教科版 (2019)选择性必修 第一册4 光的干涉综合训练题

4.4光的干涉同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．图中所示是用光学的方法来检查一物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为单色入射光．如要说明能检查平面平整程度的道理，则需要用到下列哪些光学概念？（ ）

A．反射和干涉 B．全反射和干涉

C．反射和衍射 D．全反射和衍射

2．平行玻璃砖横截面如图，一束复色光斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为a、b两束单色光，则下列说法正确的是

A．b光的频率较小

B．在玻璃中传播时，a光的传播速度较小

C．在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较大

D．增大入射光在上表面的入射角，在下表面b光先发生全反射

3．某同学用某种单色光做双缝干涉实验时，发现条纹太密难以测量，可以采用的改善办法是 (             )

A．增大双缝间距

B．增大双缝到屏的距离

C．增大双缝到单缝的距离

D．改用波长较短的光(如紫光)作为入射光

4．下列说法正确的是（　　）

A．质量一定的物体，若动量发生变化，则动能一定变化

B．全息照片拍摄是利用了激光的干涉原理

C．只有厚度均匀的薄膜才会发生干涉现象

D．两个波峰（或波谷）间的距离是一个波长

5．下面的说法正确的是　　

A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的

B．天空中彩虹是光的干涉现象造成的

C．圈屏阴影中心的亮斑泊松亮斑是光的衍射现象造成的

D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象

6．两块标准平面玻璃板形成一个劈形空间，内部为空气时，用单色光垂直照射玻璃板上表面，产生等间距的明暗相间的干涉条纹。若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将（　　）

A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定

7．下列说法正确的是（　　）

A．做简谐运动的物体受到的合力与位移大小成正比，方向与位移方向相反

B．用同一实验装置观察双缝干涉实验，照射光束的波长越长，干涉条纹间距越大

C．多普勒效应产生的原因是波源频率发生了变化

D．波不仅能传递能量，参与振动的质点也可随波迁移

8．a、b两种单色光用同一双缝干涉裝置在空气中实验得到的干涉图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A．在水中，单色光a比单色光b传播速度大

B．从水中斜射进入空气，单色光a比单色光b全反射临界角大

C．将原双缝干涉实验装置放入水中做实验，得到的干涉图样条纹间距变大

D．将原双缝干涉实验装置放入水中做实验，适当调小双缝间距，可使干涉图样条纹间距不变

9．在玻璃中有一个截面为三角形的柱状真空空腔，a, b两束单色光以同样的入射角由玻璃射入空腔，部分光路如图，下列说法正确的是（）

A．若增大b光在空腔内先消失

B．若改变，a光通过空腔的时间一定比b光短

C．在同一双缝干涉装置的干涉条纹a光较宽

D．若将两个相同的小球分别涂上a、b两种颜色放在同样深度的水中，在水面上看涂a颜色的小球较浅

10．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（　　）

A．增大双缝与毛玻璃间的距离 B．增大单缝与双缝间的距离

C．增大透镜与单缝间的距离 D．增大单缝与光源间的距离

11．关于红光和绿光，下列说法正确的是（       ）

A．红光的频率大于绿光的频率

B．在同一玻璃中红光的速率小于绿光的速率

C．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大于绿光的干涉条纹间距

D．当红光和绿光以相同入射角从玻璃射入空气时，若绿光刚好能发生全反射，则红光也一定能发生全反射

12．下面列举的关于光的现象中，说法正确的是（　　）

A．在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散

B．光学仪器镜头上的增透膜利用了光的干涉

C．雨后出现彩虹是因为光的干涉

D．水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由气泡进入海水时发生了全反射

13．取两块平玻璃板，合在一起用手捏紧，从玻璃板上方会看到彩色条纹，这是光的干涉现象，关于这一干涉的下列说法正确的是（     ）

A．这是上、下两块玻璃板的上表面反射光干涉

B．这是上面那块玻璃的上、下两个表面的反射光干涉的结果

C．这是两玻璃板间的空气膜上、下两表面的反射光干涉的结果

D．这是下面玻璃的上、下两个表面反射光干涉的结果

14．1834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）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。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M反射在光屏上，最终在光屏上得到明暗相间的干涉条纹。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，光的波长为。则下列说法正确的是（　　）

