人教版高中物理选修3-4同步练习：13-3光的干涉.docx

13.3 光的干涉 同步练习（人教版选修3-4）1．对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( ) A ．不同的色光有可能发生干涉现象 B ．不同的色光不可能发生干涉现象 C ．光的强度不同有可能发生干涉现象 D ．光的强度不同不可能发生干涉现象解析：选BC.两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干涉现象，故B 项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干涉现象，故选项C 正确，D 错误．2．关于双缝干涉条纹，以下说法中正确的是( )A ．用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的单色条纹B ．用同一单色光经双缝干涉后的亮条纹距双缝的距离之差为该单色光波长的整数倍C ．用同一单色光经双缝干涉后的亮条纹距双缝的距离之差一定为该单色光波长的奇数倍D ．用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距双缝的距离之差一定为该单色光半波长的奇数倍解析：选ABD.同一单色光的干涉条纹为明暗相间的单色条纹，选项A 正确，距离差为kλ(λ＝0,1,2,3…)时为亮条纹，选项B 正确，C 错误；距离差为2k ＋12λ(k ＝0,1,2,3…)时为暗条纹，选项D 正确．3．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波的波长)( ) A ．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹 B ．在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹C ．在距双缝的路程差为n λ2的点形成亮条纹D ．在距双缝的路程差为nλ＋λ2的点形成暗条纹答案：BD4．用一束单色光做杨氏双缝干涉实验，经双缝后光照射到光屏上，可观察到的图象是下图中的( )图13－3－4答案：D5．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δ＝1.5×10－6m ，当单色光波长λ1＝0.5 μm 时，P 点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长λ2＝0.6 μm 呢？此时在中央亮条纹与P 之间有几个暗条纹？解析：由题意知，当单色光波长λ1＝0.5 μm 时，P 到双缝的路程差δ＝1.5×10－60.5×10－6λ1＝3λ1，满足波长的整数倍，在P 点形成亮条纹；当单色光波长λ2＝0.6 μm，δ＝1.5×10－60.6×10－6λ2＝52λ2，满足半波长的奇数倍，在P 点形成暗条纹，在0～52λ2范围内12λ2和32λ2满足半波长的奇数倍，出现暗条纹．此时在中央亮条纹和P 点之间有两个暗条纹．答案：亮条纹暗条纹两个一、选择题1．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源解析：选D.两束光的频率不同，不满足干涉产生的条件：两束光是相干光源．2.图13－3－5如图13－3－5所示是双缝干涉的实验装置，其光屏上P处出现亮条纹，则双缝到光屏上P点的距离之差为( )A．光波的半波长的奇数倍B．光波的波长的奇数倍C．光波的半波长的偶数倍D．光波的波长的偶数倍解析：选C.在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点为加强点，出现亮条纹；光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，该点为减弱点，出现暗条纹．3．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，是因为( )A．各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距不同B．各色光的速度不同，造成条纹间距不同C．各色光的强度不同D．各色光通过双缝的距离不同解析：选A.双缝干涉条纹的宽度与波长成正比，各色光的波长不同，则条纹宽度不同，故选项A正确．4．用包括有红光、绿光、紫光三种色光的复色光作相干光源，所产生的干涉条纹中离中央亮条纹最近的干涉条纹是( )A．紫色条纹B．绿色条纹C．红色条纹D．都是一样近答案：A5．(2011年温州高二检测)如图13－3－6甲所示为双缝干涉实验的装置示意图．图乙为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹．若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为：红光的波长最长，紫光的波长最短．则以下说法正确的是( )图13－3－6A．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短解析：选A.根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大．由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此选项B 、C 、D 错误，A 正确．6.图13－3－7双缝干涉实验装置如图13－3－7所示，绿光通过单缝S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S 1和S 2与单缝S 的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O 点到两缝的距离相等，P 点是距O 点最近的第一条亮条纹．已知红光、绿光和蓝光三种色光比较，红光的波长最长，蓝光的波长最短，那么如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情况，下列叙述正确的是( )A ．O 点是红光的亮条纹B ．红光的第一条亮条纹在P 点的上方C ．O 点不是蓝光的亮条纹D ．蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方 答案：AB 7.图13－3－8如图13－3－8所示，用单色光做双缝干涉实验，P 处为第二暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二暗条纹的位置( )A ．仍在P 处B ．在P 点上方C ．在P 点下方D ．要将屏向双缝方向移近一些才能看到 答案：B 8.图13－3－9如图13－3－9所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P 点出现第3条暗条纹．已知光速为c ，则P 点到双缝的距离之差r 2—r 1应为( )A.c 2fB.3c 2fC.3c fD.5c 2f解析：选D.由题中条件可知，r 2－r 1＝52λ，又因为λ＝cf，则可得D 正确．9．(2011年黄冈高二期中)如图13－3－10所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上两条狭缝S 1、S 2，由S 1和S 2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光波长为λ，屏上的P 点到两缝S 1和S 2的距离相等，如果把P 处的亮条纹记作第0号亮纹，由P 向上数与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，设P 1处的亮纹恰好是10号亮纹，直线S 1P 1的长度为r 1，S 2P 1的长度为r 2，则r 2－r 1等于( )图13－3－10A ．5λB ．10λC ．20λD ．40λ答案：B10．在双缝干涉实验中，光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 1＝0.75 μm，光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 2＝1.5 μm，如果用频率为6.0×1014Hz 的黄光照射双缝，则( )A ．P 点出现亮条纹，Q 点出现暗条纹B ．Q 点出现亮条纹，P 点出现暗条纹C ．两点均出现亮条纹D ．两点均出现暗条纹解析：选B.由波长与波速的关系式可知λ黄＝c /f ＝0.5 μm.而P 点的光程差Δs 1＝1.5λ黄，即半波长的奇数倍，所以P 点出现暗条纹．而Q 点的光程差Δs 2＝3λ黄，即波长的整数倍，所以Q 点出现亮条纹．二、非选择题11．用波长为5890 。

