4.3 光的干涉基础巩固 2021—2022 学年高中物理沪教版（2019）选择 性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．在观察光的干涉现象实验中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若用红色和绿色滤光 片各挡住一条缝，则下列说法正确的是（　　） A．在光屏上可以观察到黄色的干涉条纹 B．在光屏上可以观察到绿色的干涉条纹 C．在光屏上可以观察到红绿相间的条纹 D．光屏上无干涉条纹 P S 2．如图所示，某同学做双缝干涉实验， 为光屏．若单缝 从双缝 S1 、 S2 的中央对称轴位置处稍微向下移 动，并增大双缝到光屏的距离，下列说法正确的是（　　） A．干涉条纹间距变小，中央亮条纹的位置上移 B．干涉条纹间距变大，中央亮条纹的位置上移 C．干涉条纹间距变小，中央亮条纹的位置下移 D．干涉条纹间距变大，中央亮条纹的位置下移 3．水中点光源 S 沿 SO 方向射出 a、b 两种单色光，其中 a 单色光射出水面，光路如图所示。则下列说法 正确的是（　　） A．水中的反射光是 b 单色光 B．a 光的频率大于 b 光的频率 C．a、b 在水中的传播速度关系为 va＜vb D．用同一双缝干涉装置进行实验可看到 a 光干涉条纹间距比 b 光的宽 4．如图所示， a 、 b 两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列关于 a b 光和 光的说法正确的是（　　） A．在真空中， a 光传播速度较大 B．玻璃对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率。 C． a 光和 b 光从玻璃射向空气时， a 光发生全反射的临界角较小 D．在同样的双缝干涉条件下，用 a 光得到的干涉条纹的相邻条纹间距较大 5．如图所示是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝 产生干涉条纹。已知屏上的 P 点到两狭缝 S1 和 S2 S1 ， S2 ，经过 S1 ， S2 的两束光到达屏上时会 的距离相等。如果入射光的波长为 1  400nm ，把 P 处的 亮条纹记作 0 号条纹，由 P 向上数，与 0 号亮条纹相邻的亮纹为 1 号亮纹，与 1 号亮纹相邻的亮纹为 2 号 亮纹，则 P1 处的亮纹恰好是 3 号亮纹。当入射光的波长 2  300nm 时，则 P1 处为（　　） A．4 号亮纹 B．4 号暗纹 C．6 号亮纹 D．6 号暗纹 6．关于薄膜干涉，下列说法正确的是（　　） A．干涉条纹的产生是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B．干涉条纹中的暗条纹是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波谷叠加的结果 C．干涉条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等 D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧观察 7．下列说法中正确的是 A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象 B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象 C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象 D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉 8．利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中不正确的是（　　） A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变 C．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽 9．1834 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 10．下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色 其中，与光的干涉有关的是( 　) A．①④ B．②④ C．①③ D．②③ 11．某同学自己动手利用如图所示器材观察光的干涉现象，当他用一束阳光照射到单缝屏上时，光屏上并 没有出现干涉条纹。他移走双缝屏后，光屏上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因，最大的可能性是（　 ） A．单缝 S 太窄 B．单缝太宽 C．S 到 S1 到 S2 的距离不等 D．阳光不能作为光源 12．激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本 元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的 A、B 两束激光， 经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂 直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干 涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直 纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置 C 处检测出 光强经过了强 � 弱 � 强 � 弱 � 强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ） A．