4.3光的干涉 同步作业（word解析版）
文档属性
| 名称 | 4.3光的干涉 同步作业（word解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 482.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-11 05:58:56 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第一册
4.3光的干涉同步作业（解析版）
1．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为（ ）
A． B．
C． D．
2．下列说法正确的是（ ）
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射
B．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了波的干涉现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的色散
D．用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
3．用一单色光做双缝干涉实验时，测得双缝间的距离为时，双缝挡板与像屏间的距离为，第1条亮线中心与第6条亮线中心间的距离为。则该单色光的波长为（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示是某种频率的光常温下从真空向介质入射时几种介质对真空的折射率，由表中数据结合相关知识可以知道
A．这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度
B．这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距
C．光密介质的密度一定大于光疏介质密度
D．这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射
5．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝、的路程差为7.5×10-7m，如果用频率为6.0×1014 Hz的单色光照射双缝，则（ ）
A．单色光的波长是2×10-7m；P点出现暗条纹
B．单色光的波长是2×10-7m；P点出现亮条纹
C．单色光的波长是5×10-7m；P点出现暗条纹
D．单色光的波长是5×10-7m；P点出现亮条纹
6．我们平时从来也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上叠加产生的干涉条纹，其主要原因是（ ）．
A．两只小灯泡灯丝的发光面积太大，不能看作点光源
B．两只小灯泡的灯丝不能靠得很近，产生的干涉条纹太密，不能分辨
C．平时环境里外界杂散的光太强，干扰了观察的进行
D．小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的，很难满足频率相等的条件
7．在技术中可以利用光的干涉原理检测各种镜面的平整度，在被检测平面上放一个透明的样板，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，下面有关说法中正确的是（ ）
A．用不同颜色的光照射时亮条纹的位置不变
B．样板平面上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹
C．空气劈尖上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹
D．被检测平面上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹
8．下列说法正确的是（ ）
A．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
B．光在介质中传播的速度与光的频率无关
C．在双缝干涉实验中，用紫光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
D．机械波可以在真空中传播
9．根据你学过的干涉原理，判断下列说法中正确的是（ ）
A．在真空中传播速度相等的两束光可以发生干涉现象
B．在双缝干涉实验中，用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现等间距的彩色条纹
C．其他条件不变的情况下，双缝的间距越大，光屏上产生的干涉条纹间距越小
D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，则干涉条纹与原来一样，只是亮度减半
10．如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以（ ）
A．将光屏移近双缝
B．增大双缝的间距
C．更换滤光片，改用频率更小的单色光
D．将光源向双缝移动一小段距离
11．用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图示的干涉图样，其中甲图是a光照射时形成的，乙图是b光照射时形成的则关于a、b两束单色光，下述正确的是
A．a光光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较大
C．若用a光照射某金属时不能打出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子
D．若将a、b两种色光以相同的入射角从水中射向空气，b光刚好发生全反射，则a光一定发生了全反射
12．如图所示，将一个凸透镜压在一块平面玻璃上或另一个凸透镜上将观察到牛顿环，下列说法正确的是（ ）
A．图甲的牛顿环，为中央是暗斑，离中心越远条纹越密
B．图乙的牛顿环，为中央是亮斑，离中心越远条纹越密
C．当单色光从正上方入射时，从下往上看凸透镜，可以观察到亮暗相间的圆环状条纹
D．当白光从正上方入射时，从上往下看凸透镜，可以观察到黑白相间的圆环状条纹
