4.3 光的干涉新学期同步练习基础过关--2021_2022 学年高 二上学期物理人教版（2019）选择性必修一 练习 一、单选题，共 8 小题 1．如图甲所示，检测加工过程中工件表面的几何形状与设计要求之间的微小差异时， 用精密工艺制造的一个精度很高的平面玻璃板（样板），放在被检查平面上面，在样 板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被检查平面之间形成一个楔形空气膜。用 单色光从上面照射，若被检查平面是平整的，会看到图乙所示的条纹。上述检测主要 利用了（　　） A．光的干涉 B．光的衍射 C．光的偏振 D．光的粒子性 2．在水面下同一深处有两个点光源 P、Q，能发出不同颜色的光。当它们发光时，在 水面上看到 P 光照亮的水面区域大于 Q 光，以下说确的是（　　） A．P 光的频率大于 Q 光 B．P 光在水中传播的波长大于 Q 光在水中传播的波长 C．P 光在水中的传播速度小于 Q 光 D．让 P 光和 Q 光通过同一双缝干涉装置，P 光条纹间的距离小于 Q 光 3．在杨氏双缝干涉实验中，绿色平行光源经过双缝后在光屏中间位置附近形成间距相 等、明暗相间的绿色亮条纹，下列操作能减小条纹间距的是（　　） A．减小双缝间距 B．换用红色光源 C．减小光照强度 D．减小光屏到双缝的距离 4．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大 降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。如图所示，这种灯降低热效应的原因之 一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除 不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以 λ 表示红外线的真空波长， 膜对该光的折射率 n=2，则所镀薄膜的最小厚度应为（　　） 1 A． λ 8 B． 1 λ 4 C． 1 λ 2 D．λ 5．如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD 为直径，一束由 a 光和 b 光组成的复色 光沿 AO 方向由真空从 OD 面射入玻璃，之后分成两束分别从 B、C 两点射出（不考虑 光在玻璃砖中的反射），其中从 B 点射出的为 a 光，从 C 点射出的为 b 光。则下列说 法正确的是（　　） A．从 B 点射出玻璃砖的 a 光的频率较小 B．将 a 光和 b 光通过相同的双缝干涉装置，b 光的干涉条纹间距较小 C．a 光和 b 光在玻璃砖中的传播时间相等 D．若将 a 光和 b 光分别放在水面足够大的池塘底部同一位置，则 a 光照亮的水面区域 大 6．如图所示， a、b 两种单色光组成的复合光沿 AO 方向射向半圆形玻璃砖（O 为圆 心），反射光线沿 OB 方向，折射光线沿 OC 方向，折射光线 OC 只有单色光 b，则下 列说法正确的是（　　） A．单色光 a 比 b 的频率高 B．反射光线 OB 方向只有单色光 a C．单色光 a 在玻璃砖中传播速度比 b 快 D．经同一干涉装置得到 a 光的干涉条纹 间距比 b 光大 7．甲、乙两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图 a 、 b 所示，图 c 中有一半圆玻璃砖，O 是圆心， MN 是法线， PQ 是足够长的光屏。甲单色光以入射 角 i 由玻璃砖内部射向 O 点，折射角为 r 。则下列说法正确的是（　　） A．乙光以 i 入射时一定发生全反射 B．甲光的频率比乙光的频率小 C．甲光在玻璃砖中的临界角 C 满足 sin C  sin i sin r D．若绕 O 点逆时针旋转玻璃砖， PQ 上一定能接收到甲光 8．如图所示，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．在真空中 a、b、c 三色光的传播速度相同 B．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 C．a、b、c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小 D．若让 a、b、c 三色光以同一入射角，从介质中沿某方向射入空气，b 光恰能发生全 反射，则 c 光也一定能发生全反射 二、多选题，共 5 小题 9．如图所示，检查精密零件的表面质量，将被检查平面和放在上面的透明标准样板的 一端垫一个薄片，使样板的标准平面和被检查平面间形成一个楔形空气膜，单色光从 上面照射，入射光在空气层的上、下表面反射出两列光波叠加情况，从反射光中看到 干涉条纹，根据干涉条纹的形状，来确定工件表面情况，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劈尖形空气膜上下两个表面反射形成的两列光波叠加 的结果 B．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖方向移动 C．观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧 D．增大薄片的厚度，条纹间距变大 10．利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，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．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 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，把 5 个条纹间距数成 6 个，导致波长测量值偏小 11．一束复色可见光入射到置于空气中的足够长的、厚度均匀的平板玻璃上，穿过玻 璃后从下表面射出，变为 a、b 两束平行单色光，如图所示。