4.3、光的干涉 一、单选题 1．关于薄膜干涉，下列说法中正确的是（　　） A．只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象 B．只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象 C．厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹 D．观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧 2．氢原子从 n=3 的能级跃迁到 n=2 的能级辐射出 a 光，从 n=4 的能级跃迁到 n=2 的能 级辐射出 b 光．则 A．在同一双缝干涉装置进行实验，用 a 光照射时相邻亮纹间的距离比用 b 光照射时的 大 B．若用 a 光照某金属不能发生光电效应，则用 b 光照该金属也不能发生光电效应 C．在同一种玻璃介质中，a 光发生全反射的临界角比 b 光的小 D．在同一种玻璃介质中，a 光传播速度比 b 光的小 3．图 1 是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏 P 上观察到的图样如图 2 所示。为 了增大条纹间的距离，下列做法正确的是（　　） A．增大单色光的频率 B．增大双缝屏上的双缝间距 C．增大双缝屏到光屏的距离 D．增大单缝屏到双缝屏的距离 4．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 ( 　　 ) A．在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象 B．白光通过三棱镜后得到彩色图样是利用光的衍射现象 C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象 D．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 5．某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。他使用绿色的滤光片，在目镜中 观察到了一定数量的绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数，以下措施可行 的是（　　） A．增大单缝到双缝的距离 B．换用间距更大的双缝 C．换用更长的遮光筒 D．换用红色的滤光片 6．如图所示，水下光源 S 向水面 A 点发射一束光线，折射光线分为 a、b 两束。则下 列说法错误的是（　　） A．a、b 两束光相比较，在真空中 a 光的波长较长 B．在水中 a 光的速度与 b 光的一样大 C．若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，b 光先消失 D．用同一双缝干涉实验装置分别用 a、b 光做实验，a 光干涉相邻条纹间距大于 b 光 干涉相邻条纹间距 7．用 a、b、c、d 表示四种不同颜色的单色点光源，若：① 将 a、b、c 放在水中相同 深度处，有人在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像最深，c 照亮水面的面积 比 a 的大② 分别用 b、c 和 d 发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b 光的亮条 纹间距最大③ a、c 和 d 发出的光在同种玻璃中传播，d 光的传播速度最大；则推断同 种介质对 a、b、c、d 发出的光的折射率正确的是（　　） A．nb＜nd＜nc＜na B．nb＜na＜nd＜nc C．na＝nb＝nc＝nd D．nb＝na＜nd＝nc 8．图示中用刀片在涂有墨汁的玻璃片上划出有很小间隙的双缝。双缝的作用是当激光 照射它时（　　） A．在双缝处形成明暗相间等间距的条纹 B．形成相干光并在光屏上出现中间宽两边窄的条纹 C．形成两束增强的光并进行叠加形成明暗相间的条纹 D．形成振动情况相同的两束光并在光屏上形成明暗相间等间距的条纹 9．ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC．由 a、b 两种 单色光组成的细光束从空气垂直于 AB 射入棱镜，经两次反射后光线垂直 BC 射出，且 在 CD、AE 边只有 a 光射出，光路图如图所示，则 a、b 两束光（　　） A．a 光的频率比 b 光的频率大 B．在棱镜内，a 光的传播速度比 b 光小 C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小 D．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距小 10．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 光的传播所用时间小于 b 光的传播所用时间 B．在真空中，a 光的波长小于 b 光的波长 C．玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率 D．分别用 a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉条纹间距 11．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 12．如图所示是双缝干涉实验装置图，以下可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离 （ ） A．增大双缝与光屏之间的距离 B．增大单缝与双缝之间的距离 C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离 13．如图所示，一束复色光经三棱镜后分开成 a、b、c 和 d 四种单色光。用这四种单 色光分别作为双缝干涉实验的光源。下列说法正确的是（　　） A．d 光的频率最高 B．a 光在棱镜中的速度最大 C．a 光产生的干涉条纹宽度最大 D．d 光产生的干涉条纹宽度最大 二、多选题 14．