4.3 光的干涉 章节练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3 光的干涉 章节练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 506.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 15:16:14 | ||
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文档简介
4.3、光的干涉
一、选择题（共15题）
1．竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（ ）
A． B．
C． D．
2．把一个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），这时可以看到亮暗相间的条纹，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．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动
D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧
3．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
4．用一束单色光做杨氏双缝干涉实验,经双缝后光照射到光屏上,可观察到的图象是图中的 ( )
A． B． C． D．
5．某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏。当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是（ ）
A．单缝S太窄 B．单缝S太宽
C．S到和距离不相等 D．阳光不能作为光源
6．下列说法不正确的的是( )
A．“隔墙有耳”是声波的衍射现象
B．靠近我们的汽车鸣笛时,我们听到的声音更“尖”,是因为汽车靠近我们时发出的声波频率会变高
C．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．双缝干涉实验中,如增加双缝间的宽度,则条纹间距变小
7．如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，之后分成两束分别从B、C两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射），其中从B点射出的为a光，从C点射出的为b光。则下列说法正确的是（ ）
A．从B点射出玻璃砖的a光的频率较小
B．将a光和b光通过相同的双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小
C．a光和b光在玻璃砖中的传播时间相等
D．若将a光和b光分别放在水面足够大的池塘底部同一位置，则a光照亮的水面区域大
8．关于光的干涉现象，下列说法正确的是
A．波峰与波峰叠加处将出现亮条纹，波谷与波谷叠加处将出现暗条纹
B．双缝干涉实验中光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置将出现亮纹
C．把双缝干涉实验中入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变宽
D．薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等
9．下列说法正确的是（ ）
A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
10．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则一下说法中正确的是（ ）
A．a光的频率比b光大
B．水对a光的折射率比b光大
C．a光在水中的传播速度比b光大
D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄
11．激光散斑测速是一种测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏的距离L以及相邻两条纹间距。如用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，在光源L的右侧，有两个平行挡板A1、A2相距为d，A1上开有单缝S，A2上开有相距为b的平行双缝S1、S2，挡板A2右侧有一相距为D的光屏A3，L、S、S1、S2中点、O在一条直线上，且d>>b，D>>d，光源L发出单色光的波长为，若在图中阴影区域加上折射率为n的介质，则中央亮纹移动的方向和距离为（提示：在波的传播方向上的相位落后，由波长的个数决定，单色光在介质中的波长是真空中波长的）（ ）
A．上移 B．上移
C．下移 D．下移
13．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照射物品产生的热效应大大降低，因而广泛地应用于博物馆、商店等处，这种灯能降低热效应的原因之一，是在灯泡后面放置的反光镜表面上镀了一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示红外线在该薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度可能是（ ）
A． B． C． D．
14．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是_________
A．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
B．玻璃对三种光的折射率关系为
C．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，c光的条纹间距比a光宽
E．a、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小
15．如图所示，一束由两种单色光混合的复色光，沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束I、II、III，若玻璃砖的上下表面足够宽，则下列说法正确的是（ ）
A．光束I、II、III为单色光
B．改变α角，光束I、II、III仍保持平行
C．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹间距要大于光束III的
D．在玻璃中，光束Ⅱ的速度小于光束III的
二、填空题
16．要产生干涉必须满足一定条件，两列光的频率_______，振动方向_______具有恒定的________。激光散斑测速应用了光的干涉原理，二次曝光照相获得的散斑对相当于双缝干涉实验中的双缝。待测物体运动速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距，已知二次曝光时间间隔为 t，双缝到屏的距离为L，相邻两条纹间距为 x，激光波长为，则运动物体的速度表达式为__________。
17．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
18．在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是_________．光的双缝干涉实验中用双缝间距和双缝到光屏的距离L及条纹间距计算单色光波长的公式是______________．
19．如图，在杨氏双缝干涉实验中，激光波长530nm，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7m。则在这里出现的应是______（填“亮条纹”或“暗条纹”），若双缝间距0.01mm，挡板到屏的距离0.6m，则相邻两条亮条纹的间距是______cm。
三、综合题
20．在双缝干涉实验中，光屏上点到双缝、的距离之差，光屏上点到双缝、的距离之差．若用频率的黄光照射双缝，判定点与点出现的条纹的亮暗．
21．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？它在真空中的波长为多少？
(2)假如把整个装置放入折射率为的水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？
22．在白光照射下，双缝干涉图样的中央条纹为什么是白的？在其他各级亮条纹中，为什么红色条纹在外侧？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【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，故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，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变密，故B正确，ACD错误．
2．A
【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．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移动，则条纹向着劈尖移动，故C错误；
D．因相干光是反射光，则观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D错误。
故选A。
3．D
【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。
4．D
【详解】
双缝干涉看到的干涉图样是平行等距、明暗相间的彩色条纹，故选D.
