4.3光的干涉 自主提升过关练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3光的干涉 自主提升过关练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 338.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-21 05:08:57 | ||
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文档简介
4.3光的干涉 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是（ ）
A．在同种介质中b光的速度较大
B．该玻璃三棱镜对a光的折射率较大
C．若让a、b光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则b光条纹间距较小
D．若将a、b两束光以相同的入射角从空气射向水面，则可能a光不发生全反射而b光发生全反射
2．如图所示，图a为单缝，图b为双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远的位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹）如图中的c和d所示，则下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是（ ）
A．图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹
B．单缝s越宽，越容易观察到对应的明暗条纹
C．双缝间距离越短，对应条纹间距越小
D．在相同的条件下，蓝光的干涉条纹间距小于红光的干涉条纹间距
3．如图甲所示，用蓝色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到A处如图乙所示条纹中O的情况，下列说法正确的是（ ）
A．条纹是光在标准板M的上表面反射和N的上表面反射叠加而成的
B．N的上表面A处向上凸起
C．将之间的薄片向右拉出一些，条纹会变密集
D．若改用绿光照射，条纹会变密集
4．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
5．某三棱镜的横截面为等腰三角形，，边长为，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于方向照射到边的中点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。已知光在真空中传播速度为c。（不考虑面的反射）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
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．仅改变入射光在边上入射点的位置，b光在该三棱镜中的传播时间始终为
6．光学知识在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．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反射
B．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振
C．利用光导纤维传送图象，是利用光的全反射现象
D．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射
7．用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板
B．若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图乙中的干涉条纹变密
C．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了不平整
D．用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，也可以得到间距相等的明暗相间的同心圆环
9．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为，双缝到光屏的距离为，调整实验装置使光屏上见到清晰的干涉条纹。关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况，下列叙述中正确的是（ ）
A．屏上所有暗线都是从双缝中出来的两列光波的波谷与波谷叠加形成的
B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若只减小双缝间距，屏上两相邻明条纹间距离变小
D．若只改用频率较大的单色光，屏上两相邻明条纹间距离变大
10．如图甲是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结光旺构。光照射翅脊上“台阶结构”的典型光路如图乙所示，则（ ）
A．翅膀灿烂闪烁是光的干涉现象
B．翅膀灿烂闪烁是光的全反射现象
C．光经翅脊反射后的频率变大
D．光在翅脊中的波长大于在空气中波长
11．下列说法不正确的是（ ）
A．光纤通信是利用了光的全反射原理
B．狭义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都相同的
C．全息照相应用了光的干涉原理，同时还要应用激光进行全息照相。
D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光
12．一半球形玻璃砖，点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，为垂足，如图所示，与直线平行且到直线距离相等的、两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的点，以下判断正确的是（ ）
