中小学教育资源及组卷应用平台
中小学教育资源及组卷应用平台
4.3光的干涉 同步练习
一、单选题
1．（2021·全国·高三课时练习）如图所示，、为两束不同频率的单色光，以的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直线与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于点，入射点、到点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的点，则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，光的传播速度大于光的传播速度
B．在玻璃中，光的传播速度小于光的传播速度
C．同时增大入射角（入射角始终小于），则光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽
2．（2021·全国·高三课时练习）如图所示，、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，下列关于光和光的说法正确的是（ ）
A．在真空中，光传播速度较大
B．玻璃对光的折射率大于对光的折射率。
C．光和光从玻璃射向空气时，光发生全反射的临界角较小
D．在同样的双缝干涉条件下，用光得到的干涉条纹的相邻条纹间距较大
3．（2021·全国·高二期末）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λ的单色光垂直照射玻璃板B，同时给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t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2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减弱
C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加
D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ
4．（2021·全国·高三课时练习）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、所示，图中有一半圆玻璃砖，O是圆心，是法线，是足够长的光屏。甲单色光以入射角由玻璃砖内部射向点，折射角为。则下列说法正确的是（ ）
A．乙光以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满足
D．若绕点逆时针旋转玻璃砖，上一定能接收到甲光
5．（2021·全国·高三课时练习）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源到、的距离相等，点为、连线中垂线与光屏的交点。光源发出的波长为的光，经出射后垂直穿过玻璃片传播到点，经出射后直接传播到点，由到点与由到点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·全国·高二课时练习）关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是光在薄膜前、后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果
B．若明暗相间的条纹相互平行，说明薄膜的厚度是均匀的
C．用紫光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距大
D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
7．（2021·全国·高二课时练习）把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上（如图）。现用某单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹。下列关于两束干涉光及干涉条纹的说法中正确的是（ ）
A．两束干涉光是图中a、b面反射形成的
B．干涉条纹是疏密均匀的同心圆
C．若换一个表面曲率半径稍大的平凸透镜，条纹变密
D．若改用波长更长的单色光照射，条纹变疏
二、多选题
8．（2021·全国·高二课时练习）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，构成空气尖劈，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尖劈膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B．干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动
D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧
9．（2021·全国·高三课时练习）把一块玻璃板压在另一块玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法正确的是（ ）
A．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏 B．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动
C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动 D．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏
10．（2021·全国·高二课时练习）下列关于双缝干涉实验的说法正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列单色光能够发生干涉现象
D．照射单缝的单色光的波长越短，光屏上出现的条纹宽度越宽
11．（2021·全国·高二课时练习）用红光做光的双缝干涉实验，如果将其中一缝改用蓝光，下列说法正确的是（ ）
A．在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹
B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，红光和蓝光不会发生干涉现象
C．频率不同的两列光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹
D．两束光只能相互叠加，不能产生明暗相间的干涉条纹
12．（2021·全国·高二课时练习）如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则（ ）
A．屏上干涉条纹的间距将变小
B．屏上O点仍然为中央亮条纹的中心
C．屏上P1位置仍然可能为亮条纹的中心
D．屏上P1位置可能为暗条纹的中心
13．（2021·全国·高三课时练习）用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．取下滤光片，光屏上将只见到白光
B．若光屏与双缝间距增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大
C．若将双缝间的距离增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小