高中物理学习材料桑水制作一、选择题1．能发生干涉的两束光应是( )A．亮度一样B．颜色一样C．频率相等D．传播方向相同解析：选C.发生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定．2．关于光的干涉，下列说法中正确的是( )A．在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B．在双缝干涉现象里，入射光波长变短，相邻两个明条纹间距将变宽C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析：选C.在双缝干涉现象中，相邻两明条纹和相邻两暗条纹间距是相等的，入射光的波长越长，相邻两个明条纹间距越大，两列波产生干涉时，频率必须相同．3．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么( )A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置处出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对解析：选A.本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹．另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的．4．(2013·温州高二检测)如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图．乙图为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹．若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为：红光的波长最长，紫光的波长最短．则以下说法正确的是( )A．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B ．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C ．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D ．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短解析：选A.根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此选项B 、C 、D 错误，A 正确．5．(2013·哈尔滨高二检测)先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同一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 ．在玻璃中传播速度较大C ．在玻璃中传播时，折射率较大D ．频率较小解析：选BD.干涉条纹间距越大，光波波长越长，频率越小，折射率越小，在介质中传播速度越大，故A 、C 错误，B 、D 正确．6．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S 1和S 2与单缝S 的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O 点距双缝S 1和S 2的距离相等，P 点是距O 点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光的波长，讨论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情况正确的是( )A ．O 点是红光的亮条纹B ．红光的第一条亮条纹在P 点的上方C ．O 点不是蓝光的亮条纹D ．蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方解析：选AB.由于O 点到双缝的光程差为零，所以为各种单色光的亮条纹，P 点是绿光的第一条亮条纹，因为λ红>λ绿，所以红光条纹间距大于绿光条纹间距．7．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( )A ．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的路程差为n λ的点形成亮条纹C ．在距双缝的路程差为n λ2的点形成亮条纹 D ．在距双缝的路程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析：选BD.在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差δ为波长的整数倍时，即δ＝k λ(k ＝0、1、2、…)这些点为加强点，该处出现亮条纹；当距离之差δ为半波长的奇数倍时，即δ＝(2k ＋1)λ2(k ＝0、1、2、…)这些点为减弱点，该处出现暗条纹． 8.如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S 1、S 2，由S 1和S 2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光的波长为λ，屏上的P 点到两缝S 1和S 2的距离相等，如果把P 处的亮条纹记作第0号亮条纹，由P 向上数，与0号亮条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹，与1号亮条纹相邻的亮条纹为2号亮条纹，则P 1处的亮条纹恰好是10号亮条纹．设直线S 1P 1的长度为r 1，S 2P 1的长度为r 2，则r 2－r 1等于( )A ．9.5λB ．10λC ．10.5λD ．20λ解析：选B.由题设可知，从中央亮条纹P 算起，P 1点处是第10号亮条纹的位置，表明缝S 1、S 2到P 1处的距离差r 2－r 1为波长的整数倍，且刚好是10个波长，所以选项B 正确．9．(2013·忻州一中高二检测)在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P 点的距离之差为0.6μm ，若分别用频率为f 1＝5.0×1014 Hz 和f 2＝7.5×1014 Hz 的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是( )A ．单色光f 1和f 2分别照射时，均出现明条纹B ．单色光f 1和f 2分别照射时，均出现暗条纹C ．单色光f 1照射时出现明条纹，单色光f 2照射时出现暗条纹D ．单色光f 1照射时出现暗条纹，单色光f 2照射时出现明条纹解析：选C.λ1＝cf 1＝0.6×10－6 m ，λ2＝c f 2＝0.4×10－6m ．单色光f 1照射时，Δs ＝0.6μm ＝λ1，是明条纹；单色光f 2照射时，Δs ＝0.6 μm ＝32λ2，是暗条纹． ☆10.如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝S ，在光屏中央P 处观察到亮条纹，P 点上方的P 1点出现第一级亮纹中心(即P 1到S 1、S 2的光程差为一个波长)，现换用波长为400 nm 的紫色光源照射单缝，则( )A ．P 和P 1仍为亮条纹B ．P 为亮条纹，P 1为暗条纹C ．P 为暗条纹，P 1为亮条纹D ．P 、P 1均为暗条纹解析：选B.从单缝S 射出的光波被S 1、S 2两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中央P 点到S 1、S 2距离相等，即由S 1、S 2分别射出的光到P 点的路程差为零．因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P 点都是中央亮条纹的中心．而P 1点到S 1、S 2的光程差刚好是橙光的一个波长，即|P 1S 1－P 1S 2|＝600 nm ＝λ橙，则两列光波到达P 1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用波长为400 nm 的紫光时，|P 1S 1－P 1S 2|＝600 nm ＝32λ紫，则两列光波到达P 1点时振动情况完全相反，即由S 1、S 2射出的光波到达P 1点时就相互减弱．因此，出现暗条纹．综上所述，选项B 正确．二、非选择题11．频率为6×1014 Hz 的激光从S 1和S 2投射到屏上，若屏上的点P 到S 1与到S 2的路程差为3×10－6 m ，那么点P 处是亮条纹还是暗条纹？设O 为到S 1和S 2的路程相等的点，则PO 间有几条暗纹、几条亮纹？(不含O 、P 两点处)解析：单色光的波长λ＝c f ＝3×1086×1014 m ＝5×10－7 m ，路程差为3×10－6 m ，Δr λ2＝3×10－652×10－7＝12，即路程差是半波长的偶数倍，P 点出现亮纹，而O 点处为中央亮纹，所以，在PO 间有5条亮纹，6条暗纹．答案：亮条纹 6条暗纹，5条亮纹☆12.如图所示，在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1和S 2距离之差为2.1×10－6 m ，现分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7 m ；(2)已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7 m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角为37°.解析：(1)设光在空气中的波长为λ，由于在介质中传播时频率不变，所以由n 1＝λ1λ2得；λ1＝n 1λ2＝1.5×4×10－7 m ＝6×10－7 m ．由光的路程差Δs ＝2.1 μm ＝2.1×10－6 m 得：N 1＝ΔS λ1＝2.1×10－66×10－7＝3.5.由此可知，从S 1、S 2到P 点的光程差是半波长的奇数倍．故当A 光作光源时，P 点处为暗条纹． (2)根据临界角与折射率的关系，sin C ＝1n ，所以n 2＝1sin 37°＝53，所以B 光在空气中的波长为λ3＝n 2λ2介＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7 m ．由光的路程差和波长的关系：N 2＝Δs λ3＝2.1×10－65.25×10－7＝4.由此可知，当B 光作光源时，P 点处为亮条纹． 答案：(1)暗条纹 (2)亮条纹。