在研究 A 物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A 的上表面 是一光滑平面，在 A 的上方放一个两面平行的玻璃板 B，B 与 A 的上表面平行，在它 们之间形成一厚度均匀的空气薄膜．现用波长为  的单色光垂直照射玻璃板 B，同时 t1 给 A 缓慢加热，在 B 的上方观察到 B 板的亮度发生周期性变化．当温度为 时最亮， t2 然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到 时，亮度再一次增到最亮，则（　　） A．出现最亮时，B 上表面反射光与 B 下表面反射光叠加后加强 B．出现最暗时，B 下表面反射光与 A 上表面反射光叠加后加强  C．温度从 t 升至 t 过程中，A 的高度增加 1 2 4  D．温度从 t 升至 t 过程中，A 的高度增加 1 2 2 15．平行单色光射向一横截面为半圆形的玻璃柱体,射向其圆弧面的光只有图中所示圆 心角为  的一段圆弧上有光射出(不考虑光在玻璃内的多次反射)．已知当入射光为 a 光 ,当入射光为 b 光时，   90�，则（ 时,   60� ） A．该玻璃对 a 光的折射率为 2 B．该玻璃对 b 光的折射率为 3 C．在玻璃中 a 光的速度比 b 光的速度大 D．用 a 光和 b 光在同一装置上做双缝干涉实验，a 光的条纹间距小 16．如图所示，a、b 两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均 在玻璃砖底边圆心 O 的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到 O� 点， OO 垂直于底边，下 ' 列说法正确的是（　　） A．从 O� 点射出的光有可能是单色光 B．若这两束光为红光和蓝光，则 b 光是蓝光 C．用同一装置做双缝干涉实验，b 光的条纹间距较大 D．在玻璃中，b 光的速度小于 a 光 三、填空题 17．干涉图样中条纹间距的计算：在双缝间的距离 d 和双缝到光屏间的距离 l 不变的条 件下，单色光产生的干涉条纹间距 Δx（相邻两条亮条纹中心或相邻两条暗条纹中心间 的距离）跟光的波长 λ 成______，即 Δx=______。 18．如图所示，竖直放置的肥皂膜上呈现的彩色条纹正确图示应该是图__________ （选填“A”或“B”）． 19．如图所示，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 计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选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 ν＝8.1×1014 Hz. (1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是________． (2)这种“增反膜”的厚度至少是多少________？ (3)以下有关薄膜干涉的说法正确的是( )． A．薄膜干涉说明光具有波动性 B．如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行 C．干涉条纹一定是彩色的 D．利用薄膜干涉也可以“增透” 20．两束单色光 A、B 垂直射入同一长方体玻璃砖的上表面，单色光 A 比单色光 B 先 到达玻璃砖的下表面。则玻璃砖对单色光_______。 （选填“A”或“B” ）的折射率较大。 用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到单色光__________（选填“A”或“ B”）产生的条纹间距较大。 四、解答题 21．如图所示，双缝干涉测波长的实验中，双缝 屏的距离 l  60cm ，光屏上的 P 点到 S1 、 S2 S1 、 S2 的距离之差 的间距 d  0.25mm   1.5 �106 m ，双缝到光 ，现用某单色光 在空气中做双缝干涉实验，测得两条相邻亮条纹的中心间距 Dy =1.44mm ，光在空气中 8 的传播速度 c  3 �10 m/s 。 （1）求单色光的波长和频率； （2）判断 P 处是亮条纹还是暗条纹（写出判断依据）。 22．我国非常注重太阳能的开发和利用，太阳能热水器的产量和使用量均为世界第一。 光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装 置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能、如图所 示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成内能，这种 镀膜技术的物理依据是什么？请查阅相关资料后与同学分享所得。 14 23．在双缝干涉实验中，用频率 v  5 �10 Hz 的单色光照射双缝，若屏上 P 点到双缝距离 之差为 0.9  m ，则 P 点将出现什么条纹？若将整个装置放入折射率 n  2 的介质中进行上述 实验，则 P 点又将出现什么条纹？参考答案： 1．D 【解析】 【详解】 ABC．当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足 振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹，这种情况在薄 膜厚度不均匀时才会出现。当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象， 如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前 方都是暗的，故 ABC 错误； D．观察薄膜干涉条纹时，是两列频率相同的反射光在薄膜上出现的现象，因此在入射光 的同一侧，故 D 正确。 故选 D。 2．A 【解析】 【详解】 能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知 a 光的频率小于 b 光的频率．则 a 光的波长大于 b 光的波长，根据双缝干涉的条纹间距公式 Vx  L  知，a 光照射的