A．光折射率大于光折射率
B．光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长
C．若光、光从同一介质射入真空，光发生全反射的临界角大于b光
D．若用、分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距光小于光
13．煤矿中瓦斯爆炸危害极大。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，于是他设计了一种利用光的干涉监测矿井内瓦斯的仪器，其原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A和B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，让红光射入狭缝，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。对于这个仪器的工作过程，下列说法中正确的是（ ）
A．如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体一定不含瓦斯
B．如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体一定含有瓦斯
C．如果屏上干涉条纹不停移动，说明B中的气体含有瓦斯且含量不稳定
D．撤去狭缝，将红光直接照在双缝上，该检测仪器也能正常工作
14．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，双缝和与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝和的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光，则屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是（ ）
A．O点处是红光的暗条纹
B．O点处是红光的亮条纹
C．红光的第一条亮条纹在P点的上方
D．红光的第一条亮条纹在P点的下方
15．如图所示，、为两束不同频率的单色光，以的入射角射到玻璃砖的上表面，直线与玻璃砖垂直且与其上表面交于点，入射点A、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．玻璃对光的折射率小于光的折射率
C．同时增大入射角，则光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距比光的相邻亮条纹间距宽
二、解答题
16．频率为6×1014Hz的激光从S1和S2投射到屏上，若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3×10－6m，那么点P处是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2的路程相等的点，则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹？(不含O、P两点处)
17．利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工件表面存在的极小加工纹路，如图甲所示，在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其形成空气劈形膜，用单色平行光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到如图乙所示的干涉条纹。
（1）形成干涉条纹的是甲图中哪两个面的反射光线形成的？（用“1，2，3，4”表示）
（2）由乙图判断出工件表面是凹还是凸？
（3）若入射光的波长为，相邻两条亮条纹的间距为，干涉条纹的弯曲部分可视为半圆，其半径为，根据以上条件写出工件凹凸深度的表达式（用表示，由于倾角很小，可认为平行光垂直于平面玻璃入射）
试卷第页，共页
参考答案：
1．C
【解析】
AB．根据光路图可知，b光偏折比较大，则b光的折射率较大，根据
可知，b光在介质中传播速度较小，故AB错误；
C．由于b光的折射率大，则频率高，波长小，根据
可知，b光的条纹间距较小，故C正确；
D．将a、b两束光以相同的入射角从空气射向水面，从光疏到光密，不会发生全反射，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
A．单缝衍射条纹宽度是逐渐减小的，双缝干涉条纹宽度相同，故A错误；
B．对于相同的光线，单缝越窄，越容易产生衍射，故B错误；
C．由双缝干涉的原理可知，双缝间距越短，干涉条纹间距越大，故C错误；
D．根据公式
蓝光的波长小于红光，所以在相同的条件下，蓝光的干涉条纹间距小于红光的干涉条纹间距，故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
A．条纹是光在标准板M的下表面反射和N的上表面反射叠加而成的。故A错误；
B．空气薄膜厚度从左向右依次增大，又因为同一条纹上各处空气薄膜厚度相同，所以N的上表面A处空气厚度与左边相同，即向上凸起。故B正确；
C．将之间的薄片向右拉出一些，空气薄膜厚度依次减小，观察到的条纹宽度会变大，所以条纹会变稀疏。故C错误；
D．若改用绿光照射，入射光的波长变长，相邻明（暗）条纹会变大，所以条纹变稀疏。故D错误。
故选B。
4．A
【解析】
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。
5．C
【解析】
A．根据折射定律
可知b光的折射率小于a光的折射率，根据
可知在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b小，故A正确；
B．由几何关系知a、b复合光的入射角为，b光的折射角为，则b光的折射率为
则单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足
