖时与原法线的夹角为 ；若用a、b两束光照射同一双缝干涉装置，测量a、b两束光的相邻亮条纹间距之比为△xa：△xb，a、b两束光的频率之比fa：fb= 。
【答案】 37°
【详解】[1]．根据可得，，，则
[2]．a光的临界角为
可知若复合光的入射角增大至37°，则a光束已经发生全反射，此时a光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37°；
[3]．根据，则
四、解答题
13．（1）若屏上的P点到双缝的距离差为，用A光（在折射率的介质中的波长为）照射双缝，P处是亮纹，还是暗纹？
（2）若屏上P点到双缝的距离差为，用B光（在某种介质中波长为，当B光从这种介质射向空气，入射角，折射角）照射双缝时，P处又怎样？
【答案】（1）暗条纹；（2）亮条纹
【详解】（1）设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为，由
得
光程差
所以
从S1和S2到P点的光程差Δr是波长λ1的3.5倍，P点为暗条纹。
（2）同理可知，B光在空气中波长
由光程差Δr和波长λ的关系：，可见，用B光做光源，P点为亮条纹。
14．如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为4.2×10－6 m，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
（1）已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7 m；
（2）已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°（sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8）。
【答案】（1）P点为亮条纹；（2）P点为亮条纹。
【详解】（1）设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n＝
得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m
根据路程差，Δr＝4.2×10－6 m
由Δr=k，解得k=14
由此可知，从S1和S2到P点的路程差Δr是波长的14倍，是偶数，所以P点为亮条纹。
（2）根据临界角与折射率的关系，sin C＝，得n＝
由此可知，B光在空气中波长λ3为，λ3＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m
有Δr=k，解得k=8，可见，用B光做光源，也是半波长的偶数倍，所以P点为亮条纹。
15．如图S为单色光源。S发出的光直接照在右侧光屏上，同时S发出的光还通过平面镜M反射在光屏上，从平面镜反射的光相当于镜中的虚像发出，与光源S形成相干光源在光屏上发生干涉。左侧为矩形和底角为30°等腰三角形组合在一起的棱镜，矩形和等腰三角形棱镜的材料相同，等腰三角形棱镜的腰长为2d，矩形棱镜的厚度为d，矩形棱镜的长边与等腰三角形棱镜的底边等长。设光源S到平面镜M的垂直距离和到光屏的距离分别为a和l，光的波长为．
（1）求右侧光屏上相邻两条亮条纹（或暗纹）间距离的表达式；
（2）若将S改为平行光束水平向左发射垂直入射到矩形棱镜右表面，光束宽度与矩形棱镜长度相同。已知该单色光在该棱镜材料中的波长为，求该棱镜的折射率；
（3）棱镜左端有一个足够长竖直木板，不考虑光在棱镜内部多次反射，求光束在木板上形成的光斑的长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据平面镜成像特点（对称性），先作出S在镜中的像，画出边缘光线，范围如图
根据杨氏干涉实验中干涉条纹宽度与双缝间距、缝屏距离、光波波长之间的关系式，d=2a
所以
（2）该棱镜的折射率
（3）光射到圆锥面上的入射角，且
光会穿过圆锥面，且，得
且三角形底边长度为，高为
则光斑长度的一半满足
光束在木板上形成的光斑的长度
1．（2023·北京·统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象B．衍射现象C．干涉现象D．全反射现象
【答案】C
【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选C。
2．（2023·山东·统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【答案】A
【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。
故选A。
3．（2023·江苏·统考高考真题）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ）
A．倍B．倍C．2倍D．3倍
【答案】B
【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有
由题图知x乙 = 2x甲，则，故选B。
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