选择性必修 第一册第四节 光的干涉随堂练习题

4.4光的干涉基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．双缝干涉实验时，用黄光作为入射光照射双缝，在光屏上出现干涉图样。改用蓝光再次进行实验，看到的图样（　　）

A．条纹变宽，间距均匀 B．条纹变宽，间距不均匀

C．条纹变窄，间距均匀 D．条纹变窄，间距不均匀

2．下列关于波的说法正确的是（　　）

A．有机械波必有机械振动，有机械振动必有机械波

B．相机镜头上的增透膜是惠更斯原理的应用

C．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在靠近我们

D．“未见其人，先闻其声”的现象，说明声波比光波更易发生明显衍射

3．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差，如果用频率为6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则（　　）

A．P点出现明条纹，Q点出现暗条纹

B．Q点出现明条纹，P点出现暗条纹

C．两点均出现明条纹

D．两点均出现暗条纹

4．如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．下列说法正确的是( )．

A．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小

B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大

C．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小

D．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大

5．利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是（　　）

A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝

B．去掉实验装置中的滤光片，在光屏上将无法观察到双缝干涉条纹

C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大

6．用单色光做双缝干涉实验，屏上出现了明暗相间的条纹，则（　　）

A．中间的亮条纹宽，两侧的亮条纹越来越窄

B．中间的亮条纹窄，两侧的亮条纹越来越宽

C．遮住一条缝后，屏上仍有明暗相间的条纹

D．若改用白光做实验，不能获得干涉条纹

7．1834年英国物理学家洛埃设计了洛埃镜实验，如图所示。水平放置的平面镜MN左上方有一点光源S，仅发出单一频率的光，平面镜右侧固定有竖直放置的足够长的光屏，平面镜所在水平线与光屏的交点为P，下列说法正确的是（　　）

A．光屏上可以看到干涉条纹

B．光屏上可以看到衍射条纹

C．光屏上P处呈现亮条纹

D．光屏上P处呈现暗条纹

8．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则（　　）

A．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．在真空中，a光的波长大于b光的波长

C．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线b首先消失

D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

9．如图，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中 a、b、c 三种色光，下列说法正确的 是（　　）

A．a、b、c 三色光在真空传播，a 光的波长最短

B．若三种色光在三棱镜发生全反射，则 a 光的临界角最大

C．a、b、c 三色光在玻璃三棱镜中传播，a 光速度最大

D．若分别让 a、b、c 三色光通过一双缝装置，则 a 光形成的干涉条纹的间距最大

10．将一块平板玻璃放置在另一水平放置的平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当某单色光从上方入射后，从上往下看到的明暗相间的干涉条纹如图所示。下列有关该薄膜干涉的说法正确的是（　　）

A．干涉条纹是入射光在两块平板玻璃上表面的反射光叠加产生的结果

B．干涉条纹中的亮条纹均是两列反射光的波峰和波峰叠加的结果

C．干涉条纹成水平排列，若抽去一张纸片，条纹间距将变大

D．干涉条纹成竖直排列，若抽去一张纸片，条纹间距没有变化

11．一半球形玻璃砖，点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，为垂足，如图所示，与直线平行且到直线距离相等的、两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的点，以下判断正确的是（　　）

A．光折射率大于光折射率

B．光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长

C．若光、光从同一介质射入真空，光发生全反射的临界角大于b光

D．若用、分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距光小于光

12．如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、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）．则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样

A． B． C． D．

13．下列有关光现象的说法错误的是（   ）

A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

B．泊松亮斑是光的衍射现象

C．在光导纤维束内传送图象是利用了光的色散现象

D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片

14．如图，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（　　）

A．若三种色光在三棱镜发生全反射，则a光的临界角最小

B．a、b、c三色光在真空传播，a光的波长最长

C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中传播，a光速度最大

D．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大

15．如图所示，把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖．让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是（  ）

A．干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果

B．干涉条纹中的暗纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果

C．将上玻璃板平行上移，条纹间距变窄

D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光一侧

二、填空题（共4题）

16．白光干涉中央亮纹旁边是颜色是______，红色和紫色的亮纹间距大的是______。

17．若设双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，光的波长为λ，则双缝干涉中相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为______。

18．在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色的花纹，这是两列相干光波发生干涉的结果，这两列相干光波是太阳光分别经_______而形成的。用平行的单色光垂直照射不透明的圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑，这是光的______现象。

19．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，选用激光的频率为6.0×1014Hz，测得屏上P点距双缝和的路程差为1.25×10-6m，则在这里出现的应是____ （选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用频率为8.0×1014Hz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”），已知光速。

三、综合题（共4题）

20．取两块平板玻璃，用手指把它们紧紧捏在一起，会从玻璃板面上看到许多彩色花纹，改变用力的大小，花纹的颜色和形状也随之改变，请试一试，并思考产生这一现象的原因。

21．如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝和间距为，双缝到屏的距离为，波长为的单色平行光垂直入射到双缝和上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处，第三条亮纹中心位置在处，现有1号、2号虫子分别从和同时出发，以相同速度沿垂直屏的方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，假定两只虫子爬行速度均为，则两只虫子运动的时间差为多少？

22．如图所示是双缝干涉实验装置，屏上O点到双缝S1、S2的距离相等．当用波长为0.75μm的单色光照射时，P是位于O上方的第二条亮纹位置，若换用波长为0.6μm的单色光做实验，P处是亮纹还是暗纹？在OP之间共有几条暗纹？

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．C

2．D

3．B

4．B

5．A

6．C

7．A

8．D

9．A

10．C

11．C

12．A

13．C

14．A

15．D

16．紫色    红色   

17．

18．膜的前表面和后表面分别反射出来形成两列相干光    衍射   

19．暗条纹    变窄   

20．

将两块平玻璃片紧紧捏在一起，会从玻璃片面上看到许多彩色花纹，是薄膜干涉产生的。两块平玻璃片紧紧捏在一起，从而形成空气薄层，其表面出现频率相同的光，进行相互干涉，因波长的不同，导致条纹间距不同，则会从玻璃片面上看到许多彩色条纹。

21．0.2s

22．暗纹 有两条暗纹

23．（1）2与3；（2）凹；（3）