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．如图所示， a 、 b 为两束不同频率的单色光，以 45 的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直 o 线 OO� 与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于 N 点，入射点 A 、 B 到 N 点的距离相等，经玻璃砖上表面 折射后两束光相交于图中的 P 点，则下列说法正确的是（　　） A．在真空中， a 光的传播速度大于 b 光的传播速度 B．在玻璃中， a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 C．同时增大入射角（入射角始终小于 90 ），则 a 光在下表面先发生全反射 o D．对同一双缝干涉装置， a 光的干涉条纹间距比 b 光的干涉条纹间距宽 2．一束平行光照射在双缝上，在缝后屏上得到干涉条纹，下列说法中不正确的是 A．增大双缝到屏的距离，条纹间距变大 B．入射光波长变短，光强不变，条纹间距不变 C．入射光频率变化时条纹间距跟着变化 D．在水里做该实验，同样条件下的条纹间距会变化 3．小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都有彩色花纹.这是下列哪种原因 形成的(　　) A．光的色散 B．光的干涉 C．光的直线传播 D．光的衍射 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．取两块平玻璃板，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现 象的叙述正确的是 A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果 B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光相干涉的结果 C．这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果 D．这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果 6．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距 不同，其中间距较大的那种单色光，比另一种单色光（　　） A．在真空中的波长较短 B．在玻璃中传播的速度较大 C．在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大 D．其在空气中传播速度大 7．为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如 果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为 n,厚度为 d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空 中的波长 λ0 为 A． d 4 B． nd 4 C．4d D．4nd 8．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 9．下列有关光的描述，正确的是 A．空气中的肥皂泡呈现五颜六色是光的色散现象 B．一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，波长变小，传播速度变小 C．一束复合光由水中斜射入空气时，在水中传播速度越大的单色光越容易发生全反射 D．让红光和紫光分别通过同一单缝衍射装置时，均能产生等间距的明暗相间条纹，且红光的条纹间距较 大 10．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 11．一个半径较大的透明玻璃球体，截去上面的一大部分，然后将这—部分放到标准的水平面上，现让单 色光竖直射向截面，如图所示，在反射光中看到的是( ) A．平行的亮暗相间的干涉条纹 B．环形的亮暗相间的干涉条纹 C．只能看到同颜色的平行反射光 D．一片黑暗 12．某三棱镜的横截面为等腰三角形， �A  120 ， AB 边长为 2L ，空气中一束包含 a、b 两种单色光的细 � 光束沿平行于 BC 方向照射到 AB 边的中点 O，经三棱镜折射后分成 a、b 两束单色光（部分光路图如图所 示）。其中，b 单色光从 O 点入射后的折射光平行于 AC 。已知光在真空中传播速度为 c。（不考虑 AC 面 的反射）下列结论不正确的是（　　） A．在该三棱镜中，单色光 a 的传播速度比 b 小 B．单色光 b 在该三棱镜中发生全反射的临界角 C 满足 sin C  3 3 C．若用单色光 a、b 分别通过同一双缝干涉装置，单色光 a 的相邻亮纹间距比 b 的大 D．仅改变入射光在 2 3L 边上入射点的位置，b 光在该三棱镜中的传播时间始终为 c AB 13．1834 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 14．不平行玻璃砖的截面如图所示，a、b 两束单色光从空气垂直于玻璃砖上表面射入，在下表面上反射和 折射情况如图所示，则 a、b 两束光（　　） A．在同种均匀介质中传播时，b 光的传播速度小 B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较大 C．在真空中，a 光的波长大于 b 光的波长 D．若用单色光 a、b 分别通过同一双缝干涉装置，单色光 a 的相邻亮纹间距比 b 的大 15．如图所示，水面下的光源 S 向水面 A 点发射一束光线，反射光线为 c，折射光线分成 a、b 两束，则（ ） A．在水中 a 光的速度比 b 光的速度小 B．由于色散现象，经水面反射的光线 c 也可能分为两束 C．用同一双缝干涉实验装置分别以 a、b 光做实验，a 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉条纹间距 D．若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a 光先消失 二、填空题（共 4 题） 16．如图所示，两缝之间的距离为 d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略 两缝 S1、S2 的连线的中垂线与屏的交点为 P0，双缝到屏的距离 OP0＝l，则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心 间距： _______ 17．激光散斑测速是一种崭新的技术，它应用了光的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于 双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度 与二次曝光的时间间隔 二次曝光时间间隔 、双缝到屏之距离 以及相邻亮纹间距 的乘积等于双缝间距，实验中可测得 ，若所用的激光波长为 ，则该实验确定 物体运动速度的表达式为______________ ． 18．如图，某种复合光经过半圆形的玻璃砖后分成 a、b 两束，其中光束 a 与法线的夹角为 60°，光束 b 与 法线的夹角为 45°，则玻璃对 a、b 两种光的折射率之比 na∶nb=_____；若 a、b 两种光在这种玻璃中的波长 之比为 3: 2 ，现用同一双缝干涉装置分别测量 a、b 两种光的波长，则得到的相邻亮条纹间距之比为 Δxa∶Δxb=_____。 19．1801 年，英国物理学家______成功地观察到了光的干涉现象。 （1）实验示意图 （2）实验过程 如图，让一束平行的______投射到一个有两条狭缝 S1 和 S2 的挡板上，狭缝 S1 和 S2 相距______，两条狭缝 就产生两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是______，两波源发出的光在挡板后面的空间互相____ __，发生干涉现象。 （3）实验现象 在屏上得到______的条纹。 （4）实验结论 证明光是一种______。 三、综合题（共 4 题） 20．使低气压水银弧光灯所发出的光照射间距为 0.4mm 的双缝，在离开双缝 1.5m 远的屏幕上得到一组干涉 条纹，从中央往外数第 1 条和第 5 条暗条纹之间的距离为 8.4mm ，求灯所发出的光的波长。 21．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，有人想利用薄膜干涉的原理设计一种“增反膜”，以减小紫外线对眼睛的伤害，他选 14 用的薄膜材料的折射率为 n  1.5 ，所要消除的紫外线的频率为  8.1�10 Hz 。 （1）他设计的这种“增反膜”所依据的是什么原理？ （2）这种“增反膜”的厚度至少是多少？ 22．用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为 0.25 mm，在距离双缝为 1.2 m 处的光屏上，测 得 5 条亮纹间的距离为 7.5 mm，试求所用单色光的波长。 23．用氦氖激光器发出的红外线进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距 d  0.1mm ，双缝到屏的距离 L  6m ，测得屏上干涉条纹中亮条纹的间距离是 3.8cm ．  1 氦氖激光器发出的红光波长  是多少？ 4  2  如果把整个装置放入折射率是 3 的水中，这时屏上的条纹间距是多少？参考答案： 1．D 2．B 3．B 4．D 5．B 6．B 7．D 8．B 9．B 10．B 11．B 12．C 13．A 14．B 15．C 16．Δx＝ 17． v  18． 19． l λ d L xt 3: 2 托马斯·杨 3∶2 单色光 d 相同 叠加 明暗相间 横波 20．560nm 21． （1）为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路 程差应等于光在薄膜中的波长  � 的整数倍，即 （） n  1, 2, 3L 2d  n � 1 因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的 2 即可； （2）紫外线在真空中的波长是  c �3.7 �107 m f 在膜中的波长为  � =  2.47 �10 7 m n 则“增反膜”的厚度至少是 d 22．3.906×10－7 m 1 �  1.23 �107 m 2 23．  1 6.3�107 m  2 2.85�102 m .