13．把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹。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空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．增大薄片的厚度，条纹间距变小
D．观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧
14．利用光的干涉，两台相距很远(几千公里)联合动作的射电望远镜观察固体的射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移速度，模型可简化为如图所示的双缝干涉，将射电恒星看成点光源S，分别在地球上不同大陆的两个望远镜相当于两个狭缝S1、S2，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏，设某时刻光屏上P点到S1、S2的距离相等，S到S1、S2的距离也相等，当S2向上远离S1时，下列说法中正确的有( )
A．P点接收到的干涉信号先变强
B．P点接收到的干涉信号先变弱
C．干涉条纹间距发生改变
D．干涉条纹间距不变
15．如图所示，平行玻璃砖的底面涂有反射层，一束由两种单色光组成的复色光以入射角45°射向玻璃砖的上表面，经折射、反射再折射后从玻璃砖的上表面射出。不考虑光在玻璃砖其他表面的反射，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率
B．两种单色光从玻璃砖上表面出射后相互平行
C．光比光在玻璃中传播的时间长
D．用相同的装置观察光的干涉条纹，光相邻两条亮条纹间距较大
16．下列说法正确的是（ ）
A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
B．在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的
C．光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理
D．光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的折射角大于紫光的折射角
17．如图，一束复色光垂直于玻璃直角三棱镜的AB面入射，经AC面折射后分成a、b两束，光束a与AC面的夹角为45°，光束b与AC面的夹角为30°，则a、b两束光在玻璃中的传播速度之比=______；若用a、b两束光分别照射同一双缝干涉装置的双缝时，______光束的干涉条纹间距较小。
18．如图所示，一束光射向一块半球形玻璃砖底面中心O点，经折射后分成a、b两束光．则下面结论正确的是_____________．
A．在真空中a光的波长小于b光的波长
B．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
C．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
D．a光的频率大于b光的频率
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上进行实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
19．在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝和的路程差为，如果用频率为的光照射双缝，试问：
（1）该光的波长是多少？
（2）试通过计算分析点出现亮条纹还是暗条纹？
20．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点P应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？
参考答案
1．B
【详解】
薄膜的干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，故条纹是水平的，故选B.
2．A
【详解】
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波比可见光容易发生衍射，因为声波的波长比可见光长，故A正确；
B．当观察者与波源的距离发生变化时，观察者接收到的波的频率发生改变的现象叫多普勒效应，所以用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应，故B错误；
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故C错误；
D．检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象，利用两平面所夹空气薄层的反射，获得频率相同的光波，从而进行相互叠加，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
根据得，该单色光的波长，相邻两亮条纹间的距离
解得
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
A．由表中数据可知，玻璃的折射率大于水的折射率，根据可知，光在玻璃中的速度小于在水中的速度，选项A错误；
B．这种频率的光在水中的波长小于在空气中的波长，则根据可知，这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距小于在空气中观测的条纹间距，选项B错误；
C．光密介质的折射率较大，而不是密度较大，故C错误．
D．水晶对这种频率的光的折射率大于水的折射率，根据可知，水晶的临界角较小，则从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射，选项D正确；
故选D.
点睛：此题关键是能从表格中获取各种介质的折射率的信息；知道折射率越大，光在介质中的速度越小，临界角越小.
5．C
【详解】
根据光波的速度公式：则有：