故B正确；
C．由A选项可知，a光折射率大于b光折射率，则a光频率大于b光频率，根据
可知a光的波长小于b光波长，根据
可知若用单色光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的小，故C错误；
D．如图所示
改变入射光在边上入射点的位置，由于入射角始终为，所以折射光b始终平行于AC，根据B选项可知，b光在BC边会发生全反射，因为，可得
因为
所以
所以
在平行四边形中
在等腰中
所以从边上任意位置射入的光线，b光的路径等于AC的长度，则
又
解得
故D正确。
本题选不正确项，故选C。
6．C
【解析】
A．检查光学平面的平整程度是利用标准平面样板与检查平面所围成的空气薄膜两面的反射光进行叠加，而形成光的薄膜干涉现象，故A错误；
B．激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，故B错误；
C．光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的现象，故C正确；
D．光学镜头上的增透膜是利用增透膜前后表面反射的光发生干涉现象减弱反射光的，故D错误；
故选C。
7．D
【解析】
从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为△x=2d，即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为λ，在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，则薄膜层的厚度之间变小，因条纹宽度逐渐变宽，则厚度不是均匀变小。
故选D。
8．C
【解析】
A．上板是标准样板，下板是待检测板，故A错误；
B．如果单色光波长变长，干涉条纹出现亮纹的位置要右移，条纹变疏，故B错误；
C．两列相干光来自上板下表面和下板上表面，同一条亮纹出现在空气等厚处，出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了不平整，故C正确；
D．牛顿环中的空气厚度不是均匀变化，同心圆环间距不相等。故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
A．从双缝中出来的两列光波的波谷与波峰叠加形成暗线，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知，若只减小双缝间距d，屏上两相邻明条纹间距离变大，故C错误；
D．频率变大，波长变短，根据间距公式可知条纹间距变短，故D错误；
故选B。
10．A
【解析】
蓝色大闪蝶的翅膀凸起的翅脊上的“台阶结构”都隔着空气层，自然光会不断地在空气层和“台阶结构”里发生反射和折射，蓝色大闪蝶无论是它的厚度，材质，还是它树状脊脉上“台阶结构”的位置，都适合蓝光发生相长干涉，鳞片绽放出的绚丽光彩，正是蓝光相干干涉的产物，故A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【解析】
A．光纤通信是利用了光的全反射原理，故A正确，但不符合题意。
B．狭义相对性原理认为，在任何惯性参考系中，物理规律都相同，故B错误。
C．全息照相应用了光的干涉原理，同时还要应用激光进行全息照相，故C正确，但不符合题意。
D．由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故D正确，但不符合题意。
故选B。
12．C
【解析】
A．从图示光路图看，在球面上，b光偏折程度厉害，根据光的折射定律可知b光的折射率较大，故A错误；
B．由可得a光从空气射入玻璃砖后速度变小，在不同的介质中光的频率不变，从空气射入，波长变短，故B错误；
C．由可知折射率较大的b光对应的全反射的临界角小，所以a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光，故C正确；
D．在双缝干涉实验中，由相邻两个亮（暗）条纹的间距公式可知频率小、波长长的a光在实验中得到的相邻条纹间距大，故D错误；
故选C。
13．BC
【解析】
A．设含有瓦斯的气体的折射率为n，则光在B中的波长，如果屏的正中央是亮纹，则，N为整数，说明B中的气体与A中的空气成分可能相同，即N=0（n=1），也可能不同，即N为非零整数，故A错误；
B．如果屏的正中央是暗纹，则n≠1，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，含有瓦斯，故B正确；
C．如果屏上干涉条纹不停地移动，n变，说明B中的气体瓦斯含量不稳定，故C正确；
D． 狭缝是为了获得相干线光源，撤去狭缝，将红光直接照在双缝上，该检测仪器不能正常工作，故D错误。
故选BC。
14．BC
【解析】
AB．因为O点与双缝间的路程差等于0，故该点出现明条纹。故A错误，B正确；
CD．根据双缝干涉条纹的间距公式知，因为红光的波长大于绿光，则红光的条纹间距大于绿光，所用红光的第一条亮纹在P点的上方，故C正确，D错误。
故选BC。
15．BD
【解析】
A．在真空中，光的传播速度都相同，所以光的传播速度等于光的传播速度，则A错误；
B．由几何关系可知，光的折射角比b光的折射角大，根据
则玻璃对光的折射率小于光的折射率，所以B正确；
C．玻璃的两个表面平行，无论怎么改变入射角，根据光路可逆性可知，两束光都不会发生全反射，所以C错误；
D．光的折射率小，频率小，波长较长，由公式
可知，对同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距比光的相邻亮条纹间距宽，所以D正确；
故选BD。
16．亮条纹，6条暗条纹，5条亮条纹
【解析】
单色光的波长
路程差为3×10－6m，
即路程差是半波长的偶数倍，P点出现亮条纹，而O点处为中央亮条纹。所以在PO间有5条亮条纹，6条暗条纹。
17．（1）2与3；（2）凹；（3）
【解析】
（1）形成干涉条纹的是甲图中2与3两个面的反射光线形成的。
（2）由乙图判断出工件表面是凹。