对于两束单色光，下列说 法正确的是（　　） A．a 光在玻璃中的折射率比 b 光在玻璃中的折射率大 B．a 光在真空中的波长小于 b 光在真空中的波长 C．用同样装置做光的双缝干涉实验，a 光比 b 光得到的干涉条纹间距大 D．单色光 a 从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光 b 从玻璃到空气的全反射临界角 12．关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生的干涉现象，下列说法正确的是（　　） A．干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果 B．若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的 C．用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射的间距小 D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的过能力 13．对于薄膜干涉，下列认识中正确的是（　　） A．是薄膜前后两个表面反射回来的光叠加的结果 B．暗纹出现的地方，两个表面反射的光在这里是波谷和波谷相遇叠加 C．可以在入射光的同一侧观察薄膜干涉条纹 D．用单色光做光源时，出现平行的明暗条纹，说明整个膜的厚度相同 三、填空题，共 3 小题 14．在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上， 红光的干涉条纹间距 x1 与绿光的干涉条纹间距 x2 相比 x1 ______ x2 （填“＞”、“＜” 或“＝”）．若实验中红光的波长为 630nm ，双缝到屏幕的距离为1m ，测得第一条到第 6 条亮条纹中心间的距离为 10.5mm ，则双缝之间的距离为______ mm ． 15．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为 5.30×10－7m 的激光，屏上 P 点距双 缝 S1 和 S2 的路程差为 7.95×10－7m．则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗 条纹”）． 16．1801 年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究光波的性质。菲涅耳利用双面镜同样得到 了杨氏双缝干涉的结果，即菲涅耳双面镜干涉实验，实验装置及光路如图所示，将两 块边缘磨光的平面镜 M1 和 M2 的边缘对齐，之后倾斜微小的角度 θ，用单色光源 S 向 它们照射，则在双面镜对面的光屏 L 上会出现干涉条纹（D 为遮光板，使光源 S 发出 的光不能直接照射到光屏上，S 刚好位于 M1 与 M2 夹角的角平分线上）。根据实验装 置及光路回答下列问题：若增大线光源 S 到 O 点的距离，其余条件不变，则屏上相邻 两条亮纹（暗纹）中央的距离将______（填“增大”或“减小”）；若换用光子能量较小的 单色光，则光屏上相邻两条亮纹（暗纹）中央的距离将______（填“增大”或“减小”）。 四、解答题，共 2 小题 17．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？ 18．用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点 P 到双缝的路程差 r＝1.5×10－6m，当 单色光波长 λ1＝0.5μm 时，P 点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长 λ2＝0.6μm， 此时在中央亮条纹和 P 点之间有几条暗条纹？ 参考答案 1．A 【详解】 空气薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的。 故选 A。 2．B 【详解】 A．在水面上看到 P 光照亮的水面区域大于 Q 光，证明此时 P 光全反射的临界角大于 Q 光， 由全反射临界角公式 sin C  1 n 说明 P 光的折射率小于 Q 光，所以 P 光的频率小于 Q 光，故 A 错误； B．由题可知，P 光的折射率小于 Q 光，那么 P 光在水中的传播速度大于 Q 光，所以 P 光 在水中传播的波长大于 Q 光在水中传播的波长，故 B 正确； C．由光在介质中的传播速度可知 v c n P 光的折射率小于 Q 光，P 光在水中的传播速度大于 Q 光，故 C 错误； D．双缝干涉相邻等宽条纹间距 x  l  d P 光的波长大于 Q 光的波长，所以 P 光条纹间的距离大于 Q 光，故 D 错误。 故选 B。 3．D 【详解】 根据双缝干涉条纹间距公式 Δxλ L d 可知减小入射光的波长、增大双缝间距，以及减小屏幕与双缝的距离，可以减小条纹的间 距，而与光源距离双缝间距，光照强度无关，由于红光的波长大于绿光的波长，可知换用 红色激光可以增大条纹间距，故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 4．A 【详解】 因为薄膜的厚度为波长的 1 ，增透膜两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射 4 光中的红外线，从而减少了反射光的能量，故 �  2d 2 以 λ 表示此红外线在真空的波长，其在薄膜中的波长为 �   n d  4n 解得 因为 n=2，故厚度 d 的最小值为  1   4n 8 故选 A。 5．C 【详解】 A．由图可知，玻璃砖对 a 光的折射率大于 b 光的折射率，所以 a 光的频率较大，A 错误； B． b  a ，由干涉条纹间距公式 x  L  d 可知 b 光的干涉条纹间距较大，B 错误； C．连接 B、D；C、D，设 �ODB   ， �ODC   ，设玻璃砖半径为 R，则有 xOB 