4.3光的干涉专题复习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3光的干涉专题复习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 342.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-05 14:54:12 | ||
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文档简介
4.3光的干涉专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在图示的情况下（ ）
A．从肥皂薄膜的右面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间水平条纹
B．从肥皂薄膜的右面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间竖直条纹
C．从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间水平条纹
D．从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间竖直条纹
2．用、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所示的干涉图样，其中图甲是光照射时形成的，图乙是光照射时形成的。则关于、两束单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．光的频率比光的小
B．在水中光传播的速度比光的小
C．水对光的折射率比光的小
D．光的波长比光的短
3．2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔物理学家高琨，以表彰他在光纤通信研究中的突出贡献。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维。以下物理现象或实验与光导纤维传播信号的原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
4．物理郝老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（ ）
A．若增大入射角i，则b光可能先消失
B．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距
C．在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长长
D．a光的频率比b光的频率大
5．用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．下面说法正确的是 （ ）
A．火焰的像在肥皂液薄膜上
B．若要观察到图（b）中的干涉图样，人应位于金属丝圈的左侧
C．若要观察到图（b）中的干涉图样，人应位于金属丝圈的右侧
D．由于重力作用，使肥皂液薄膜上薄下厚，相当于三棱镜，所以这一现象实际上是光的色散
6．在双缝干涉实验中，用波长为5×10-7m的黄光照射双缝。已知两缝间的间距为0.3mm，双缝到光屏的距离为1.2m，光屏上P点到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m，则下列说法中正确的是（ ）
A．P点出现的是亮条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mm
B．P点出现的是暗条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mm
C．P点出现的是亮条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mm
D．P点出现的是暗条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mm
7．如图中所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹，是由下列哪个表面反射的光线叠加而成的（ ）
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的下表面
D．a的下表面和b的上表面
8．在“观察光的干涉现象”实验中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若用红色和绿色玻 璃各挡住一条缝，则在光屏上可以观察到
A．黄色的干涉条纹 B．绿色的干涉条纹
C．红绿相间的条纹 D．两种色光叠加，但无干涉条纹
9．如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则( )
A．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
B．在真空中，a光的波长大于b光的波长
C．如果a光能使某金属发生光电效应，则b光一定能使某金属发生光电效应
D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线b首先消失
10．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
11．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（ ）
A．射出c板后的两束单色光与入射光不再平行
B．射到Q点的光在玻璃中的折射率较大
C．射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长
D．若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光
12．两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象()．下列结论中正确的是（ ）
A．在水中的传播速度，光束a比光束b小
B．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
C．若分别用a、b两束光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较宽
D．若分别让a、b两束光从水中射向空气发生全反射，则a光的临界角较小
13．如图所示，水面下的光源S向水面A点发射一束光线，反射光线为c，折射光线分成a、b两束，则（ ）
A．在水中a光的速度比b光的速度小
B．由于色散现象，经水面反射的光线c也可能分为两束
C．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失
14．如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成两束，则（ ）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的折射率大于b光的折射率
C．两束光a、b只要满足一定的条件可以发生干涉
D．若a光照射到某界面上时发生全反射，则b光也能发生全反射
15．在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光。当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说确的是（ ）