m
光的路程差跟光波长之比为：
即路程差为光的半个波长的奇数倍．因此，两束光在该点振动减弱，出现光的暗条纹，故C正确，ABD错误．
故选C。
6．D
【详解】
两小灯泡发出的光均为杂色光，不能满足频率相等的条件，故无法观察到干涉现象，D正确；
故选D。
7．C
【详解】
A．用不同颜色(即波长不同)的光照射时，波程差变化，则亮条纹的位置发生变化，故A错误；
BCD．根据薄膜干涉的产生原理，形成明暗相间的条纹是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，故BD错误，C正确。
故选C。
8．A
【详解】
A．油膜呈现彩色图样是光的干涉现象，由膜的前后表面反射光线，进行相互叠加而出现的薄膜干涉现象，故A正确；
B．光在介质中传播的速度与光的频率有关，故B错误；
C．根据
可知，由于紫光的波长比黄光的波长短，干涉条纹的间距将减小，故C错误；
D．机械波的传播需要介质；不能在真空中传播，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】
A．光发生干涉的前提是两束光的频率相等、振动方向相同且相位差恒定。在真空中光的传播速度是相同的，但频率可能是不同的，故A项错误；
B．红光和紫光的频率不同，不能产生干涉现象，故B项错误；
C．根据可知，双缝的间距越大，光屏上产生的干涉条纹间距越小，故C项正确；
D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，双缝干涉条纹变成了单缝衍射条纹，亮度会改变，但不一定减半，并且条纹宽度也会改变，故D项错误。
故选C。
10．C
【详解】
实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成相干光源；由干涉条纹间距
知为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离d缩小，或者增大L与λ；
A．将光屏移近双缝，则L减小，不符合要求，故A错误；
B．增大双缝的间距d，导致条纹间距变小，故B错误；
C．换滤光片，改用频率更小即波长更长的单色光，符合要求，故C正确；
D．光源向双缝移动一小段距离，不会影响条纹间距，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A、根据双缝干涉相邻条纹间距公式可得在其它条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a光的波长大于b光的波长；根据光在真空中的传播速度，故a光的频率小于b光的频率，而光子的能量，即频率越大光子的能量越大，故a光光子的能量较小；故A错误．
B、由于对于同一种介质，频率越小，折射率越小，故a光的折射率小于b光的折射率，根据可知a光在水中的传播速度较大；故B正确．
C、每种金属都具有极限频率，只有入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，用a光照射某金属时不能打出光电子说明a光的频率小于金属的极限频率，但不能确定b光的频率是否大于金属的极限频率；故C错误．
D、因为，由全反射的临界角可知，则，b光刚好发生全反射，则入射角刚好等于b光的临界角，当相同的入射角不满足a光的临界角，故A不会发生全反射；D错误．
故选B．
【点睛】
解决本题的关键通过双缝干涉条纹的间距公式得出波长的大小，以及知道通过波长大小可比较出频率、折射率、临界角的大小．
12．A
【详解】
AB．牛顿环实验反映的是光的干涉现象，呈现条纹是由于空气膜上下表面所反射的光发生了干涉，亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关，由于牛顿环接触中心处空气膜厚度为0，空气膜上下两面的反射光光程差为0，而由于有半波损失，所以实际光程差是半波长的奇数倍，两反射光发生相消干涉，是暗点，而条纹宽窄的差异,则是空气膜变化率的不同所导致的，变化率越大，光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁，使得条纹更加密集，结合劈尖的知识去理解，空气膜厚度变化率越大，条纹也随之变密变窄，而牛顿环实验所用的平凸透镜的下表面是弧形的，即空气膜的上表面是弧形的，越靠近边缘空气膜厚度的变化越剧烈，所以条纹密度也就越大，故A正确，B错误；
C．当单色光从正上方入射时，从下往上看凸透镜，观察不到亮暗相间的圆环状条纹，故C错误；
D．当白光从正上方入射时，从上往下看凸透镜，可以观察到彩色的圆环状条纹，故D错误。
故选A。
13．AC
【详解】
AB．根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，故A正确，B错误；
C．当增大薄片的厚度，即增大空气薄层的宽度，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C正确；
D．因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D错误。
故选AC。
14．BC
【详解】
在双缝干涉实验中，若当S2向上远离S1时，则经过s1、s2到P的路程差不等于0，导致P点接收到的干涉信号先变弱，当移动到经过s1、s2到P的路程差等于半个波长偶数倍时，才能出现干涉现象，故A错误，B正确；根据公式△x=λ，当S2向上远离S1时，即d增大，那么条纹间距变小，故C正确，D错误．故选BC．
点睛：解决本题的关键掌握当P点与双缝间的路程差是波长的整数倍，为亮条纹．当P点与双缝间的路程差是半波长的奇数倍，为暗条纹；同时掌握干涉条纹间距公式△x=λ的应用．
15．BD
【详解】
光路如图所示
A．根据折射定律可知，a光的偏折程度更大，玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率。A错误；
B．根据光路图可知，光线出射时的折射角与开始的入射角相等，所以两光线从玻璃砖上表面出射后相互平行。B正确；
C．设玻璃砖的厚度为d，则光线在玻璃砖里传播的光程为
光在玻璃中传播的速度为
所以传播时间为
