高中人教版 (2019)3 光的干涉综合训练题

这是一份高中人教版 (2019)3 光的干涉综合训练题，共10页。试卷主要包含了关于光的干涉,下列说法正确的是，劈尖干涉是一种薄膜干涉，5λ　　　　C等内容，欢迎下载使用。
第四章　光3　光的干涉基础过关练题组一　光的双缝干涉1.在杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)              (　　)A.在与双缝的距离相等的点形成暗条纹B.在与双缝的距离之差为nλ的点形成明条纹C.在与双缝的距离之差为的点形成明条纹D.在与双缝的距离之差为n+λ的点形成暗条纹2.某同学自己动手利用如图所示器材观察光的干涉现象,其中,A为单缝屏,B为双缝屏,C为像屏。当他使一束阳光照射到A上时,屏C上并没有出现干涉条纹,他移走B后,C上出现一窄亮斑。实验失败的原因最可能是              (　　)A.单缝S太窄B.单缝S太宽C.S到S1与到S2的距离不相等D.阳光不能作为光源3.(2023云南楚雄期末)用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉实验装置,在距双缝恒定距离的屏上得到不同的干涉图样,其中图甲是用a光照射形成的,图乙是用b光照射形成的。下列说法正确的是              (　　)A.a光的波长比b光的短B.a光的频率比b光的小C.水对a光的折射率比对b光的大D.在真空中,a、b两光的传播速度相同4.(2023山西临汾阶段测试)关于光的干涉,下列说法正确的是 (　　)A.在双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.在双缝干涉现象中,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽C.在双缝干涉现象中,将绿光换为红光,相邻两个亮条纹间距将变宽D.在双缝干涉现象中,入射光为白光时得到的彩色条纹内红外紫题组二　薄膜干涉5.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂液薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图样应是图中的              (　　)6.(2023福建三明期中)劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图甲所示,将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b上,在一端夹入两张纸片,当单色光从上方入射后,从上往下可以看到干涉条纹。则              (　　)　A.干涉条纹是由甲图中a、b上表面的反射光叠加产生的B.相邻的暗条纹对应位置下方的空气膜厚度差相同C.若抽去一张纸片,条纹变密D.若观察到的条纹如图乙所示,则厚玻璃板上表面有上凸的位置 能力提升练              题组一　双缝干涉的应用 1.(2022江苏连云港期末)如图所示是1834年爱尔兰物理学家洛埃观察到光的干涉现象的原理图。缝光源S发出波长为600 nm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°,这两部分光叠加产生干涉,在屏D上出现亮暗相间的干涉条纹,这被称为洛埃镜实验。下列说法正确的是              (　　)A.光屏上的条纹与镜面垂直B.将光屏D水平向左靠近平面镜,相邻条纹间距减小C.将光源S竖直向下靠近平面镜,相邻条纹间距减小D.将光源换成白光光源,屏D上无法观察到干涉条纹2.(2022山东省实验中学二模)如图所示是研究光的双缝干涉的示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列光波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光的波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹,由P向上数,与0号亮条纹相邻的暗条纹为1号暗条纹,与1号暗条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹,1号亮条纹上侧相邻的暗条纹为2号暗条纹,则P1处的暗条纹恰好是10号暗条纹。设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,则r2-r1等于              (　　)A.9λ　　　　B.9.5λ　　　　C.10λ　　　　D.10.5λ题组二　薄膜干涉的应用 3.(2023江苏昆山中学模拟)在薄膜干涉实验中,铁丝圈上附有肥皂液膜,竖直放置,形成如图所示的肥皂液膜侧视图,用黄光从左侧照射薄膜,会观察到明暗相间的干涉条纹,则下列结论错误的是              (　　)A.实验者应该从薄膜左侧观察干涉图样B.干涉条纹的分布呈现上密下疏C.任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差不变D.若换用红光照射,则条纹间距将变大4.(2022江苏淮安期末)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。如图(a)所示,透明标准板M和待检工件N之间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q分别对应A和B处,下列判断中正确的是              (　　)A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向下凹陷C.若缓慢增大薄片的厚度,则干涉条纹向劈尖一侧移动D.条纹的c、d点对应处的空气膜厚度相同