A．P光的频率大于Q光
B．P光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长
C．P光在水中的传播速度小于Q光
D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光条纹间的距离小于Q光
二、填空题（共4题）
16．如图所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置，干涉条纹是用两个表面反射的光的叠加产生的，这两个表面是标准样本a的______和厚玻璃板b的______。
17．用氦氖激光器(发出红光)进行双缝干涉实验，已知双缝间的距离d=0.1 mm，双缝到屏的距离L=6.0 m，测得屏上干涉条纹中相邻两亮条纹的中心间距是3.8 cm，如果将整个装置从空气中转入折射率为的水中，则红光在空气中的波长为________ m，红光在水中的波长为________ m，在水中进行双缝干涉实验时，测得屏上干涉条纹中相邻两亮条纹的中心间距为__________cm．(结果均保留两位有效数字)
18．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
E.A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,A光先发生全反射
19．在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现______（选填“亮 ”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第2条和第6条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为________．
三、综合题（共4题）
20．为了减少玻璃表面光的反射损失，在玻璃表面涂上一层折射率n=1.25的增透膜．设入射光在真空中的波长=700 nm，为使这种波长的反射光能最大限度地被减弱，所涂薄膜的最小厚度应是多少
21．麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波．
一单色光波在折射率为的介质中传播，某时刻电场横波图象如图所示，求该光波的频率；
用该单色光在真空中做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为，在距离双缝处的光屏上，则相邻亮纹间的距离为多少？
22．如图所示，一束频率为f=6×1014Hz的绿光从截面为等腰直角三角形的三棱镜AB面射入棱镜，从AC面射出，方向平行于BC。已知三棱镜对绿光的折射率为n=，不计二次反射。（光在真空中的速度c=3×108m/s）
（1）通过计算在图上作出光束在射出三棱镜前的光路图；
（2）求光束在射出三棱中传播的速度；
（3）用出射光做双缝干涉实验，通过计算判断光屏上到两缝距离之差为Δr=7.5×10-7m的某点处出现的是明条纹还是暗条纹
23．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？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．D
5．B
6．B
7．D
8．D
9．A
10．C
11．D
12．B
13．C
14．D
15．B
16． 下表面 上表面
17． 6.3×10－7m 4.73×10－7m 2.9cm
18．BDE
19． 亮
20．140 nm
21．
22．
（1）设绿光在AC面上的折射角为α，则
得光在BC面上的入射角
r=30°
由几何关系可知，绿光在BC面上的反射角为75°。
因sin75°>，故绿光在BC面上发生全反射，则绿光在AB面上的折射角为30°，入射角为45°。光路图如图所示
（2）由解得
（3）绿光在空气中的波长
由Δr=1.5λ，可知该点出现的是暗条纹
23．（1）（2）暗条纹
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在图示的情况下（ ）
A．从肥皂薄膜的右面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间水平条纹
B．从肥皂薄膜的右面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间竖直条纹
C．从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间水平条纹
D．从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间竖直条纹
2．用、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所示的干涉图样，其中图甲是光照射时形成的，图乙是光照射时形成的。则关于、两束单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．光的频率比光的小
B．在水中光传播的速度比光的小
C．水对光的折射率比光的小
D．光的波长比光的短
3．2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔物理学家高琨，以表彰他在光纤通信研究中的突出贡献。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维。以下物理现象或实验与光导纤维传播信号的原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
4．物理郝老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（ ）
A．若增大入射角i，则b光可能先消失
B．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距
C．在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长长
D．a光的频率比b光的频率大
5．用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．下面说法正确的是 （ ）
A．火焰的像在肥皂液薄膜上
B．若要观察到图（b）中的干涉图样，人应位于金属丝圈的左侧
C．若要观察到图（b）中的干涉图样，人应位于金属丝圈的右侧
D．由于重力作用，使肥皂液薄膜上薄下厚，相当于三棱镜，所以这一现象实际上是光的色散
6．在双缝干涉实验中，用波长为5×10-7m的黄光照射双缝。已知两缝间的间距为0.3mm，双缝到光屏的距离为1.2m，光屏上P点到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m，则下列说法中正确的是（ ）
A．P点出现的是亮条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mm
B．P点出现的是暗条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mm
C．P点出现的是亮条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mm
D．P点出现的是暗条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mm