因为，所以，光的折射角的两倍大于光并小于，因此光比光在玻璃中传播的时间短。C错误；
D．折射率大的光的频率也较大。所以光频率大于光。根据，光波长小于光。根据干涉条纹间距公式可知，光相邻两条亮条纹间距较大。D正确。
故选BD。
16．BD
【详解】
A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，故A错误；
B．由条纹间距公式
由于红光的波长大于绿光的波长，可知，在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的，故B正确；
C．光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理，故C错误；
D．因为红光的折射率小于紫光的折射率，光从真空中以相同的入射角斜射入水中，所以红光的折射角大于紫光的折射角，故D正确。
故选BD。
17．∶ b
【详解】
[1]根据折射轨迹可知
所以
有根据公式
所以速度之比为∶。
[2]根据双缝干涉公式可知
所以，a光折射率小，频率低，波长大，干涉条纹间距较大，所以b光较小。
18．BCE
【详解】
光线a的偏折程度小，根据折射定律公式 可知a光的折射率小；a光的频率小，根据，a光在真空中的波长较长，故AD错误，C正确；再根据公式，知a光在玻璃中的传播速度大，故B正确；光线a在真空中的波长较长，根据双缝干涉条纹间距公式，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，故E正确。
故选BCE．
19．（1）（2）暗条纹
【详解】
(1)由公式可得
(2)p到双缝S1和S2的路程差为
所以是暗条纹。
20．用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹
【详解】
如图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在点P互相加强，点P出现亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2到达波峰(波谷)，则S1到达波谷(波峰)，这样由S1和S2发出的光在点P互相抵消，点P出现暗条纹．
频率为f1的单色光波长
λ1＝＝＝0.6×10－6m＝0.6μm
频率为f2的单色光波长
λ2＝＝＝0.4×10－6 m＝0.4μm
可见
Δr＝λ1，Δr＝λ2
可见，用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹．
4.3光的干涉同步作业（解析版）
1．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为（ ）
A． B．
C． D．
2．下列说法正确的是（ ）
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射
B．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了波的干涉现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的色散
D．用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
3．用一单色光做双缝干涉实验时，测得双缝间的距离为时，双缝挡板与像屏间的距离为，第1条亮线中心与第6条亮线中心间的距离为。则该单色光的波长为（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示是某种频率的光常温下从真空向介质入射时几种介质对真空的折射率，由表中数据结合相关知识可以知道
A．这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度
B．这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距
C．光密介质的密度一定大于光疏介质密度
D．这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射
5．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝、的路程差为7.5×10-7m，如果用频率为6.0×1014 Hz的单色光照射双缝，则（ ）
A．单色光的波长是2×10-7m；P点出现暗条纹
B．单色光的波长是2×10-7m；P点出现亮条纹
C．单色光的波长是5×10-7m；P点出现暗条纹
D．单色光的波长是5×10-7m；P点出现亮条纹
6．我们平时从来也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上叠加产生的干涉条纹，其主要原因是（ ）．
A．两只小灯泡灯丝的发光面积太大，不能看作点光源
B．两只小灯泡的灯丝不能靠得很近，产生的干涉条纹太密，不能分辨
C．平时环境里外界杂散的光太强，干扰了观察的进行
D．小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的，很难满足频率相等的条件
7．在技术中可以利用光的干涉原理检测各种镜面的平整度，在被检测平面上放一个透明的样板，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，下面有关说法中正确的是（ ）
A．用不同颜色的光照射时亮条纹的位置不变
B．样板平面上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹
C．空气劈尖上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹
D．被检测平面上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹
8．下列说法正确的是（ ）
A．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
B．光在介质中传播的速度与光的频率无关