5．B
【详解】
双缝干涉实验中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看成是由许多个点光源沿一条线排列组成的，单缝的宽度应比较小，由题意知，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。
故选B。
6．B
【详解】
“隔墙有耳”是声波的衍射现象，选项A正确；靠近我们的汽车鸣笛时，我们听到的声音更“尖”，这叫做多普勒效应，而汽车靠近我们时发出的声波频率并没有变化，故B错误；光导纤维运用光的全反射，所以内芯的折射率大于外套的折射率．故C正确．双缝干涉实验中，条纹间距△x=λ，增加双缝宽度d，则条纹间距表小，D正确；此题选项不正确的选项，故选B.
7．C
【详解】
A．由图可知，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率较大，A错误；
B．，由干涉条纹间距公式
可知b光的干涉条纹间距较大，B错误；
C．连接B、D；C、D，设，，设玻璃砖半径为R，则有
，
设玻璃砖对a光的折射率为，对b光的折射率为，则有
，
故a光和b光在玻璃砖的传播时间为
，
设复色光从真空射入玻璃砖时的入射角为，则有
，
联立以上各式解得
C正确；
D．a光和b光在水中传播时有
由
可知b光的全反射临界角较大，所以b光照亮的范围大，D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A、在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷叠加处，将出现亮条纹，故A错误．
B、光屏上距两狭缝的路程差为波长的整数倍时出现亮纹，故B正确．
C、把入射光由黄光换成紫光，紫光的波长小于黄光，根据知减小，故C错误．
D、从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，当光程差出现暗条纹，若薄膜的厚度处处相等，则各处光程差相等，若是亮的则都是亮的若是暗的则都是暗的，不会出现明暗相间的条纹，故D错误．
故选B．
9．A
【详解】
狭义相对论认为：在惯性系中，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的．故A正确；太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带是由于折射引起的，B错误；当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故C错误；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故D错误．
10．C
【详解】
试题分析：由图乙可知a光发生全反射的临界角大，由可知a光的折射率小，即频率小，波长长，故选项AB错误；由可知选项C正确；由可知选项D错误．
11．B
【详解】
根据
又题意可知
整理得
故选B。
12．A
【详解】
因光在介质中传播时速度减小，则同时由S发出的光线同时到达光屏时通过介质的光传播的路程较短，则中央亮纹上移；光在介质中的波长为
则光从S到S1和S2满足（其中N′和N是波长数）
则从S到S1和S2的波长数差
因为d>>b，则可认为
从S1和S2发出的光线在屏上的条纹间距
则中央亮纹上移的距离为
故选A。
13．AC
【详解】
要消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线的影响，在薄膜的两个界面上的反射光相干涉后应互相抵消，路程差应满足
可得所镀薄膜的厚度
当时，；当时，，不可能等于或。
故选AC。
14．ACD
【详解】
AB．由图可知，光和光入射角相同，但光折射角较小，根据折射率公式可知，玻璃对 光的折射率大于对光的折射率，由于光入射角为 ，故无法判断玻璃对光的折射率大小，故A正确，B错误；
C．根据公式，由于光的折射率大，则光在玻璃中的传播速度较小，又由图可知 光在玻璃砖中的传播路径较长，故光比光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故C正确；
D．由于光的折射率大，波长较长，则在相同条件下进行双缝干涉实验，光的条纹间距比光宽，故D正确；
E．、光分别从空气射入某种介质中时，不能发生全反射，故E错误。
15．BD
【详解】
A．所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的；根据光的可逆性，知两光束仍然平行射出，且光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A错误；
B．一束由两种色光混合的复色光沿方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等。所以由光路可逆可得出射光线平行；改变角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行，故B正确；
C．由图知光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，根据折射定律可知光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小，故C错误；
D．由于光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，根据可知在玻璃中光束II的速度小于光束III的速度，故D正确。
故选BD。
16． 相同 相同 相位差
【详解】
要产生干涉必须满足一定条件，两列光的频率相同，振动方向相同，具有恒定的相位差
双缝干涉的条纹间距为：，依题意可知双缝间的距离满足
联立解得
17．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．
18．
【详解】
试题分析：由单摆的周期公式：，可求得当地的重力加速度：；根据双缝干涉条纹的间距公式得：．
19． 暗条纹 3.18
【详解】
光程差与半波长的倍数关系为
即光程差是半波长的奇数倍，则该处出现的应该是暗条纹。
根据代入数据解得
则相邻两条亮条纹的间距是。
20．点出现暗条纹，点出现亮条纹．
【详解】
由光的频率，知光的波长
点到双缝、的距离之差
点到双缝、的距离之差
因此，点出现暗条纹，点出现亮条纹。
21．(1)，；(2)
【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
22．见解析
【解析】
如图所示
自双缝、透射的光到达O点的距离总相等，则各种颜色的光在O点都被加强，故O点作为中央亮纹是白色的，自双缝出射的光到达 P点，其路程差为某一色光波长的整数倍时，P点就为这种色光的颜色，由于红光的波长最长，根据条纹间距
知红条纹间距最大，则红色在最外侧。
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致（ ）
A． B．
C． D．