答案与分层梯度式解析第四章　光3　光的干涉基础过关练1.BD2.B3.BD4.C5.D6.B1.BD　在杨氏双缝干涉实验中,当某点与双缝距离之差Δδ为波长的整数倍,即Δδ=nλ(n=0,1,2,3,…)时,该处出现明条纹;当某点与双缝距离之差Δδ为半波长的奇数倍,即Δδ=(2n+1)(n=0,1,2,3,…)时,该处出现暗条纹。B、D正确。2.B　本实验中,单缝S应非常窄,才可看成“理想线光源”,才能成功地观察到干涉现象,移走B后,在C上出现一窄亮斑,说明单缝S太宽,故A错误,B正确;S到S1与到S2距离不相等时,也能出现干涉条纹,但中央不一定是亮条纹,C错误;太阳光可以作为光源,D错误。3.BD　由题图可知,a光的干涉条纹间距较大,结合Δx=λ可知a光的波长比b光的波长长,A错误;由f=,可知a光的频率比b光的小,水对a光的折射率比对b光的小,B正确,C错误;在真空中,各种频率的光的传播速度均为3.0×108 m/s,D正确。故选B、D。4.C　在双缝干涉现象中,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的,A错误。把入射光由波长较长的红光换成波长较短的紫光,由Δx=λ可知,相邻两个亮条纹间距将变窄;将绿光换为红光,由于红光的波长比绿光的波长长,相邻两个亮条纹间距将变宽,B错误,C正确。入射光为白光时得到彩色条纹,红光的条纹间距最宽,紫光的条纹间距最窄,因此彩色条纹内紫外红,D错误。故选C。5.D　铁丝圈上的肥皂膜在重力作用下上薄下厚,在同一水平线上薄膜厚度基本一致,如果某一厚度处前后表面反射的光波叠加后得到加强,那么这一水平线上(同一厚度)的各处光波均会加强,所以干涉条纹应是基本水平的,选D。6.B　模型构建　a下表面和b上表面反射光的路程差Δs=2d,即路程差为空气薄膜厚度的2倍,每当空气薄膜厚度增加,路程差增加λ,故相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差Δd=,相邻亮条纹间距为Δx==。干涉条纹是由a下表面和b上表面的反射光叠加产生的,A错误;薄膜干涉是等厚干涉,任意一条明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度相等,任意相邻的明条纹或者暗条纹对应的薄膜厚度差恒定,B正确;抽去一张纸,倾角θ减小,亮条纹之间距离增大,干涉条纹变疏,C错误;若观察到的条纹如题图乙所示,可知被检查平面左边处的空气膜厚度与右边的空气膜厚度相同,则厚玻璃板上表面有下凹的位置,D错误。故选B。能力提升练1.B2.B3.B4.CD  1.B　画出光路图如图所示:可等效为两个相干光源S、S'发出的光在屏上形成双缝干涉图样,类比双缝干涉实验可知,光屏上的条纹与镜面平行,A错误;由Δx=λ可知,将光屏D水平向左靠近平面镜,L减小,相邻条纹间距减小,B正确;将光源S竖直向下靠近平面镜,d减小,相邻条纹间距增大,C错误;将光源换成白光光源,在屏D上会观察到彩色的干涉条纹,D错误。故选B。2.B　从中央亮条纹算起,P1处是10号暗条纹的位置,n=10,缝S1、S2到P1处的距离差为r2-r1=(2n-1)=9.5λ,故选B。3.B　模型构建　如果薄膜厚度从上到下均匀增加,如图所示:薄膜前后两个面反射光的路程差Δs=2d,即路程差为薄膜厚度的2倍,每当薄膜厚度增加,光程差增加λ,故相邻亮条纹对应的薄膜厚度差Δd=,相邻亮条纹间距为Δx==。薄膜干涉是前后两个面的反射光叠加产生的,应该从入射光的同侧观察,A正确;由于薄膜不是均匀增厚的,从上到下薄膜厚度增加得越来越快(即θ变大),所以从上到下相邻干涉条纹间距逐渐变小,干涉条纹的分布呈现上疏下密,B错误;任意相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差都是波长的一半,C正确;如果换成红光照射,则光的波长变长,相邻条纹间距变大,D正确。故选B。4.CD　薄膜干涉是等厚干涉,分别从薄膜的上、下表面反射的两列光是相干光,其光程差为Δx=2d,即光程差为薄膜厚度的2倍,当光程差Δx=nλ时,该处为亮条纹,也就是每一个亮条纹与一定的薄膜厚度相对应。c、d点在同一条纹上,故c、d点对应处的空气膜厚度相同,D正确;缓慢增大薄片的厚度,即缓慢增大空气薄膜的劈角,干涉条纹会向劈尖一侧移动,C正确;同一条纹对应的空气膜厚度相同,P处条纹向空气膜较薄的一侧弯曲,说明N的上表面A处向下凹陷,Q处条纹向空气膜较厚的一侧弯曲,说明N的上表面B处向上凸起,A、B错误。故选C、D。方法技巧　劈形薄膜干涉条纹的特点(1)当劈角增大时,不仅条纹变窄,而且条纹向劈尖一侧移动;反之,现象也相反。(2)“薄处”出现“厚纹”,则待测平面“凹陷”;“厚处”出现“薄纹”,则待测平面“凸起”。