人教版物理高二选修3-4 13.3光的干涉同步练习C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共14题；共32分)1. （2分）在实验条件完全相同的情况下，分别用红光和紫光做实验进行比较，得到五个实验结论，以下是对五个实验结论的描述，其中正确的是（）A . 通过三棱镜后，红光偏折角大B . 通过平行玻璃砖后，红光侧移大C . 在双缝干涉实验中，光屏上红光的干涉条纹间距较宽D . 若紫光照射到某金属表面有光电子逸出，则红光照射也一定有光电子逸出E . 以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射2. （3分）(2020·湖南模拟) 下说法中正确的是（）A . 在干涉现象中，振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小B . 单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，则外力的频率越大，单摆的振幅也越大C . 全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理D . 频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于vE . 电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直3. （2分）如图所示，a点和b点分别表示太阳边缘上两个发光点，图中已作出分析产生日环食的必要光线，当地球上的观察者随同地球一起进入图中1、2、3、4、5哪个区域时，可能观察到日环食（）A . 进入区域1中B . 进入区域2中C . 进入区域3或5中D . 进入区域4中4. （2分） (2019高二下·温州期末) 下列说法正确的是（）A . 图甲，白光通过三棱镜发生色散现象是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同B . 图乙，肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象C . 图丙是红光的干涉条纹D . 图丙，如果在光源与缝之间放一合适凸透镜，不改变其他条件，则条纹变密集5. （2分） (2019高二下·信阳期中) 如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、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)．在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（）A . 红黄蓝紫B . 红紫蓝黄C . 蓝紫红黄D . 蓝黄红紫6. （3分） (2019高二下·温岭月考) 下列说法正确的是（）A . 普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论B . 大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹,这表明所有的电子都落在明条纹处C . 电子和其他微观粒子都具有波粒二象性D . 光波是一种概率波,光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的,这是光子自身的固有性质7. （2分）关于光的干涉和衍射的论述正确的是（）A . 光的干涉是遵循光波的叠加原理，衍射不遵循这一原理B . 光的干涉呈黑白相间的条纹，而衍射呈彩色条纹C . 光的干涉说明光具有波动性，光的衍射只说明光不是沿直线传播的D . 光的干涉和衍射都可看成是两列波或多列波叠加的结果8. （2分） (2020高二下·北京期末) 下列有关光现象的说法正确的是（）A . 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大B . 以相同入射角从水中射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射C . 紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射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以增加透射光的强度9. （3分）在双缝干涉实验装置中(如图所示)，双缝距离为d ，双缝到像屏的距离为l ，调整实验装置，使得屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（）A . 若将屏向左平移一小段距离，屏上干涉条纹将变得不清楚B . 若将屏向右平移一小段距离，屏上干涉条纹仍是清晰的C . 若将双缝间距离d减小，像屏上两相邻明条纹间距离变小D . 若将双缝间距离d增大，像屏上两相邻明条纹间距离变小10. （2分）在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。

人教版物理选修3-4课堂同步精选练习13.3光的干涉（解析版）基础达标：一、选择题1.能产生干涉现象的两束光是()A.频率相同、振幅相同的两束光B.频率相同、相位差恒定的两束光C.两只完全相同的灯泡发出的光D.同一光源的两个发光部分发出的光【答案】B解析：由产生干涉的条件，可知A项错误，B项正确；即使是同一光源的两个部分发出的光，由于相位差随时间不同而改变，所以也不会发生干涉(激光光源除外)；通常把一束光一分为二来获得相干光源，故D项错误；对于C选项，也可以以日光灯为例来说明，日光灯下没有干涉现象的出现，说明不符合干涉条件。

2.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图。

图乙为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹。

若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为红光的波长最长，紫光的波长最短。

则以下说法正确的是()A.丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B.丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C.丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D.丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短【答案】A解析：根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大。

由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此A正确，B、C、D错误。

3.(多选)双缝干涉部分实验装置如图所示，调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹。

关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是()A.若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹B.若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化C.若将像屏向上平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹D.若将像屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化【答案】A、C、D解析：双缝干涉发生后，并不只在有光屏处有干涉图样，而是在双缝右侧的空间，只要通过双缝后两列光在相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象，并且在新的位置仍很清晰，A、C、D正确。