A 束激光的频率大于 B 束激光的频率 B．整个装置加速转动过程中，A 束激光到达光电探测器的路程逐渐变大 C．整个装置加速转动过程中，C 处始终没有出现干涉明条纹 D．整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了 2 个波长 13.下列与原子核内部变化有关的现象是 A．  粒子散射现象 B．天然放射现象 C．光电效应现象 D．光的干涉现象 14．如图所示为双缝干涉的原理图，一束单色光投射到一个有两条狭缝 很近，挡板右侧放置有光屏。则（　　） A．在光屏上得到两个亮斑 B．在光屏上得到中央宽、两边窄的明暗条纹 S1 和 S2 的挡板上，狭缝 S1 和 S2 相距 C．仅增大 S1 、 S2 两缝中心之间的距离 d，可使光屏上相邻两个亮条纹的中心间距变大 D．仅增大挡板到光屏的距离 L，可使光屏上相邻两个亮条纹的中心间距变大 15．双缝干涉实验中将光源从绿光改为红光，为使条纹间距不变，可增大（　　） A．光源到双缝的距离 B．双缝的间距 C．双缝到光屏的距离 D．双缝的长度 二、填空题（共 4 题） 16．水平放置的单色线光源 S 发出的光有一部分直接射到竖直光屏上，一部分通过水平放置的平面镜反射 后射到屏上，这两列光相遇时发生干涉形成明暗相间的条纹。若将屏向右平移，则相邻明条纹间距______ __（选填“增大”“减小”或“不变”）；若将线光源 S 向下平移，则相邻明条纹间距________（选填“增大”“减小” 或“不变”）。 17．利用双缝干涉测光的波长的实验中，双缝间距 d，双缝到光屏间的距离 1，用某种单色光照射双缝得到 干涉条纹 （1）波长的表达式 ______（用△x、1, d 表示） （2）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_______（填 “变大”、或“变小”）． 18．已知双缝到光屏之间的距离 L=500mm，双缝之间的距离 d=0.50mm，单缝到双缝的距离 s=100mm，测 量单色光的波长实验中，测得第 1 条亮条纹与第 8 条亮条纹的中心之间的距离为 4.48mm，则相邻亮条纹之 间的距离△x=_________mm；入射光的波长 λ=_________m（结果保留两位有效数字）． 19．在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝； 按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝。 (1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小。屏上明暗相间的条纹间距______ （选填“越大”或“越小”）； (2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距______（选填“越大”或“越小”）； (3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的激光做实验，发现用蓝色光做实验在 屏上明暗相双缝间的条纹间距比用红色光做实验时______（选填“大”或“小”）。 三、综合题（共 4 题） 20．无色的肥皂液，吹出的肥皂泡却为什么是彩色的？ 21．如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜 ABC 置于空气中，两者的 AC 面相互平行放置，由红光和蓝光 组成的细光束平行于 BC 面从 P 点射入，通过两棱镜后，变为从 a、b 两点射出的单色光，对于这两束单色 光( ) A．红光在玻璃中传播速度比蓝光大 B．从 a 点射出的为红光，从 b 点射出的为蓝光 C．从 a、b 两点射出的单色光不平行 D．分别用 a、b 光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验，a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条纹间 距 E. 从 a、b 两点射出的单色光平行，且平行于 BC （2）．一列简谐横波的波形如图所示，实线表示 t1=0 时刻的波形图，虚线表示 t2=0.01s 时刻的波形图． （1）若 t2 t1﹤T/2，求：波的传播方向和周期 T （2）若 ，波速可能为多大？ 22．如图所示，用频率为 f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上 P 点出现第 2 条暗条纹，已知光速为 c，则 P 点到双缝的距离之差（r2－r1）应为多大？ 23．电脑、手机屏幕会发出短波蓝光，这种蓝光对视网膜的危害程度极大。某同学利用薄膜干涉的原理设 计“增反膜”眼镜来减小短波蓝光对眼睛的伤害，制作时需要测量短波蓝光的波长。他利用双缝干涉进行波 长的测量，实验中使用的双缝间距 d  0.10mm ，双缝到屏的距离 L  1.0m ，测得屏上干涉条纹中亮条纹间 x 距 Δ4.5mm 。求： （1）被测短波蓝光的波长  ； （2）若选用薄膜材料的折射率为 n  1.25 ，要消除该短波蓝光，则制作“增反膜”眼镜时“增反膜”的最小厚度。 参考答案 1．D 2．B 3．D 4．D 5．A 6．A 7．D 8．D 9．A 10．B 11．B 12．D 13．B 14．D 15．B 16．增大 17．   增大 d� x l 18．0.64mm 19．越大 变小 6.4×10-7m 越大 小 20． 由于重力作用使肥皂液形成的薄膜上薄下厚，白光通过这个薄膜前后两面反射回来的光发生干涉时，不同 厚度肥皂膜对应不同单色光干涉加强位