C．在双缝干涉实验中，用紫光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
D．机械波可以在真空中传播
9．根据你学过的干涉原理，判断下列说法中正确的是（ ）
A．在真空中传播速度相等的两束光可以发生干涉现象
B．在双缝干涉实验中，用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现等间距的彩色条纹
C．其他条件不变的情况下，双缝的间距越大，光屏上产生的干涉条纹间距越小
D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，则干涉条纹与原来一样，只是亮度减半
10．如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以（ ）
A．将光屏移近双缝
B．增大双缝的间距
C．更换滤光片，改用频率更小的单色光
D．将光源向双缝移动一小段距离
11．用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图示的干涉图样，其中甲图是a光照射时形成的，乙图是b光照射时形成的则关于a、b两束单色光，下述正确的是
A．a光光子的能量较大
B．在水中a光传播的速度较大
C．若用a光照射某金属时不能打出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子
D．若将a、b两种色光以相同的入射角从水中射向空气，b光刚好发生全反射，则a光一定发生了全反射
12．如图所示，将一个凸透镜压在一块平面玻璃上或另一个凸透镜上将观察到牛顿环，下列说法正确的是（ ）
A．图甲的牛顿环，为中央是暗斑，离中心越远条纹越密
B．图乙的牛顿环，为中央是亮斑，离中心越远条纹越密
C．当单色光从正上方入射时，从下往上看凸透镜，可以观察到亮暗相间的圆环状条纹
D．当白光从正上方入射时，从上往下看凸透镜，可以观察到黑白相间的圆环状条纹
13．把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹。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空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．增大薄片的厚度，条纹间距变小
D．观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧
14．利用光的干涉，两台相距很远(几千公里)联合动作的射电望远镜观察固体的射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移速度，模型可简化为如图所示的双缝干涉，将射电恒星看成点光源S，分别在地球上不同大陆的两个望远镜相当于两个狭缝S1、S2，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏，设某时刻光屏上P点到S1、S2的距离相等，S到S1、S2的距离也相等，当S2向上远离S1时，下列说法中正确的有( )
A．P点接收到的干涉信号先变强
B．P点接收到的干涉信号先变弱
C．干涉条纹间距发生改变
D．干涉条纹间距不变
15．如图所示，平行玻璃砖的底面涂有反射层，一束由两种单色光组成的复色光以入射角45°射向玻璃砖的上表面，经折射、反射再折射后从玻璃砖的上表面射出。不考虑光在玻璃砖其他表面的反射，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率
B．两种单色光从玻璃砖上表面出射后相互平行
C．光比光在玻璃中传播的时间长
D．用相同的装置观察光的干涉条纹，光相邻两条亮条纹间距较大
16．下列说法正确的是（ ）
A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
B．在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的
C．光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理
D．光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的折射角大于紫光的折射角
17．如图，一束复色光垂直于玻璃直角三棱镜的AB面入射，经AC面折射后分成a、b两束，光束a与AC面的夹角为45°，光束b与AC面的夹角为30°，则a、b两束光在玻璃中的传播速度之比=______；若用a、b两束光分别照射同一双缝干涉装置的双缝时，______光束的干涉条纹间距较小。
18．如图所示，一束光射向一块半球形玻璃砖底面中心O点，经折射后分成a、b两束光．则下面结论正确的是_____________．
A．在真空中a光的波长小于b光的波长
B．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
C．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
D．a光的频率大于b光的频率
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上进行实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
19．在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝和的路程差为，如果用频率为的光照射双缝，试问：
（1）该光的波长是多少？
（2）试通过计算分析点出现亮条纹还是暗条纹？
20．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点P应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？
参考答案
1．B
【详解】
薄膜的干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，故条纹是水平的，故选B.