（3）由于纹路是凹的，因工件表面有凹纹，故两相邻暗条纹间距离为b，对应高度差为，则有
当干涉条纹的弯曲部分可视为半圆，其半径为时，对应高度差h为
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一、选择题
1．如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是（ ）
A．在同种介质中b光的速度较大
B．该玻璃三棱镜对a光的折射率较大
C．若让a、b光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则b光条纹间距较小
D．若将a、b两束光以相同的入射角从空气射向水面，则可能a光不发生全反射而b光发生全反射
2．如图所示，图a为单缝，图b为双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远的位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹）如图中的c和d所示，则下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是（ ）
A．图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹
B．单缝s越宽，越容易观察到对应的明暗条纹
C．双缝间距离越短，对应条纹间距越小
D．在相同的条件下，蓝光的干涉条纹间距小于红光的干涉条纹间距
3．如图甲所示，用蓝色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到A处如图乙所示条纹中O的情况，下列说法正确的是（ ）
A．条纹是光在标准板M的上表面反射和N的上表面反射叠加而成的
B．N的上表面A处向上凸起
C．将之间的薄片向右拉出一些，条纹会变密集
D．若改用绿光照射，条纹会变密集
4．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
5．某三棱镜的横截面为等腰三角形，，边长为，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于方向照射到边的中点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。已知光在真空中传播速度为c。（不考虑面的反射）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
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．仅改变入射光在边上入射点的位置，b光在该三棱镜中的传播时间始终为
6．光学知识在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．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反射
B．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振
C．利用光导纤维传送图象，是利用光的全反射现象
D．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射
7．用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板
B．若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图乙中的干涉条纹变密
C．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了不平整
D．用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，也可以得到间距相等的明暗相间的同心圆环
9．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为，双缝到光屏的距离为，调整实验装置使光屏上见到清晰的干涉条纹。关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况，下列叙述中正确的是（ ）
A．屏上所有暗线都是从双缝中出来的两列光波的波谷与波谷叠加形成的
B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若只减小双缝间距，屏上两相邻明条纹间距离变小
D．若只改用频率较大的单色光，屏上两相邻明条纹间距离变大
10．如图甲是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结光旺构。光照射翅脊上“台阶结构”的典型光路如图乙所示，则（ ）
A．翅膀灿烂闪烁是光的干涉现象
B．翅膀灿烂闪烁是光的全反射现象
C．光经翅脊反射后的频率变大
D．光在翅脊中的波长大于在空气中波长
11．下列说法不正确的是（ ）
A．光纤通信是利用了光的全反射原理
B．狭义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都相同的
C．全息照相应用了光的干涉原理，同时还要应用激光进行全息照相。
D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光
12．一半球形玻璃砖，点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，为垂足，如图所示，与直线平行且到直线距离相等的、两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的点，以下判断正确的是（ ）
A．光折射率大于光折射率
B．光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长
C．若光、光从同一介质射入真空，光发生全反射的临界角大于b光
D．若用、分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距光小于光
13．煤矿中瓦斯爆炸危害极大。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，于是他设计了一种利用光的干涉监测矿井内瓦斯的仪器，其原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A和B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，让红光射入狭缝，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。对于这个仪器的工作过程，下列说法中正确的是（ ）
A．如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体一定不含瓦斯
B．如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体一定含有瓦斯
C．如果屏上干涉条纹不停移动，说明B中的气体含有瓦斯且含量不稳定
D．撤去狭缝，将红光直接照在双缝上，该检测仪器也能正常工作
14．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，双缝和与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝和的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光，则屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是（ ）
A．O点处是红光的暗条纹
B．O点处是红光的亮条纹
C．红光的第一条亮条纹在P点的上方
D．红光的第一条亮条纹在P点的下方
15．如图所示，、为两束不同频率的单色光，以的入射角射到玻璃砖的上表面，直线与玻璃砖垂直且与其上表面交于点，入射点A、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．玻璃对光的折射率小于光的折射率
C．同时增大入射角，则光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距比光的相邻亮条纹间距宽
二、解答题
16．频率为6×1014Hz的激光从S1和S2投射到屏上，若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3×10－6m，那么点P处是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2的路程相等的点，则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹？(不含O、P两点处)
17．利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工件表面存在的极小加工纹路，如图甲所示，在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其形成空气劈形膜，用单色平行光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到如图乙所示的干涉条纹。
（1）形成干涉条纹的是甲图中哪两个面的反射光线形成的？（用“1，2，3，4”表示）
（2）由乙图判断出工件表面是凹还是凸？
（3）若入射光的波长为，相邻两条亮条纹的间距为，干涉条纹的弯曲部分可视为半圆，其半径为，根据以上条件写出工件凹凸深度的表达式（用表示，由于倾角很小，可认为平行光垂直于平面玻璃入射）
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参考答案：
1．C
【解析】
AB．根据光路图可知，b光偏折比较大，则b光的折射率较大，根据
可知，b光在介质中传播速度较小，故AB错误；
C．由于b光的折射率大，则频率高，波长小，根据
可知，b光的条纹间距较小，故C正确；
D．将a、b两束光以相同的入射角从空气射向水面，从光疏到光密，不会发生全反射，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
A．单缝衍射条纹宽度是逐渐减小的，双缝干涉条纹宽度相同，故A错误；
B．对于相同的光线，单缝越窄，越容易产生衍射，故B错误；
C．由双缝干涉的原理可知，双缝间距越短，干涉条纹间距越大，故C错误；
D．根据公式
蓝光的波长小于红光，所以在相同的条件下，蓝光的干涉条纹间距小于红光的干涉条纹间距，故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
A．条纹是光在标准板M的下表面反射和N的上表面反射叠加而成的。故A错误；
B．空气薄膜厚度从左向右依次增大，又因为同一条纹上各处空气薄膜厚度相同，所以N的上表面A处空气厚度与左边相同，即向上凸起。故B正确；
C．将之间的薄片向右拉出一些，空气薄膜厚度依次减小，观察到的条纹宽度会变大，所以条纹会变稀疏。故C错误；
D．若改用绿光照射，入射光的波长变长，相邻明（暗）条纹会变大，所以条纹变稀疏。故D错误。
故选B。
4．A
【解析】
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。
5．C
【解析】
A．根据折射定律
可知b光的折射率小于a光的折射率，根据
可知在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b小，故A正确；
B．由几何关系知a、b复合光的入射角为，b光的折射角为，则b光的折射率为
则单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足
故B正确；
C．由A选项可知，a光折射率大于b光折射率，则a光频率大于b光频率，根据
可知a光的波长小于b光波长，根据
可知若用单色光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的小，故C错误；
D．如图所示
改变入射光在边上入射点的位置，由于入射角始终为，所以折射光b始终平行于AC，根据B选项可知，b光在BC边会发生全反射，因为，可得
因为
所以
所以
在平行四边形中
在等腰中
所以从边上任意位置射入的光线，b光的路径等于AC的长度，则
又
解得
故D正确。
本题选不正确项，故选C。
6．C
【解析】
A．检查光学平面的平整程度是利用标准平面样板与检查平面所围成的空气薄膜两面的反射光进行叠加，而形成光的薄膜干涉现象，故A错误；
B．激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，故B错误；
C．光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的现象，故C正确；
D．光学镜头上的增透膜是利用增透膜前后表面反射的光发生干涉现象减弱反射光的，故D错误；
故选C。
7．D
【解析】
从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为△x=2d，即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为λ，在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，则薄膜层的厚度之间变小，因条纹宽度逐渐变宽，则厚度不是均匀变小。
故选D。
8．C
【解析】
A．上板是标准样板，下板是待检测板，故A错误；
B．如果单色光波长变长，干涉条纹出现亮纹的位置要右移，条纹变疏，故B错误；
C．两列相干光来自上板下表面和下板上表面，同一条亮纹出现在空气等厚处，出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了不平整，故C正确；
D．牛顿环中的空气厚度不是均匀变化，同心圆环间距不相等。故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
A．从双缝中出来的两列光波的波谷与波峰叠加形成暗线，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知，若只减小双缝间距d，屏上两相邻明条纹间距离变大，故C错误；
D．频率变大，波长变短，根据间距公式可知条纹间距变短，故D错误；
故选B。
10．A
【解析】
蓝色大闪蝶的翅膀凸起的翅脊上的“台阶结构”都隔着空气层，自然光会不断地在空气层和“台阶结构”里发生反射和折射，蓝色大闪蝶无论是它的厚度，材质，还是它树状脊脉上“台阶结构”的位置，都适合蓝光发生相长干涉，鳞片绽放出的绚丽光彩，正是蓝光相干干涉的产物，故A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【解析】
A．光纤通信是利用了光的全反射原理，故A正确，但不符合题意。
B．狭义相对性原理认为，在任何惯性参考系中，物理规律都相同，故B错误。
C．全息照相应用了光的干涉原理，同时还要应用激光进行全息照相，故C正确，但不符合题意。
D．由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故D正确，但不符合题意。
故选B。
12．C
【解析】
A．从图示光路图看，在球面上，b光偏折程度厉害，根据光的折射定律可知b光的折射率较大，故A错误；
B．由可得a光从空气射入玻璃砖后速度变小，在不同的介质中光的频率不变，从空气射入，波长变短，故B错误；
C．由可知折射率较大的b光对应的全反射的临界角小，所以a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光，故C正确；
D．在双缝干涉实验中，由相邻两个亮（暗）条纹的间距公式可知频率小、波长长的a光在实验中得到的相邻条纹间距大，故D错误；
故选C。
13．BC
【解析】
A．设含有瓦斯的气体的折射率为n，则光在B中的波长，如果屏的正中央是亮纹，则，N为整数，说明B中的气体与A中的空气成分可能相同，即N=0（n=1），也可能不同，即N为非零整数，故A错误；
B．如果屏的正中央是暗纹，则n≠1，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，含有瓦斯，故B正确；
C．如果屏上干涉条纹不停地移动，n变，说明B中的气体瓦斯含量不稳定，故C正确；
D． 狭缝是为了获得相干线光源，撤去狭缝，将红光直接照在双缝上，该检测仪器不能正常工作，故D错误。
故选BC。
14．BC
【解析】
AB．因为O点与双缝间的路程差等于0，故该点出现明条纹。故A错误，B正确；
CD．根据双缝干涉条纹的间距公式知，因为红光的波长大于绿光，则红光的条纹间距大于绿光，所用红光的第一条亮纹在P点的上方，故C正确，D错误。
故选BC。
15．BD
【解析】
A．在真空中，光的传播速度都相同，所以光的传播速度等于光的传播速度，则A错误；
B．由几何关系可知，光的折射角比b光的折射角大，根据
则玻璃对光的折射率小于光的折射率，所以B正确；
C．玻璃的两个表面平行，无论怎么改变入射角，根据光路可逆性可知，两束光都不会发生全反射，所以C错误；
D．光的折射率小，频率小，波长较长，由公式
可知，对同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距比光的相邻亮条纹间距宽，所以D正确；
故选BD。
16．亮条纹，6条暗条纹，5条亮条纹
【解析】
单色光的波长
路程差为3×10－6m，
即路程差是半波长的偶数倍，P点出现亮条纹，而O点处为中央亮条纹。所以在PO间有5条亮条纹，6条暗条纹。
17．（1）2与3；（2）凹；（3）
【解析】
（1）形成干涉条纹的是甲图中2与3两个面的反射光线形成的。
（2）由乙图判断出工件表面是凹。
（3）由于纹路是凹的，因工件表面有凹纹，故两相邻暗条纹间距离为b，对应高度差为，则有
当干涉条纹的弯曲部分可视为半圆，其半径为时，对应高度差h为
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