D．测出条亮条纹间的距离，则相邻两条亮条纹间距为
14．（2021·全国·高三课时练习）如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设光的折射率为，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中，光的波长比光的大
B．在水中，光的传播速度比光的大
C．复色光圆形区域的面积为
D．在同一装置的双缝干涉实验中，光的干涉条纹相邻亮条纹间距比b光的窄
第4页，共5页
第5页，共5页中小学教育资源及组卷应用平台
中小学教育资源及组卷应用平台
4.3光的干涉 同步练习
一、单选题
1．（2021·全国·高三课时练习）如图所示，、为两束不同频率的单色光，以的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直线与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于点，入射点、到点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的点，则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，光的传播速度大于光的传播速度
B．在玻璃中，光的传播速度小于光的传播速度
C．同时增大入射角（入射角始终小于），则光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽
【答案】D
【详解】
A．各种光在真空中的速度相同，故A错误；
B．根据题图，入射角相同，光的折射角较大，所以玻璃砖对光的折射率较小，由光在介质中的光速
得，光在介质中的传播速度较大，故B错误；
C．玻璃砖上下表面平行，、光在玻璃砖下表面均不会发生全反射现象，故C错误；
D．根据公式
可知，由于a光的波长大于b光波长，对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽，故D正确。故选D。
2．（2021·全国·高三课时练习）如图所示，、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，下列关于光和光的说法正确的是（ ）
A．在真空中，光传播速度较大
B．玻璃对光的折射率大于对光的折射率。
C．光和光从玻璃射向空气时，光发生全反射的临界角较小
D．在同样的双缝干涉条件下，用光得到的干涉条纹的相邻条纹间距较大
【答案】D
【详解】
A．在真空中，各种光的传播速度均相同（光速c），A错误；
B．由题图可以看出光偏折程度较大，则光的折射率较大，B错误；
C．光从玻璃射向空气时，由临界角公式
可知，光的临界角较小，C错误；
D．因光折射率较小，频率较低，由
可知波长较长，根据
可知，在同样的双缝干涉条件下，用光得到的干涉条纹的相邻条纹间距较大，D正确。故选D。
3．（2021·全国·高二期末）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λ的单色光垂直照射玻璃板B，同时给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t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2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减弱
C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加
D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ
【答案】B
【详解】
AB．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，叠加后加强，A错误，B正确；
CD．温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮又变到最亮，由干涉原理可知，当路程差（即薄膜厚度的2倍）等于半波长的偶数倍，出现亮条纹，知路程差减小为λ，则A的高度增加，CD错误。故选B。
4．（2021·全国·高三课时练习）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、所示，图中有一半圆玻璃砖，O是圆心，是法线，是足够长的光屏。甲单色光以入射角由玻璃砖内部射向点，折射角为。则下列说法正确的是（ ）
A．乙光以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满足
D．若绕点逆时针旋转玻璃砖，上一定能接收到甲光
【答案】C
【详解】
A．对同一种介质，甲的折射率大，设全反射的临界角为，根据
可知甲的临界角小，乙的临界角大，当甲单色光以入射角由玻璃砖内部射向点发生折射时，乙光以入射时一定不会发生全反射，故A错误；
B．根据双缝干涉相邻亮条纹的间距公式
知甲的波长较小，乙的波长较大，所以甲的频率大，乙的频率小，故B错误；
C．对甲光有
可得，故C正确；
D．绕点逆时针旋转玻璃砖，随着的增大，甲光可能会发生全反射，所以上可能接收不到甲光，故D错误。故选C。
5．（2021·全国·高三课时练习）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源到、的距离相等，点为、连线中垂线与光屏的交点。光源发出的波长为的光，经出射后垂直穿过玻璃片传播到点，经出射后直接传播到点，由到点与由到点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】
波长为的光在玻璃片中的传播速度
通过的距离，光传播的时间差为
故选A。
6．（2021·全国·高二课时练习）关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是光在薄膜前、后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果
B．若明暗相间的条纹相互平行，说明薄膜的厚度是均匀的
C．用紫光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距大
D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
【答案】A
【详解】
A．干涉条纹是光在薄膜前、后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果，故A正确；
B．若明暗相间的条纹相互平行，说明肥皂液薄膜的厚度变化是均匀的，故B错误；
C．由于紫光的波长比红光的小，故用紫光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距小，故C错误；
D．薄膜上的干涉条纹基本上是水平的，故D错误。
故选A。
7．（2021·全国·高二课时练习）把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上（如图）。现用某单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹。下列关于两束干涉光及干涉条纹的说法中正确的是（ ）
A．两束干涉光是图中a、b面反射形成的
B．干涉条纹是疏密均匀的同心圆
C．若换一个表面曲率半径稍大的平凸透镜，条纹变密
D．若改用波长更长的单色光照射，条纹变疏
【答案】D
【详解】