第3课时　光的干涉实验：用双缝干涉测量光的波长[对点训练]知识点一·　杨氏干涉实验1．以下光源可作为相干光源的是( )A．两个相同亮度的烛焰B．两个相同规格的灯泡C．双丝灯泡D．出自一个光源的两束光答案　D解析　相干光的条件，必须是频率相同，相位差恒定，故只有D正确。

2．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象。

这是因为( )A．两个光源发出光的频率相同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源答案　D解析　相干光源的条件为同频率的单色光源。

而不同光源发出的光的频率一般不同，所以不会产生干涉现象，故D正确。

3．关于杨氏实验，下列说法中错误的是( )A．单色光通过小孔后射向两个靠得很近的狭缝可作为振动情况总是相同的波源B．两波源发出的光波在波谷与波谷叠加的地方，光相互抵消或者削弱，屏上出现暗条纹C．两个波源发出的光波在波峰与波峰叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹D．两波源发出的光波在波峰与波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，屏上出现暗条纹答案　B解析　在杨氏实验中，两个狭缝的光源来自同一光源，频率、相位和振动方向均相同，具备干涉条件，所以通过两个狭缝的光在屏上叠加，波峰和波峰叠加的地方，波谷和波谷叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹，波峰和波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，形成暗条纹，B 错误，A 、C 、D 正确。

4．(多选)如图所示是光的双缝干涉的示意图，下列说法中正确的是( )A ．单缝S 的作用是为了增加光的强度B ．双缝S 1、S 2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源C ．当S 1、S 2发出两列光波到P 点的路程差为光的波长λ的1．5倍时，产生第二条暗条纹D ．当S 1、S 2发出的两列光波到P 点的路程差为波长λ时，产生中央亮条纹答案　BC解析　单缝是为了获得线光源，A 错误。

双缝是为了获得相干光源，B 正确。

高中物理学习材料唐玲收集整理13.3光的干涉同步测试1．关于用单色光做双缝干涉实验，以下说法正确的是( )A．入射光波长越长，干涉条纹间距越大B．入射光频率越高，干涉条纹间距越大C．把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹间距变小D．把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小答案：AC2．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后看不到干涉图样，这是因为( ) A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小，看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源答案： D3．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃板分别挡住双狭缝，则屏上将出现( )A．黄色的干涉条纹B．红绿相间的条纹C．黑白相间的条纹D．无干涉条纹答案： D4．用单色光做双缝干涉实验时( )A．屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹B．屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹C．屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D ．屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方答案： AB5．如图所示，在双缝干涉实验中，若单缝S 从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则( )A ．不再产生干涉条纹B ．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P 的位置不变C ．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P 的位置略向上移D ．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P 的位置略向下移答案： D6．某同学利用如图所示器材观察光的干涉现象，其中A 为单缝屏，B 为双缝屏，C 为光屏，当他让一束阳光照射A 时，屏C 上并没有出现干涉条纹，他移走B 后，C 上出现一窄亮斑，分析实验失败的原因，最大的可能是( )A ．单缝S 太窄B ．单缝S 太宽C ．S 到S1和S2距离不等D ．阳光不能作为光源答案： B7．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( )A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹 D ．在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 答案： BD8．如图所示为双缝干涉实验装置示意图，其中甲图是用绿光进行实验时，光屏上观察到的条纹情况，a 为中央明条纹；乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，b 为此时中央明条纹．下列说法正确的是( )A ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短答案： A9．线光源a 发出的光波长为480 nm ，线光源b 发出的光波长为672 nm ，则( )A ．用a 做双缝实验，屏上与双缝路程差x1＝1.68 μm 的P 处将出现暗纹B ．用b 做双缝实验，P 处将出现亮纹C ．用a 做双缝实验，屏上与双缝路程差x2＝1.44 μm 的Q 处将出现亮纹D ．用b 做双缝实验，屏上与双缝路程差x3＝1.68 μm 的M 处将出现亮纹答案： AC10.如图所示，用频率为f 的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P 点出现第3条暗条纹，已知光速为c ，则P 到双缝S1、S2的距离之差(r1－r2)应为( )A.c 2f B.3c 2f C.3c f D.5c 2f 答案： D11．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理．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v 与二次曝光时间间隔Δt 的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间隔Δt 、双缝到屏之距离L 以及相邻两条明纹间距Δx.若所用激光波长为λ，试由以上物理量得出该实验所确定的物体运动速度的表达式．答案：LλΔxΔt12．(1)若屏上的P点到双缝的距离差为2.1×10－6 m，用A光(在折射率n＝1.5的介质中的波长为4×10－7 m)照射双缝，P处是亮纹，还是暗纹？(2)若屏上P点到双缝的距离差为2.1×10－6 m，用B光(在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，入射角θ2＝37°时，折射角θ1＝90°)照射双缝，P处又怎样？答案：(1)暗条纹(2)亮条纹。