2．A
【详解】
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波比可见光容易发生衍射，因为声波的波长比可见光长，故A正确；
B．当观察者与波源的距离发生变化时，观察者接收到的波的频率发生改变的现象叫多普勒效应，所以用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应，故B错误；
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故C错误；
D．检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象，利用两平面所夹空气薄层的反射，获得频率相同的光波，从而进行相互叠加，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
根据得，该单色光的波长，相邻两亮条纹间的距离
解得
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
A．由表中数据可知，玻璃的折射率大于水的折射率，根据可知，光在玻璃中的速度小于在水中的速度，选项A错误；
B．这种频率的光在水中的波长小于在空气中的波长，则根据可知，这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距小于在空气中观测的条纹间距，选项B错误；
C．光密介质的折射率较大，而不是密度较大，故C错误．
D．水晶对这种频率的光的折射率大于水的折射率，根据可知，水晶的临界角较小，则从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射，选项D正确；
故选D.
点睛：此题关键是能从表格中获取各种介质的折射率的信息；知道折射率越大，光在介质中的速度越小，临界角越小.
5．C
【详解】
根据光波的速度公式：则有：
m
光的路程差跟光波长之比为：
即路程差为光的半个波长的奇数倍．因此，两束光在该点振动减弱，出现光的暗条纹，故C正确，ABD错误．
故选C。
6．D
【详解】
两小灯泡发出的光均为杂色光，不能满足频率相等的条件，故无法观察到干涉现象，D正确；
故选D。
7．C
【详解】
A．用不同颜色(即波长不同)的光照射时，波程差变化，则亮条纹的位置发生变化，故A错误；
BCD．根据薄膜干涉的产生原理，形成明暗相间的条纹是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，故BD错误，C正确。
故选C。
8．A
【详解】
A．油膜呈现彩色图样是光的干涉现象，由膜的前后表面反射光线，进行相互叠加而出现的薄膜干涉现象，故A正确；
B．光在介质中传播的速度与光的频率有关，故B错误；
C．根据
可知，由于紫光的波长比黄光的波长短，干涉条纹的间距将减小，故C错误；
D．机械波的传播需要介质；不能在真空中传播，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】
A．光发生干涉的前提是两束光的频率相等、振动方向相同且相位差恒定。在真空中光的传播速度是相同的，但频率可能是不同的，故A项错误；
B．红光和紫光的频率不同，不能产生干涉现象，故B项错误；
C．根据可知，双缝的间距越大，光屏上产生的干涉条纹间距越小，故C项正确；
D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，双缝干涉条纹变成了单缝衍射条纹，亮度会改变，但不一定减半，并且条纹宽度也会改变，故D项错误。
故选C。
10．C
【详解】
实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成相干光源；由干涉条纹间距
知为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离d缩小，或者增大L与λ；
A．将光屏移近双缝，则L减小，不符合要求，故A错误；
B．增大双缝的间距d，导致条纹间距变小，故B错误；
C．换滤光片，改用频率更小即波长更长的单色光，符合要求，故C正确；
D．光源向双缝移动一小段距离，不会影响条纹间距，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A、根据双缝干涉相邻条纹间距公式可得在其它条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a光的波长大于b光的波长；根据光在真空中的传播速度，故a光的频率小于b光的频率，而光子的能量，即频率越大光子的能量越大，故a光光子的能量较小；故A错误．
B、由于对于同一种介质，频率越小，折射率越小，故a光的折射率小于b光的折射率，根据可知a光在水中的传播速度较大；故B正确．
C、每种金属都具有极限频率，只有入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，用a光照射某金属时不能打出光电子说明a光的频率小于金属的极限频率，但不能确定b光的频率是否大于金属的极限频率；故C错误．
D、因为，由全反射的临界角可知，则，b光刚好发生全反射，则入射角刚好等于b光的临界角，当相同的入射角不满足a光的临界角，故A不会发生全反射；D错误．
故选B．
【点睛】