7．如图中所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹，是由下列哪个表面反射的光线叠加而成的（ ）
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的下表面
D．a的下表面和b的上表面
8．在“观察光的干涉现象”实验中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若用红色和绿色玻 璃各挡住一条缝，则在光屏上可以观察到
A．黄色的干涉条纹 B．绿色的干涉条纹
C．红绿相间的条纹 D．两种色光叠加，但无干涉条纹
9．如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则( )
A．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
B．在真空中，a光的波长大于b光的波长
C．如果a光能使某金属发生光电效应，则b光一定能使某金属发生光电效应
D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线b首先消失
10．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
11．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（ ）
A．射出c板后的两束单色光与入射光不再平行
B．射到Q点的光在玻璃中的折射率较大
C．射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长
D．若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光
12．两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象()．下列结论中正确的是（ ）
A．在水中的传播速度，光束a比光束b小
B．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
C．若分别用a、b两束光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较宽
D．若分别让a、b两束光从水中射向空气发生全反射，则a光的临界角较小
13．如图所示，水面下的光源S向水面A点发射一束光线，反射光线为c，折射光线分成a、b两束，则（ ）
A．在水中a光的速度比b光的速度小
B．由于色散现象，经水面反射的光线c也可能分为两束
C．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失
14．如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成两束，则（ ）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的折射率大于b光的折射率
C．两束光a、b只要满足一定的条件可以发生干涉
D．若a光照射到某界面上时发生全反射，则b光也能发生全反射
15．在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光。当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说确的是（ ）
A．P光的频率大于Q光
B．P光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长
C．P光在水中的传播速度小于Q光
D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光条纹间的距离小于Q光
二、填空题（共4题）
16．如图所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置，干涉条纹是用两个表面反射的光的叠加产生的，这两个表面是标准样本a的______和厚玻璃板b的______。
17．用氦氖激光器(发出红光)进行双缝干涉实验，已知双缝间的距离d=0.1 mm，双缝到屏的距离L=6.0 m，测得屏上干涉条纹中相邻两亮条纹的中心间距是3.8 cm，如果将整个装置从空气中转入折射率为的水中，则红光在空气中的波长为________ m，红光在水中的波长为________ m，在水中进行双缝干涉实验时，测得屏上干涉条纹中相邻两亮条纹的中心间距为__________cm．(结果均保留两位有效数字)
18．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
E.A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,A光先发生全反射
19．在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现______（选填“亮 ”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第2条和第6条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为________．
三、综合题（共4题）
20．为了减少玻璃表面光的反射损失，在玻璃表面涂上一层折射率n=1.25的增透膜．设入射光在真空中的波长=700 nm，为使这种波长的反射光能最大限度地被减弱，所涂薄膜的最小厚度应是多少
21．麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波．
一单色光波在折射率为的介质中传播，某时刻电场横波图象如图所示，求该光波的频率；
用该单色光在真空中做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为，在距离双缝处的光屏上，则相邻亮纹间的距离为多少？
22．如图所示，一束频率为f=6×1014Hz的绿光从截面为等腰直角三角形的三棱镜AB面射入棱镜，从AC面射出，方向平行于BC。已知三棱镜对绿光的折射率为n=，不计二次反射。（光在真空中的速度c=3×108m/s）
（1）通过计算在图上作出光束在射出三棱镜前的光路图；
（2）求光束在射出三棱中传播的速度；
（3）用出射光做双缝干涉实验，通过计算判断光屏上到两缝距离之差为Δr=7.5×10-7m的某点处出现的是明条纹还是暗条纹
23．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？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．D
5．B
6．B
7．D
8．D
9．A
10．C
11．D
12．B
13．C
14．D
15．B
16． 下表面 上表面
17． 6.3×10－7m 4.73×10－7m 2.9cm
18．BDE
19． 亮
20．140 nm
21．
22．
（1）设绿光在AC面上的折射角为α，则
得光在BC面上的入射角
r=30°
由几何关系可知，绿光在BC面上的反射角为75°。
因sin75°>，故绿光在BC面上发生全反射，则绿光在AB面上的折射角为30°，入射角为45°。光路图如图所示
（2）由解得
（3）绿光在空气中的波长
由Δr=1.5λ，可知该点出现的是暗条纹
23．（1）（2）暗条纹
答案第1页，共2页