高中物理选修3-4 13.3 光的干涉课时同步习题（含答案解析）1．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源2．关于双缝干涉条纹，以下说法中正确的是( )A．用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明、暗相间的单色条纹B．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差为该单色光波长的整数倍C．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差一定为该单色光波长的奇数倍D．用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定为该单色光半波长的奇数倍图53．如图5所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二暗条纹的位置( )A．仍在P处B．在P点上方C．在P点下方D．要将屏向双缝方向移近一些才能看到4．如图6所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时产生干涉条纹，已知入射激光的波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作0号亮纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为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10号亮纹．设直线S1P1的长度为δ1，S2P1的长度为δ2，则δ2－δ1等于( )图6A．9λ图75．如图7所示，实线表示两个相干光源S1、S2发出光的波峰位置，则对于图中的a、b两点，________点为振动加强的位置，________点为振动减弱的位置．6．在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，若双缝处两束光的振动情况恰好相同，在屏上距两缝路程差Δr＝________的地方出现明条纹；在屏上距两缝路程差Δr＝________的地方出现暗条纹．若双缝处两束光的振动情况恰好相反，在屏上距两缝路程差Δr＝________的地方出现明条纹；在屏上距两缝路程差Δr ＝________的地方出现暗条纹．图87．如图8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(r 2－r 1)应为多大？图98．如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m 的橙色光源照射单缝S ， 在光屏中央P 处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P 点上方的P 1点出现第一条亮条纹中心(即P 1到S 1、S 2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m 的紫色光 照射单缝时，问：(1)屏上P 处将出现什么条纹？ (2)屏上P 1处将出现什么条纹？ 9．如图10所示，图10在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1、S 2距离之差为2.1×10－6m ，分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是 暗条纹？(1)已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7m .(2)已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角 为37°.(3)若让A 光照射S 1，B 光照射S 2，试分析光屏上能观察到的现象．参考答案1．D [两束光的相位差不恒定，且都不是单色光，故不是相干光源，因此不能产生干涉图样．] 2．ABD [同一单色光的干涉条纹为明、暗相间的单色条纹，选项A 正确；光程差Δr ＝k λ(k ＝0,1,2,3，……)时，为明纹，选项B 正确，C 项错误；Δr ＝2k ＋12λ(k ＝0,1,2,3，…)时，为暗条纹，选项D 正确．]3．B [由λ＝c f 知f 变小，λ变大．若出现第二条暗条纹，则P 到双缝的光程差Δr ＝32λ，当λ变大时，Δr 也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在P 点上方，B 正确．]4．B [出现明条纹的条件是：光程差δ2－δ1＝n λ.n ＝0时，出现0号亮纹；n ＝1时，出现1号亮纹；…；n ＝10时，出现10号亮纹．]5．b a解析 由图可知，b 到S 1、S 2的距离相等，即路程差Δr ＝0，故b 点为加强点．a 到S 1、S 2的距离不等，且路程差Δr ＝1.5λ，故a 点为减弱点．6．n λ (2n ＋1)λ2 (2n ＋1)λ2n λ7.3c 2f解析 由光的干涉出现亮、暗条纹的条件可知，当到双缝的距离之差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，即到双缝的距离之差r 2－r 1＝(2k －1)λ2，其中k ＝1,2,3…为条纹的级数．所以当出现第2条暗条纹时，取k ＝2，所以r 2－r 1＝3λ2.又因为c ＝λf ，所以r 2－r 1＝3c2f.8．(1)亮条纹 (2)暗条纹解析 (1)从单缝S 射出的光波被S 1、S 2两缝分成的两束光为相干光，由题意知屏中央P 点到S 1、S 2距离相等，即分别由S 1、S 2射出的光到P 点的路程差为零，因此是亮条纹中心，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P 点都是中央亮条纹(也叫零级亮条纹)的中心．(2)分别由S 1、S 2射出的光到P 1点的路程差刚好是橙色光的一个波长，即|P 1S 1－P 1S 2|＝6.0×10－7m ＝λ橙，则两列光波到达P 1点时振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用波长为4.0×10－7 m 的紫色光时，|P 1S 1－P 1S 2|＝6.0×10－7m ＝32λ紫，则两列光波到达P 1点时振动情况完全相反，即分别由S 1、S 2射出的光到达P 1点时相互减弱，因此，在P 1点出现暗条纹．9．(1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析解析 (1)设A 光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n ＝λ1λ2，得λ1＝n λ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m根据路程差Δr ＝2.1×10－6m ，所以N 1＝Δr λ1＝2.1×10－66×10－7＝3.5由此可知，从S 1和S 2到P 点的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P 点为暗条纹．(2)根据临界角与折射率的关系sin C ＝1n 得n ＝1sin 37°＝53由此可知，B 光在空气中波长λ2为：λ2＝n λ介＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7m由路程差Δr 和波长λ的关系N 2＝Δr λ2＝2.1×10－65.25×10－7＝4可见，用B 光做光源，P 点为亮条纹．(3)若让A 光和B 光分别照射S 1和S 2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光．。

答案：A3.煤矿中的瓦斯危害极大，容易发生瓦斯爆炸事故，造成矿工伤亡。

某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图1所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，图1在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。

如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体( ) A．一定含瓦斯B．一定不含瓦斯C．不一定含瓦斯D．无法判断解析：如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯，A正确。

答案：A4．用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图2所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则( )图2A．O到达a、b的路程差为零B．M、N到达b的路程差为λC．O到达a、c的路程差为4λD．M、N到达e的路程差为2λ解析：振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足某双缝到某点的路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2,3…)，故B、D正确。

答案：BD5.如图3所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光光源照射单缝，则( ) 图3 A．P和P1处仍为亮条纹B．P处为亮条纹，P1处为暗条纹C．P处为暗条纹，P1处为亮条纹D．P、P1处均为暗条纹解析：从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光，由题意知屏中央P点到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零，因此是亮条纹。

因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多长，P点都是中央亮条纹。

而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长，即|P1S1－P1S2|＝600 nm＝λ橙，则两列光波到达P1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此出现亮条纹。

光的干涉同步练习一．选择题（每小题4分，共44分）1．下列哪些现象属于光的干涉（）A．阳光透过棱镜在墙壁上形成的彩条B．雨后天空中出现的彩虹C．阳光下水面上油膜的彩色条纹D．透过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒2．太阳连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。