解决本题的关键通过双缝干涉条纹的间距公式得出波长的大小，以及知道通过波长大小可比较出频率、折射率、临界角的大小．
12．A
【详解】
AB．牛顿环实验反映的是光的干涉现象，呈现条纹是由于空气膜上下表面所反射的光发生了干涉，亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关，由于牛顿环接触中心处空气膜厚度为0，空气膜上下两面的反射光光程差为0，而由于有半波损失，所以实际光程差是半波长的奇数倍，两反射光发生相消干涉，是暗点，而条纹宽窄的差异,则是空气膜变化率的不同所导致的，变化率越大，光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁，使得条纹更加密集，结合劈尖的知识去理解，空气膜厚度变化率越大，条纹也随之变密变窄，而牛顿环实验所用的平凸透镜的下表面是弧形的，即空气膜的上表面是弧形的，越靠近边缘空气膜厚度的变化越剧烈，所以条纹密度也就越大，故A正确，B错误；
C．当单色光从正上方入射时，从下往上看凸透镜，观察不到亮暗相间的圆环状条纹，故C错误；
D．当白光从正上方入射时，从上往下看凸透镜，可以观察到彩色的圆环状条纹，故D错误。
故选A。
13．AC
【详解】
AB．根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，故A正确，B错误；
C．当增大薄片的厚度，即增大空气薄层的宽度，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C正确；
D．因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D错误。
故选AC。
14．BC
【详解】
在双缝干涉实验中，若当S2向上远离S1时，则经过s1、s2到P的路程差不等于0，导致P点接收到的干涉信号先变弱，当移动到经过s1、s2到P的路程差等于半个波长偶数倍时，才能出现干涉现象，故A错误，B正确；根据公式△x=λ，当S2向上远离S1时，即d增大，那么条纹间距变小，故C正确，D错误．故选BC．
点睛：解决本题的关键掌握当P点与双缝间的路程差是波长的整数倍，为亮条纹．当P点与双缝间的路程差是半波长的奇数倍，为暗条纹；同时掌握干涉条纹间距公式△x=λ的应用．
15．BD
【详解】
光路如图所示
A．根据折射定律可知，a光的偏折程度更大，玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率。A错误；
B．根据光路图可知，光线出射时的折射角与开始的入射角相等，所以两光线从玻璃砖上表面出射后相互平行。B正确；
C．设玻璃砖的厚度为d，则光线在玻璃砖里传播的光程为
光在玻璃中传播的速度为
所以传播时间为
因为，所以，光的折射角的两倍大于光并小于，因此光比光在玻璃中传播的时间短。C错误；
D．折射率大的光的频率也较大。所以光频率大于光。根据，光波长小于光。根据干涉条纹间距公式可知，光相邻两条亮条纹间距较大。D正确。
故选BD。
16．BD
【详解】
A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，故A错误；
B．由条纹间距公式
由于红光的波长大于绿光的波长，可知，在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的，故B正确；
C．光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理，故C错误；
D．因为红光的折射率小于紫光的折射率，光从真空中以相同的入射角斜射入水中，所以红光的折射角大于紫光的折射角，故D正确。
故选BD。
17．∶ b
【详解】
[1]根据折射轨迹可知
所以
有根据公式
所以速度之比为∶。
[2]根据双缝干涉公式可知
所以，a光折射率小，频率低，波长大，干涉条纹间距较大，所以b光较小。
18．BCE
【详解】
光线a的偏折程度小，根据折射定律公式 可知a光的折射率小；a光的频率小，根据，a光在真空中的波长较长，故AD错误，C正确；再根据公式，知a光在玻璃中的传播速度大，故B正确；光线a在真空中的波长较长，根据双缝干涉条纹间距公式，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，故E正确。
故选BCE．
19．（1）（2）暗条纹
【详解】
(1)由公式可得
(2)p到双缝S1和S2的路程差为
所以是暗条纹。
20．用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹
【详解】
如图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在点P互相加强，点P出现亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2到达波峰(波谷)，则S1到达波谷(波峰)，这样由S1和S2发出的光在点P互相抵消，点P出现暗条纹．
频率为f1的单色光波长
λ1＝＝＝0.6×10－6m＝0.6μm
频率为f2的单色光波长
λ2＝＝＝0.4×10－6 m＝0.4μm
可见
Δr＝λ1，Δr＝λ2
可见，用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹．