4.3光的干涉高分突破20题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3光的干涉高分突破20题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 651.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-28 14:27:02 | ||
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文档简介
选择性必修一高分突破20题
第四章 光
第三节：光的干涉
一、单选题
1．如图所示，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光，把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。通过这层液膜观察灯焰的像与下面的哪幅图相符（ ）
A． B．
C． D．
2．在双缝干涉实验中，用激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ）
A．改用频率更小的激光
B．增大屏幕与双缝的间距
C．增大双缝间距
D．增大光源与双缝的间距
3．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入塑料薄片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射到劈形薄膜后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：
（1）任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；
（2）任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。
现若将图甲的装置放入水中，则当光垂直入射到劈形薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A．变疏 B．变密 C．间距不变 D．消失
4．关于光现象及其应用，下列说法不正确的有（ ）
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干涉现象
B．光导纤维传输信号是利用光的全反射现象
C．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因
5．将一圆形细铁丝圈蘸上肥皂水，使圈内附上肥皂膜，水平静置时，由于重力作用，肥皂膜中央区域略凹且厚度略大，让单色光从上方射入，如图所示，则从上往下可看到（ ）
A．间距相等的平行条纹
B．内疏外密的平行条纹
C．间距相等的环状条纹
D．内疏外密的环状条纹
6．如用所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面间形成一个劈形空气薄膜，当紫光从上方入射后，从上往下看到明暗相间的等距条纹，下列说法中正确的是（ ）
A．条纹是光的衍射形成的
B．若抽去一张纸片，条纹变疏
C．把紫光换成红光，条纹变密
D．条纹是两玻璃上表面的反射光叠加形成的
7．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到屏的距离为l，用红色激光照射双缝，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，下列说法正确的是（ ）
A．若只将屏向右移动一小段距离，屏上条纹会变得模糊不清
B．若只将屏向右移动一小段距离，屏上相邻两亮纹间的距离变小
C．若只将双缝间的距离减小，屏上相邻两亮纹间的距离变大
D．若只将红色激光变为绿色激光，屏上相邻两亮纹间的距离变大
8．铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，扇形为透明柱状介质的横截面，圆心角，两束平行于角平分线的单色光a和b由面射入介质，经面折射的光线相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于，以下说法正确的是（ ）
A．该介质对a光的折射率小于对b光的折射率
B．a光的折射光线在面不发生全反射
C．在同一介质中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
10．增透膜是一种表面镀层，它利用光的干涉原理，减少反射光来增加光在表面的透过率某同学的眼镜片镀有一层材料为氟化镁的増透膜，反射光呈现蓝紫色，已知绿光的频率为5.45×1014Hz，在真空中的波速为3×108m/s，氟化镁对绿光的折射率为1.38，为增加绿光的透过率，该增透膜的最小厚度约为（ ）
A．100nm B．200nm C．300nm D．400nm
11．用a、b两种不同的单色光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．对同种玻璃a光的折射率大于b光的折射率
C．在同种玻璃中，a光的传播速度等于b光的速度
D．从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
12．铁丝圈上附有肥皂沫，竖直放置时，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
B．肥皂膜前后两个面的侧视形状为上薄下厚的梯形
C．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动
二、多选题
13．做双缝干涉实验，用绿光照射两个单缝时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（ ）
A．减小两个单缝S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
14．如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光（ ）
A．红光在玻璃中传播速度比蓝光大
B．从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光
C．从a、b两点射出的单色光不平行
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
E．从a、b两点射出的单色光平行，且平行于BC
15．在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°（C点出射光线与A点入射光线的夹角），CD弧所对的圆心角为3°，则下列结论正确的是（ ）
A．b色光的偏向角为42°
B．介质对a色光的折射率
C．在介质中，a光的频率小于b光的频率
D．b色光从介质射向空气的临界角正弦
E．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距
16．如图所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏。用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小
B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大
C．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离增大
D．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大
三、解答题
17．如图所示，在双缝干涉实验中，和为双缝，是光屏上的一点，已知点与和距离之差为2.1×10-6m，现分别用A、两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问点处分别是亮条纹还是暗条纹？
（1）已知A光在折射率为的介质中波长为4×10-7m；
（2）已知光在某种介质中波长为3.15×10-7m，当光从这种介质射向空气时，临界角为37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
18．在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5mm，测得双缝到光屏的距离为1.0m，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5mm。则：
（1）此红光的频率为多少？
（2）它在真空中的波长为多少？
19．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）
20．如图所示，双缝干涉测波长的实验中，双缝、的间距，双缝到光屏的距离，光屏上的P点到、的距离之差，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，光在空气中的传播速度。
（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）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的，此像由明暗相间的水平条纹组成。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
根据双缝干涉条纹间距公式
可知要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距。可减小入射光的波长（增大入射光的频率），增大双缝间距，以及减小屏幕与双缝的距离，光源与双缝的间距不影响干涉图样相邻亮条纹的间距，故A、B、D错误，C正确。
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
空气中的光速为、波长为、条纹间距为，水中的光速为、波长为、条纹间距为，两玻璃表面之间的夹角为，根据光的干涉原理可知
光进入水中之后光速变小，根据可知
光在水中波长变短，则条纹间距之间的关系为
放入水中后，条纹间距变密，B正确。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
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干涉，A正确；
B．光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，B正确；
C．根据知，同一装置，波长越长条纹间距越宽，C正确；
D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，D错误。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，因以中心为圆心上的圆周各点是等厚的，则干涉条纹是环状条纹；因从中心到边缘肥皂膜的厚度不等，所以干涉条纹疏密不均匀，从里到外相同的水平距离光的路程差越来越小，则干涉条纹越来越密集，即内疏外密的环状条纹。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A．此为薄膜干涉现象，条纹是光的干涉形成的，故A错误；
B．若抽去一张纸片，同一位置的两反射光的光程差减小，观察到的条纹变疏，故B正确；
C．把紫光换成红光，波长变大，根据
则条纹变疏，故C错误；
D．干涉条纹是光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加形成的，故D错误。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
双缝干涉相邻条纹间距公式为
AB．若只将屏向右移动一小段距离，即l增大，屏上依然可以看到清晰的干涉条纹，且相邻两亮纹间的距离变大，故AB错误；
C．若只将双缝间的距离减小，则d减小，则屏上相邻两亮纹间的距离变大，故C正确；
D．若只将红色激光变为绿色激光，则λ减小，屏上相邻两亮纹间的距离变小，故D错误。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，在复色光时，出现彩色条纹，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距上疏下密，由于表面张力的作用，使得肥皂膜向内凹陷，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．由图可知，a、b光以相同的入射角射入介质，而a光的折射角大于b光的折射角，所以该介质对a光的折射率大于对b光的折射率，故A错误；
B．根据几何关系可知a光在OA的入射角为60°，折射角为30°，所以该介质对a光的折射率为
a光在M点发生全反射的临界角的正弦值为
根据几何关系可知a光在M点的入射角为30°，小于全反射临界角，所以a光的折射光线在面不发生全反射，故B正确；
C．根据A项分析可知
na＞nb
再根据
可知在同一介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误；
D．根据A项分析可知a光频率大于b光频率，则a光波长小于b光波长，再根据
可知用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故D错误。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
由于人眼对绿光最敏感，所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消，但薄膜的厚度不宜过大，只需使其厚度为绿光在膜中波长的，使绿光在增透膜的前、后两个表面上的反射光互相抵消。光从真空进入某种介质后，其波长会发生变化，若绿光在真空中波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的光系和光速与波长及频率的关系得
得
解得增透膜厚度
故选A。
11．D
【解析】
【详解】
双缝干涉实验，干涉条纹间距为
可知如果用a、b两种不同的单色光，先后用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则a光的波长大于b光的波长，则
A．a光的频率小于b光的频率，故A错误；
B．对同种玻璃a光的折射率小于b光的折射率，故B错误；
C．在同种玻璃中，根据
可知，在同种玻璃中，a光的传播速度大于b光的速度，故C错误；
D．根据临界角公式
可知，从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，故D正确。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
C．肥皂膜上条纹的形成是因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，是薄膜干涉，选项C正确；
A．形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，形成到破裂的过程上面越来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，选项A错误；
B．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其前后两个面的侧视形状应是一个圆滑的曲面而不是梯形，选项B错误；
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动90°，由于重力、表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90°，选项D错误。
故选C。
13．AC
【解析】
【详解】
A．根据
减小两个单缝S1与S2的间距d，相邻条纹间距更大，A正确；
B．根据
减小双缝屏到光屏的距离L，邻条纹间距变小，B错误；
C．根据
将绿色光换为红色光，波长增大，则相邻条纹间距更大，C正确；
D．根据
将绿色光换为紫光，波长减小，则相邻条纹间距变小，D错误。
故选AC。
14．ABE
【解析】
【详解】
A．由玻璃对蓝光的折射率较大，根据
可知红光在玻璃中传播速度比蓝光大，A正确；
B．玻璃对蓝光的折射率较大，则偏折程度较大，可知从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光，B正确；
C．对于C，我们应首先明白，除了题设给出的两个三棱镜外，二者之间又形成一个物理模型——平行玻璃砖（不改变光的方向，只使光线发生侧移）。中间平行部分只是使光发生了侧移。略去侧移因素，整体来看，仍是一块平行玻璃板，ABBA。所以出射光线仍平行，C错误；
D．干涉条纹间距
a光的波长较大，则a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D错误；
E．作出光路图如图所示
可知光线Pc在P点的折射角与光线ea在a点的入射角相等，据光路可逆，则过a点的出射光线与过P点的入射光线平行，则E正确。
故选ABE。
15．ADE
【解析】
【详解】
光线在A点的入射角为，折射角分别为
A．由a色光的偏向角为，而偏向角
得
由几何知识得：AC弧所对的圆心角为
CD弧所对的圆心角为，则AD弧所对的圆心角为，故
b色光的偏向角为
A正确；
B．介质对a色光的折射率
B错误；
C．介质对b色光的折射率
则a光的频率大于b光的频率，C错误；
D．b色光从介质射向空气的临界角正弦
D正确；
E．由上得知，a光的偏向角大于b光的偏向角，a光的折射率大于b光的折射率，a、b两单色光在透明介质中的波长。根据条纹间距公式
波长长的双缝干涉时条纹间距较大，故
E正确。
故选ADE。
16．BC
【解析】
【详解】
双缝干涉条纹间距公式为
A．减小双缝间的距离，即d减小，干涉条纹间的距离增大，故A错误；
B．增大双缝到屏的距离，即l增大，干涉条纹间的距离增大，故B正确；
C．将绿光换为红光，即λ增大，干涉条纹间的距离增大，故C正确；
D．将绿光换为紫光，即λ减小，干涉条纹间的距离减小，故D错误。
故选BC。
17．（1）暗条纹；（2）亮条纹
【解析】
【详解】
（1）设A光在空气中波长为，在的介质中波长为，由
得
根据路程差，所以
由此可知，从和到点的路程差是A光半波长的7倍，所以用A光进行实验时点为暗条纹。
（2）根据临界角与折射率的关系得
由此可知，光在空气中的波长
，
即为的8倍，所以用光进行实验时，点为亮条纹。
18．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据题意计算相邻明条纹的间距
又因为
解得红光在真空中的波长
红光的频率
（2）红光在水中传播的速度
在水中的波长
则屏上相邻明条纹的间距
19．（1）2与3；（2）凹；（3）
【解析】
【详解】
（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
20．（1），；（2）暗条纹，判断依据见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）据干涉实验相邻亮条纹间距公式可知
根据波长频率公式可知
代入数据得
，
（2）P到、的距离之差
单色光的波长
由此可知
所以P点为暗条纹。
答案第1页，共2页
答案第11页，共11页
第四章 光
第三节：光的干涉
一、单选题
1．如图所示，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光，把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。通过这层液膜观察灯焰的像与下面的哪幅图相符（ ）
A． B．
C． D．
2．在双缝干涉实验中，用激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ）
A．改用频率更小的激光
B．增大屏幕与双缝的间距
C．增大双缝间距
D．增大光源与双缝的间距
3．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入塑料薄片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射到劈形薄膜后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：
（1）任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；
（2）任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。
现若将图甲的装置放入水中，则当光垂直入射到劈形薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A．变疏 B．变密 C．间距不变 D．消失
4．关于光现象及其应用，下列说法不正确的有（ ）
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干涉现象
B．光导纤维传输信号是利用光的全反射现象
C．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因
5．将一圆形细铁丝圈蘸上肥皂水，使圈内附上肥皂膜，水平静置时，由于重力作用，肥皂膜中央区域略凹且厚度略大，让单色光从上方射入，如图所示，则从上往下可看到（ ）
A．间距相等的平行条纹
B．内疏外密的平行条纹
C．间距相等的环状条纹
D．内疏外密的环状条纹
6．如用所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面间形成一个劈形空气薄膜，当紫光从上方入射后，从上往下看到明暗相间的等距条纹，下列说法中正确的是（ ）
A．条纹是光的衍射形成的
B．若抽去一张纸片，条纹变疏
C．把紫光换成红光，条纹变密
D．条纹是两玻璃上表面的反射光叠加形成的
7．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到屏的距离为l，用红色激光照射双缝，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，下列说法正确的是（ ）
A．若只将屏向右移动一小段距离，屏上条纹会变得模糊不清
B．若只将屏向右移动一小段距离，屏上相邻两亮纹间的距离变小
C．若只将双缝间的距离减小，屏上相邻两亮纹间的距离变大
D．若只将红色激光变为绿色激光，屏上相邻两亮纹间的距离变大
8．铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，扇形为透明柱状介质的横截面，圆心角，两束平行于角平分线的单色光a和b由面射入介质，经面折射的光线相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于，以下说法正确的是（ ）
A．该介质对a光的折射率小于对b光的折射率
B．a光的折射光线在面不发生全反射
C．在同一介质中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
10．增透膜是一种表面镀层，它利用光的干涉原理，减少反射光来增加光在表面的透过率某同学的眼镜片镀有一层材料为氟化镁的増透膜，反射光呈现蓝紫色，已知绿光的频率为5.45×1014Hz，在真空中的波速为3×108m/s，氟化镁对绿光的折射率为1.38，为增加绿光的透过率，该增透膜的最小厚度约为（ ）
A．100nm B．200nm C．300nm D．400nm
11．用a、b两种不同的单色光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．对同种玻璃a光的折射率大于b光的折射率
C．在同种玻璃中，a光的传播速度等于b光的速度
D．从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
12．铁丝圈上附有肥皂沫，竖直放置时，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
B．肥皂膜前后两个面的侧视形状为上薄下厚的梯形
C．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动
二、多选题
13．做双缝干涉实验，用绿光照射两个单缝时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（ ）
A．减小两个单缝S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
14．如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光（ ）
A．红光在玻璃中传播速度比蓝光大
B．从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光
C．从a、b两点射出的单色光不平行
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
E．从a、b两点射出的单色光平行，且平行于BC
15．在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°（C点出射光线与A点入射光线的夹角），CD弧所对的圆心角为3°，则下列结论正确的是（ ）
A．b色光的偏向角为42°
B．介质对a色光的折射率
C．在介质中，a光的频率小于b光的频率
D．b色光从介质射向空气的临界角正弦
E．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距
16．如图所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏。用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小
B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大
C．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离增大
D．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大
三、解答题
17．如图所示，在双缝干涉实验中，和为双缝，是光屏上的一点，已知点与和距离之差为2.1×10-6m，现分别用A、两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问点处分别是亮条纹还是暗条纹？
（1）已知A光在折射率为的介质中波长为4×10-7m；
（2）已知光在某种介质中波长为3.15×10-7m，当光从这种介质射向空气时，临界角为37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
18．在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5mm，测得双缝到光屏的距离为1.0m，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5mm。则：
（1）此红光的频率为多少？
（2）它在真空中的波长为多少？
19．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）
20．如图所示，双缝干涉测波长的实验中，双缝、的间距，双缝到光屏的距离，光屏上的P点到、的距离之差，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，光在空气中的传播速度。
（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）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的，此像由明暗相间的水平条纹组成。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
根据双缝干涉条纹间距公式
可知要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距。可减小入射光的波长（增大入射光的频率），增大双缝间距，以及减小屏幕与双缝的距离，光源与双缝的间距不影响干涉图样相邻亮条纹的间距，故A、B、D错误，C正确。
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
空气中的光速为、波长为、条纹间距为，水中的光速为、波长为、条纹间距为，两玻璃表面之间的夹角为，根据光的干涉原理可知
光进入水中之后光速变小，根据可知
光在水中波长变短，则条纹间距之间的关系为
放入水中后，条纹间距变密，B正确。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
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干涉，A正确；
B．光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，B正确；
C．根据知，同一装置，波长越长条纹间距越宽，C正确；
D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，D错误。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，因以中心为圆心上的圆周各点是等厚的，则干涉条纹是环状条纹；因从中心到边缘肥皂膜的厚度不等，所以干涉条纹疏密不均匀，从里到外相同的水平距离光的路程差越来越小，则干涉条纹越来越密集，即内疏外密的环状条纹。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A．此为薄膜干涉现象，条纹是光的干涉形成的，故A错误；
B．若抽去一张纸片，同一位置的两反射光的光程差减小，观察到的条纹变疏，故B正确；
C．把紫光换成红光，波长变大，根据
则条纹变疏，故C错误；
D．干涉条纹是光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加形成的，故D错误。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
双缝干涉相邻条纹间距公式为
AB．若只将屏向右移动一小段距离，即l增大，屏上依然可以看到清晰的干涉条纹，且相邻两亮纹间的距离变大，故AB错误；
C．若只将双缝间的距离减小，则d减小，则屏上相邻两亮纹间的距离变大，故C正确；
D．若只将红色激光变为绿色激光，则λ减小，屏上相邻两亮纹间的距离变小，故D错误。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，在复色光时，出现彩色条纹，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距上疏下密，由于表面张力的作用，使得肥皂膜向内凹陷，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．由图可知，a、b光以相同的入射角射入介质，而a光的折射角大于b光的折射角，所以该介质对a光的折射率大于对b光的折射率，故A错误；
B．根据几何关系可知a光在OA的入射角为60°，折射角为30°，所以该介质对a光的折射率为
a光在M点发生全反射的临界角的正弦值为
根据几何关系可知a光在M点的入射角为30°，小于全反射临界角，所以a光的折射光线在面不发生全反射，故B正确；
C．根据A项分析可知
na＞nb
再根据