A．实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光

B．实验中，单色光的波长越短，干涉条纹越宽

C．光源到平面镜距离a越大，干涉条纹越宽

D．只改变光源到光屏的距离l，不能改变干涉条纹的宽度

15．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＝8.1×1014Hz ,那么他设计的这种增反膜的厚度至少是（        ）

A． B．

C． D．

二、填空题（共4题）

16．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，将一块厚为d平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入的两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。设每张纸片厚度为x，平板玻璃左端离纸片距离为L，现若将波长为的可见光垂直入射到图1装置后，相邻两亮条纹之间的距离为_________。

17．两束不同频率的单色光a、b以相同的入射角从空气射入玻璃砖中，发生了如图所示的折射现象，且α>β。在玻璃砖中，a光的传播速度________（填“大于”“小于”或“等于”）b光的传播速度；若光束从玻璃砖射向空气，则b光的临界角比a光的临界角________（填“大”或“小”）；若用a、b两种光分别通过同样的装置做双缝干涉实验时，a光的干涉条纹间距________（填“宽”或“窄”）。

18．人眼对绿光比较敏感，在照相机镜头前镀一层氟化镁薄膜可以增透绿光从而提高拍摄清晰度，这是利用了光的________现象．已知真空中光束为c，某绿光频率为f，氟化镁薄膜对该绿光的折射率为n，若增透该绿光，薄膜的厚度至少为___________．

19．（1）如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈．

①在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路．

（2）用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，

若实验中得到一条纸带如图所示，已知A、B车的质量分别为，则该实验需要验证的表达式是_____________________．（用图中物理量和已给出的已知量表示）

（3）在“探究单摆周期与摆场的关系”实验时，下列用游标卡尺测小球直径的操作最合理的是(            )

A                      B                         C                            D

 (4)如图所示，某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是________．

A．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动．

B．将单缝与双缝的位置互换，其他不动．

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．麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波．

一单色光波在折射率为的介质中传播，某时刻电场横波图象如图所示，求该光波的频率；

用该单色光在真空中做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为，在距离双缝处的光屏上，则相邻亮纹间的距离为多少？

22．某单色光波长为8 000Å

(1)用该单色光照射双缝，两个狭缝相距0.4 mm，位于离屏60 cm处，求光屏上两条相邻暗条纹间的距离是△x多少？

(2)为了某种特殊的摄影，需要镜头能很好地通过这种波长的光，可以在摄影机的镜头上镀一种膜，已知这种膜的折射率为n=,求镀膜的最小厚度d(1 Å＝10－10 m)

23．利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工件表面存在的极小加工纹路，如图甲所示，在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其形成空气劈形膜，用单色平行光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到如图乙所示的干涉条纹。

（1）形成干涉条纹的是甲图中哪两个面的反射光线形成的？（用“1，2，3，4”表示）

（2）由乙图判断出工件表面是凹还是凸？

（3）若入射光的波长为，相邻两条亮条纹的间距为，干涉条纹的弯曲部分可视为半圆，其半径为，根据以上条件写出工件凹凸深度的表达式（用表示，由于倾角很小，可认为平行光垂直于平面玻璃入射）

参考答案：

1．A

2．C

3．B

4．B

5．C

6．A

7．B

8．D

9．D

10．A

11．C

12．B

13．C

14．A

15．C

16．

17．     大于     小     宽

18．     干涉    

19．               B             A

20．(1)1mm；(2)0.75mm

21．

22．(1)1.2 mm            (2) 1500 Å

23．（1）2与3；（2）凹；（3）