产生这些暗线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素B.太阳内部缺少相应的元素C.太阳表面大气层中存在着相应的元素D.太阳内部存在着相应的元素3．认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几方面，不正确的理由是( ) A．在真空中的传播速度相同B．都能发生反射、衍射、折射等现象C．传播都不依靠别的介质D．都是由振荡电路中的自由电子的运动产生的4．在双缝干涉实验中，若在屏与狭缝之间紧靠下面一条狭缝处加上一块厚的小玻璃，在屏上出现的干涉条纹位置，跟不加玻璃时的相应的这些干涉条纹位置相比较，则A.相同B.上移C.下移D.转过905. 在双缝干涉实验中，以下说法正确的是（）A．把入射光由黄光变为紫光，相邻两明条纹的距离变窄B．若把双缝中的一条缝遮住，屏上出现一条亮线C．若使屏远离双缝，干涉条纹间距离变宽D．若将入射光改为白光，屏上将出现彩色条纹6. 高墙外的人对墙喊话，墙里的人只能听到声音，但看不见人．这是由于（）A．光波是电磁波，而声波是机械波B．光波是横波，而声波是纵波C．光速太大D．光波的波长比墙的高度小得多。

7．一束单色光从水中射人空气中，则这束光的（）A．频率和波长保持不变B．频率不变，但波长变大C．频率不变，但波长变小D．频率变小，但波长保持不变8.．按红外线、紫外线、伦琴射线、γ射线的顺序进行比较( )A．穿透能力由大到小B．衍射能力由大到小C．粒子性越来越显著D．波动性越来越显著9．关于红外线、紫外线和伦琴射线的产生及其特性的下列说法正确的是( ) A．一切物体都能发出红外线，一切高温物体都能发出紫外线，受激发的原子核能发出伦琴射线；B．红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用，伦琴射线有很强的贯穿性，C．按顺序，红外线、紫外线、伦琴射线的波动性依次减弱，D．高速电子流打击到固体物质上能产生伦琴射线。

13.3 光的干涉1．用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是()A．相邻干涉条纹之间的距离相等B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距2．用包括有红光、绿色、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验，所产生的干涉条纹中，离中央亮纹最远的干涉条纹是()A．紫色条纹B．绿色条纹C．红色条纹D．都一样近3．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则()A．Δx1<Δx2B．Δx1>Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变4．如图17－1所示双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹。

乙图为换用另一种单色光进行实验的图样，a′为中央亮条纹，则以下说法中正确的是()图17－1A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短5．从点光源L发出的白光，经过透镜后成一平行光束，垂直照射到挡板P 上，板上开有两条靠得很近的平行狭缝S1、S2，如图17－2所示，在屏Q上可看到干涉条纹，图中O点是屏上与两狭缝等距离的一点，则()图17－2A．干涉条纹是黑白的，O点是亮点B．干涉条纹是黑白的，O点是暗点C．干涉条纹是彩色的，O点是亮点D．干涉条纹是彩色的，O点是暗点6．如图17－3所示，用单色光做双缝干涉实验，S1和S2为双狭缝，O为光屏上的中央亮纹，P处为O点上方的第二亮纹。

现改用频率较高的单色光重做实验，其他条件不变，则中央亮纹上方第二条亮纹的位置()、图17－3A．仍在P点处B．在P点上方C．在P点下方D．必须要将屏向双缝方向移近一些才能看到亮纹7．如图17－4所示是研究光的双缝干涉的示意图。

光学专题训练一、选择题1．如图所示，从点光源S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab 间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是（ ）a 侧是红色光，b 侧是紫色光B. 在真空中a 侧光的波长小于b 侧光的波长C .三棱镜对a 侧光的折射率大于对b 侧光的折射率 D. 在三棱镜中a 侧光的传播速率大于b 侧光的传播速率 答案-BC2．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平行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 ①④B ②④C ①③D ②③ 答案-B3．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象 （ ）（A ）都是光的衍射现象； （B ）都是光的干涉现象；（C ）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 ； （D ）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。

答案-C4．下列关于光的说法中正确的是（ ） A ．红光光子能量比紫光光子能量小 B ．在真空中红光波长比紫光波长短 C ．红光和紫光相遇时能产生干涉现象D ．红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时也一定有电子向外发射 答案-AD 5．（上海市宝山区2008年4月模拟）在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（ ）DA ．a 、cB ．b 、cC ．a 、dD ．b 、d 答案-D6．下列实验中，能证实光具有波动性的是（ ） ○1光电效应实验 ○2光的双缝干涉实验 ○3光的圆孔衍射实验 ○4α粒子散射实验 （A ）○1和○2 （B ）○2和○3 （C ）○1和○4 （D ）○3和○4a b cd答案-B7．人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验，如图所示的四个示意图所表示的实验能说明光具有波动性的是：（ ）答案-ABD8．在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度。

高中物理学习材料桑水制作1．由两个不同光源所发生的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象，这是因为( )A．两个光源发出光的频率相同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源解析：选D.紧扣相干光源的条件须为同频率的单色光源，而不同光源发出的光频率一般不同，所以不会产生干涉现象．2.用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则( )A．O到达a、b的路程差为零B．M、N到达b的路程差为λC．O到达a、c的路程差为4λD．M、N到达e的路程差为2λ解析：选BD.振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足Δx＝nλ(n＝0,1,2,3…)．3．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析：选A.各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹．4.如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3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( )A.c2fB.3c2fC.3c fD.5c 2f解析：选D.由题中条件可知，r 2－r 1＝52λ，又因为λ＝c f，则可得D 正确． 5．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δ＝1.5×10－6 m ，当单色光波长λ1＝0.5 μm 时，P 点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长λ2＝0.6 μm 呢？此时在中央亮条纹与P 之间有几个暗条纹？解析：由题意知，当单色光波长λ1＝0.5 μm 时，P 到双缝的路程差δ＝1.5×10－60.5×10－6λ1＝3λ1，满足波长的整数倍，在P 点形成亮条纹；当单色光波长λ2＝0.6 μm ，δ＝1.5×10－60.6×10－6λ2＝52λ2，满足半波长的奇数倍，在P 点形成暗条纹，在0～52λ2范围内12λ2和32λ2满足半波长的奇数倍，出现暗条纹．此时在中央亮条纹和P 点之间有两个暗条纹．答案：亮条纹 暗条纹 两个。