可知在同一介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误；
D．根据A项分析可知a光频率大于b光频率，则a光波长小于b光波长，再根据
可知用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故D错误。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
由于人眼对绿光最敏感，所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消，但薄膜的厚度不宜过大，只需使其厚度为绿光在膜中波长的，使绿光在增透膜的前、后两个表面上的反射光互相抵消。光从真空进入某种介质后，其波长会发生变化，若绿光在真空中波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的光系和光速与波长及频率的关系得
得
解得增透膜厚度
故选A。
11．D
【解析】
【详解】
双缝干涉实验，干涉条纹间距为
可知如果用a、b两种不同的单色光，先后用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则a光的波长大于b光的波长，则
A．a光的频率小于b光的频率，故A错误；
B．对同种玻璃a光的折射率小于b光的折射率，故B错误；
C．在同种玻璃中，根据
可知，在同种玻璃中，a光的传播速度大于b光的速度，故C错误；
D．根据临界角公式
可知，从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，故D正确。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
C．肥皂膜上条纹的形成是因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，是薄膜干涉，选项C正确；
A．形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，形成到破裂的过程上面越来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，选项A错误；
B．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其前后两个面的侧视形状应是一个圆滑的曲面而不是梯形，选项B错误；
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动90°，由于重力、表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90°，选项D错误。
故选C。
13．AC
【解析】
【详解】
A．根据
减小两个单缝S1与S2的间距d，相邻条纹间距更大，A正确；
B．根据
减小双缝屏到光屏的距离L，邻条纹间距变小，B错误；
C．根据
将绿色光换为红色光，波长增大，则相邻条纹间距更大，C正确；
D．根据
将绿色光换为紫光，波长减小，则相邻条纹间距变小，D错误。
故选AC。
14．ABE
【解析】
【详解】
A．由玻璃对蓝光的折射率较大，根据
可知红光在玻璃中传播速度比蓝光大，A正确；
B．玻璃对蓝光的折射率较大，则偏折程度较大，可知从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光，B正确；
C．对于C，我们应首先明白，除了题设给出的两个三棱镜外，二者之间又形成一个物理模型——平行玻璃砖（不改变光的方向，只使光线发生侧移）。中间平行部分只是使光发生了侧移。略去侧移因素，整体来看，仍是一块平行玻璃板，ABBA。所以出射光线仍平行，C错误；
D．干涉条纹间距
a光的波长较大，则a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D错误；
E．作出光路图如图所示
可知光线Pc在P点的折射角与光线ea在a点的入射角相等，据光路可逆，则过a点的出射光线与过P点的入射光线平行，则E正确。
故选ABE。
15．ADE
【解析】
【详解】
光线在A点的入射角为，折射角分别为
A．由a色光的偏向角为，而偏向角
得
由几何知识得：AC弧所对的圆心角为
CD弧所对的圆心角为，则AD弧所对的圆心角为，故
b色光的偏向角为
A正确；
B．介质对a色光的折射率
B错误；
C．介质对b色光的折射率
则a光的频率大于b光的频率，C错误；
D．b色光从介质射向空气的临界角正弦
D正确；
E．由上得知，a光的偏向角大于b光的偏向角，a光的折射率大于b光的折射率，a、b两单色光在透明介质中的波长。根据条纹间距公式
波长长的双缝干涉时条纹间距较大，故
E正确。
故选ADE。
16．BC
【解析】
【详解】
双缝干涉条纹间距公式为
A．减小双缝间的距离，即d减小，干涉条纹间的距离增大，故A错误；
B．增大双缝到屏的距离，即l增大，干涉条纹间的距离增大，故B正确；
C．将绿光换为红光，即λ增大，干涉条纹间的距离增大，故C正确；
D．将绿光换为紫光，即λ减小，干涉条纹间的距离减小，故D错误。
故选BC。
17．（1）暗条纹；（2）亮条纹
【解析】
【详解】
（1）设A光在空气中波长为，在的介质中波长为，由
得
根据路程差，所以
由此可知，从和到点的路程差是A光半波长的7倍，所以用A光进行实验时点为暗条纹。
（2）根据临界角与折射率的关系得
由此可知，光在空气中的波长
，
即为的8倍，所以用光进行实验时，点为亮条纹。
18．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据题意计算相邻明条纹的间距
又因为
解得红光在真空中的波长
红光的频率
（2）红光在水中传播的速度
在水中的波长
则屏上相邻明条纹的间距
19．（1）2与3；（2）凹；（3）
【解析】
【详解】
（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
20．（1），；（2）暗条纹，判断依据见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）据干涉实验相邻亮条纹间距公式可知
根据波长频率公式可知
代入数据得
，
（2）P到、的距离之差
单色光的波长
由此可知
所以P点为暗条纹。
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