A．由图可见，设透镜的曲率半径为R，与接触点O相距为r处空气层的厚度为d，其几何关系式为
由于R d，可以略去d2，得
产生暗环的条件是：，其中k=0，1，2，3，…
为干涉暗条纹的级数；可得第k级暗环的半径为
只要测出Dm与Dn（分别为第m与第n条暗环的直径）的值，就能算出R或λ。通过以上分析，可以得到，两束干涉光是图中b、c面反射形成的，A错误；
B．干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，越向外越稀疏，B错误；
C．表面曲率半径R变大，若换一个表面曲率半径稍大的平凸透镜，条纹变疏，C错误；
D．若改用波长λ更长的单色光照射，条纹变疏，D正确。
故选D。
二、多选题
8．（2021·全国·高二课时练习）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，构成空气尖劈，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尖劈膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B．干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动
D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧
【答案】AC
【详解】
AB．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．根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖方向移动，故条纹向着劈尖移动，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。
9．（2021·全国·高三课时练习）把一块玻璃板压在另一块玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法正确的是（ ）
A．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏 B．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动
C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动 D．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏
【答案】CD
【详解】
AD．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，相邻亮条纹间距变大，所以干涉条纹会变疏，故A错误，D正确；
BC．将上玻璃板平行上移，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，因此条纹向着劈尖移动，故C正确，B错误。故选CD。
10．（2021·全国·高二课时练习）下列关于双缝干涉实验的说法正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列单色光能够发生干涉现象
D．照射单缝的单色光的波长越短，光屏上出现的条纹宽度越宽
【答案】BC
【详解】
AB．在杨氏双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同，即相干光源，A错误，B正确；
C．频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列单色光能够发生干涉现象，C正确；
D．由可知，波长越短，光屏上出现的条纹宽度越窄，D错误。
故选BC。
11．（2021·全国·高二课时练习）用红光做光的双缝干涉实验，如果将其中一缝改用蓝光，下列说法正确的是（ ）
A．在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹
B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，红光和蓝光不会发生干涉现象
C．频率不同的两列光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹
D．两束光只能相互叠加，不能产生明暗相间的干涉条纹
【答案】BD
【详解】
频率相同、相位差恒定是产生干涉现象的条件，红光和蓝光频率不同，两束光只能相互叠加，不能产生干涉现象，不会产生干涉条纹，AC错误，BD正确。
故选BD。
12．（2021·全国·高二课时练习）如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则（ ）
A．屏上干涉条纹的间距将变小
B．屏上O点仍然为中央亮条纹的中心
C．屏上P1位置仍然可能为亮条纹的中心
D．屏上P1位置可能为暗条纹的中心
【答案】BD
【详解】
A．双缝干涉条纹间距为
d为双缝间距，d变小，Δx变大，A错误；
B．O点到双缝的光程差为零，所以O点始终是亮纹，B正确；
CD．原来P1到双缝的光程差为一个波长，将双缝间的距离变小，P1到双缝的光程差小于一个波长，不可能是亮条纹的中心，若刚好等于半个波长，则P1点是暗条纹中心，C错误，D正确。
故选BD。
13．（2021·全国·高三课时练习）用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．取下滤光片，光屏上将只见到白光
B．若光屏与双缝间距增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大
C．若将双缝间的距离增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小
D．测出条亮条纹间的距离，则相邻两条亮条纹间距为
【答案】BC
【详解】
A．取下滤光片，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A错误；
B．根据知，将光屏与双缝间距增大，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大，故B正确；
C．根据知，将双缝的距离增大，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小，故C正确；
D．测出条亮条纹间的距离，则相邻两条亮条纹间距为，故D错误；
故选BC。
14．（2021·全国·高三课时练习）如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设光的折射率为，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中，光的波长比光的大
B．在水中，光的传播速度比光的大
C．复色光圆形区域的面积为
D．在同一装置的双缝干涉实验中，光的干涉条纹相邻亮条纹间距比b光的窄
【答案】ABC
【详解】
AB．光在水面上有光射出的区域面积较大，知光的临界角较大，根据
知光的折射率较小，则波长较大，再由
可知，在水中光的传播速度比光的大，故AB正确；
C．设复色光区域圆半径为，依据
结合几何关系，可知
而复色光圆形区域的面积为，故C正确；
D．光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹相邻亮条纹间距与波长成正比，可知相同条件下，光的干涉条纹相邻亮条纹间距比光的宽，故D错误。
故选ABC。
第4页，共10页
第3页，共10页