第十三章第三节光的干涉同步测试一、单选题（共8题；共16分）1.现代光学装置中的透镜，棱镜的表面常涂上一层薄膜（一般用氟化镁），当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的时，可以大大减少入射光的反射损失，从而增强透射光的强度，这种作用是应用了光的（）A. 色散现象B. 全反射现象C. 干涉现象D. 衍射现象[来2.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为△x，若△x甲＞△x乙，则下列说法正确的是（）A. 甲光能发生偏振现象，则乙光不能B. 真空中甲光的波长一定小于乙光的波长C. 真空中甲光的波速一定大于乙光的波速D. 在同一种均匀玻璃中甲光的传播速度大于乙光3.下面是四种与光有关的事实中，与光的干涉有关的是（）A. 用光导纤维传播信号B. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C. 一束白光通过三棱镜形成彩色光带D. 雨后天空出现彩虹4.物理学原理在现代科技中有许多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波．飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是（）A. 天线发出的两种无线电波必须一样强B. 导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C. 两种无线电波在空间的强弱分布稳定D. 两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合5.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（）A. 只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失B. 红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在C. 任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮光D. 屏上无任何亮光6.从两只手电筒射出的光，当它们照到同一屏上时看不到干涉条纹，这是因为（）A. 干涉图样太细小看不清楚B. 手电筒射出的光不是单色光C. 周围环境的漫反射光太强D. 两个光源是非相干光源7.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干涉条纹．现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到（）A. 与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B. 与原来不同的明暗的条纹，而中央明条纹变宽些C. 只有一条与缝宽相对应的明条纹D. 无条纹，只存在一片红光8.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则这两种光（）A. 在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B. 以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大C. 从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较小D. 用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较小二、填空题（共3题；共6分）9.激光散斑测速是一种崭新的测速技术，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v与二次曝光时间间隔△t的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间间隔△t、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距△x．若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度为________．10.采用干涉法检查一块玻璃板的表面是否平整，所用光源为单色光，检查中所观察到的干涉条纹是由如图哪两个表面反射的光线叠加而成的________．11.利用光的现象或原理填空A．照相机镜头镀的一层膜是利用了光的________原理B．海市蜃楼是光的________现象C．光纤通信是利用了光的________原理D．人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的________现象．三、解答题（共1题；共5分）12.要使某透镜能对在空气中波长为0.52 μm的黄光增透，至少要在镜面上涂厚度为多大的增透膜？（假定做这种膜的材料的折射率为1.3）四、实验探究题（共1题；共2分）13.在观察光的双缝干涉现象的实验中：（1）将激光束照在如图所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是下图中的________（2）若保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________（以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）．五、综合题（共2题；共15分）14.如图所示，两个相同的声源S1和S2相距d=10m，频率f=1700Hz，振动为同步振动，Q是S1，S2连线的中点，OQ是S1，S2连线的中垂线，OQ长l=400m，OP线段平行于S1S2连线，OP=16m，已知空气中声速为340m/s，试问：（1）在O点振动将加强还是减弱；（2）在OP线段上会出现几个振动最强的位置．15.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f=8.1×1014Hz．（1）他设计的这种“增反膜”所依据的原理是________（2）这种“增反膜”的厚度是________（3）请判断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”答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】解：光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差使得两束反射光出现振动减弱，导致相互抵消．从而增强光的透射能力．这是依据光的干涉现象．故选：C【分析】当光照射时膜的两表面产生频率相同的反射光，从而出现光的抵消，最终实现增加透射性．2.【答案】D【解析】【解答】解：A、偏振现象是横波特有的现象，由于光是横波，故甲乙都可以发生偏振现象．故A 错误．B、根据△x= λ知，△x甲＞△x乙，则在真空中甲光的波长一定大于乙光的波长．故B错误．C、由于甲光的波长比较长，则甲光的频率较小，折射率减小，根据v= 知，在同一种介质中甲光的传播速度大于乙光，但在真空中波速相等．故C错误，D正确．故选：D．【分析】偏振现象时横波特有的现象；根据双缝干涉条纹的间距公式，结合条纹间距的大小比较出波长的大小，从而得出频率、折射率的大小，根据v= 比较在介质中的速度大小，根据双缝干涉条纹的间距公式，结合双缝间距的变化，得出条纹间距的变化．3.【答案】B【解析】【解答】解：A、光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号．与光的干涉无关．故A错误．B、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故与光的干涉有关．故B正确．C、白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故折射的结果与光的干涉无关．故C错误．D、雨后天空出现彩虹是光的折射现象，与光的干涉无关．故D错误．故选：B．【分析】光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号；检查平面的平整度是利用薄膜干涉；色散是同种玻璃对不同的单色光的折射率不同造成的；水面上的油膜呈现彩色是薄膜干涉造成的．4.【答案】C【解析】【解答】解：A、干涉要求两波源的频率相同，而强度没有要求，故A错误．B、由于无线电波以光速传播，根据知，波长不同，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，故B错误．C、空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍．所以两种电波的干涉强弱分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以两种干涉分布不重合，不过中垂线都是加强点，故C正确，D错误．故选：C．【分析】当两波的频率相同，可以发生干涉，两波源连线的中垂线上的点到两波源的路程差为零，都是加强点．5.【答案】C【解析】【解答】解：在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），由于绿光和红光的频率不同，则不能发生干涉，但屏上仍有光亮．故C正确，A、B、D错误．故选：C．【分析】发生干涉的条件是两列光的频率相同．白光通过红色滤光片剩下红光，通过绿色滤光片剩下绿光，红光和绿光不能发生干涉．6.【答案】D【解析】【解答】解：两只小灯泡发出的光在屏上不产生产生干涉条纹，是小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的，频率不稳定，不符合干涉产生的条件．故D正确，A、B、C错误．故选：D．【分析】发生干涉的条件是：频率相同．灯泡发出光的频率是不稳定的，不符合干涉的条件7.【答案】B【解析】【解答】解：如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹．衍射条纹是宽度不相等的条纹．故选项B正确，ACD错误；故选：B．【分析】如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹．8.【答案】D【解析】【解答】解：A、根据得，蓝光的折射率大，则在介质中传播的速度较小．故A错误．B、以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，故B错误．C、从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式sinC= ，红光的折射率小，则临界角较大．故C错误．D、根据，蓝光的波长较短，则蓝光的相邻条纹间距较小．故D正确．故选：D【分析】根据题目中的蓝光的折射率比红光的折射率大，可以判断这两种光在该玻璃中的波速大小，以及波长、临界角等大小情况，然后以及相关物理知识即可解答．二、填空题9.【答案】【解析】【解答】解：在波的干涉中，干涉条纹的间距△x= ，及速度公式由上式联立可得：故答案为：【分析】由波的干涉中条纹的间距公式与速度公式可得出物体运动速度大小．10.【答案】a的下表面和b的上表面【解析】【解答】解：薄膜干涉形成的条纹是空气膜的上下表面的发射光干涉产生的，即由a的下表面和b的上表面两个表面的反射光线叠加而成的；故答案为：a的下表面和b的上表面．【分析】薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的．当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同．11.【答案】干涉；折射；全反射；衍射【解析】【解答】解：A、照相机镜头镀的一层膜，是增透膜，是利用了光的干涉原理，B、海市蜃楼是光的折射现象；C、光纤通信是利用了光的全反射原理；D、眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的单缝衍射现象．故答案为：A．干涉B．折射C．全反射D．衍射．【分析】增透膜是利用光的干涉现象；海市蜃楼是光的折射现象；光纤通信是利用了光的全反射现象；眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的衍射现象．三、解答题12.【答案】解：光波在膜中的波长为：λ′= = m=4.0×10﹣7m增透膜的厚度为：d= = m=1.0×10﹣7m．答：至少要在镜面上涂厚度为多大的增透膜1.0×10﹣7m【解析】【分析】两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光．四、实验探究题13.【答案】（1）A（2）变窄【解析】【解答】解：（1）将激光束照在如图所示的双缝上，将出现双缝干涉现象，而双缝干涉图象的中间是亮条纹，两侧是明暗相间的对称的干涉条纹，故A正确，BCD错误．故选A．（2）根据双缝干涉条纹间距公式△x= λ可知在其它条件不变，d减小时，条纹宽度变宽；而其它条件不变，l减小，则条纹宽度变窄．故答案为：（1）A；（2）变窄．【分析】（1）双缝干涉的图样是：中间是亮条纹，两侧是明暗相间的对称的干涉条纹．（2）根据双缝干涉条纹间距公式△x= λ可知在其它条件不变的情况下△x分别随l和随d变化的情况．五、综合题14.【答案】（1）解：由题意可知，根据公式，则有：λ= =0.2m；当到两波源的间距差为波长的整数倍或0时，出现振动加强点，由于Q是S1，S2连线的中点，OQ是S1，S2连线的中垂线，所以O点到S1，S2的距离是相等的，距离的差是0，所以是振动的加强点答：在O点振动将加强（2）解：P到两个波源的距离：=m，=m=45.177m﹣41.485m=3.692m根据振动的加强点的条件可知，每一次到两个波源的距离的差达到0.2m时就可以出现振动的加强点，所以共有：n=n只能取整数，所以在OP线段上会出现18个振动最强的位置答：在OP线段上会出现18个振动最强的位置【解析】【分析】（1）根据波的频率与波速关系，结合，从而求解波长，并根据波的间距差是波长的整数倍，即为振动加强；（2）分别求出P到两个波源的距离差，结合加强点的条件分析，即可求解．15.【答案】（1）两反射光叠加后加强（2）1.23×10﹣7m（3）A,D【解析】【解答】解：（1）为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强，（2）当光程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d=Nλ′（N=1，2，…），因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的．紫外线在真空中的波长是λ= =3.7×10﹣7m．在膜中的波长是λ′= =2.47×10﹣7m，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后加强，则会“增反”．故膜的厚度至少是1.23×10﹣7m．（3）A、薄膜干涉说明光具有波动性，散射说明光具有粒子性，所以A正确；B、无论薄膜厚度是否相同，产生的干涉条纹都是平行的，由公式△x= λ知条纹间距不同，所以B错误；C、白光的干涉条纹是彩色的，因为白光由七种色光组成，如果用单一颜色的色光照射，则条纹是单一颜色与黑色相间所以C错误；D、当膜的厚度为波长的四分之一时就可以实现“增透”，所以D正确．故答案为：（1）两反射光叠加后加强；（2）1.23×10﹣7m；（3）AD．【分析】（1）知道光叠加的原理以及在增反膜中的应用；（2）增反膜的厚度为波长的一半，增透膜的厚度为波长的四分之一；（3）熟悉光的干涉特点．。