2．把一个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），这时可以看到亮暗相间的条纹，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．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动
D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧
3．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
4．用一束单色光做杨氏双缝干涉实验,经双缝后光照射到光屏上,可观察到的图象是图中的 ( )
A． B． C． D．
5．某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏。当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因可能是（ ）
A．单缝S太窄 B．单缝S太宽
C．S到和距离不相等 D．阳光不能作为光源
6．下列说法不正确的的是( )
A．“隔墙有耳”是声波的衍射现象
B．靠近我们的汽车鸣笛时,我们听到的声音更“尖”,是因为汽车靠近我们时发出的声波频率会变高
C．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．双缝干涉实验中,如增加双缝间的宽度,则条纹间距变小
7．如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，之后分成两束分别从B、C两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射），其中从B点射出的为a光，从C点射出的为b光。则下列说法正确的是（ ）
A．从B点射出玻璃砖的a光的频率较小
B．将a光和b光通过相同的双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小
C．a光和b光在玻璃砖中的传播时间相等
D．若将a光和b光分别放在水面足够大的池塘底部同一位置，则a光照亮的水面区域大
8．关于光的干涉现象，下列说法正确的是
A．波峰与波峰叠加处将出现亮条纹，波谷与波谷叠加处将出现暗条纹
B．双缝干涉实验中光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置将出现亮纹
C．把双缝干涉实验中入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变宽
D．薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等
9．下列说法正确的是（ ）
A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
10．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则一下说法中正确的是（ ）
A．a光的频率比b光大
B．水对a光的折射率比b光大
C．a光在水中的传播速度比b光大
D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄
11．激光散斑测速是一种测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏的距离L以及相邻两条纹间距。如用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，在光源L的右侧，有两个平行挡板A1、A2相距为d，A1上开有单缝S，A2上开有相距为b的平行双缝S1、S2，挡板A2右侧有一相距为D的光屏A3，L、S、S1、S2中点、O在一条直线上，且d>>b，D>>d，光源L发出单色光的波长为，若在图中阴影区域加上折射率为n的介质，则中央亮纹移动的方向和距离为（提示：在波的传播方向上的相位落后，由波长的个数决定，单色光在介质中的波长是真空中波长的）（ ）
A．上移 B．上移
C．下移 D．下移
13．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照射物品产生的热效应大大降低，因而广泛地应用于博物馆、商店等处，这种灯能降低热效应的原因之一，是在灯泡后面放置的反光镜表面上镀了一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示红外线在该薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度可能是（ ）
A． B． C． D．
14．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是_________
A．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
B．玻璃对三种光的折射率关系为
C．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，c光的条纹间距比a光宽
E．a、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小
15．如图所示，一束由两种单色光混合的复色光，沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束I、II、III，若玻璃砖的上下表面足够宽，则下列说法正确的是（ ）
A．光束I、II、III为单色光
B．改变α角，光束I、II、III仍保持平行
C．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹间距要大于光束III的
D．在玻璃中，光束Ⅱ的速度小于光束III的
二、填空题
16．要产生干涉必须满足一定条件，两列光的频率_______，振动方向_______具有恒定的________。激光散斑测速应用了光的干涉原理，二次曝光照相获得的散斑对相当于双缝干涉实验中的双缝。待测物体运动速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距，已知二次曝光时间间隔为 t，双缝到屏的距离为L，相邻两条纹间距为 x，激光波长为，则运动物体的速度表达式为__________。
17．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
18．在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是_________．光的双缝干涉实验中用双缝间距和双缝到光屏的距离L及条纹间距计算单色光波长的公式是______________．
19．如图，在杨氏双缝干涉实验中，激光波长530nm，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7m。则在这里出现的应是______（填“亮条纹”或“暗条纹”），若双缝间距0.01mm，挡板到屏的距离0.6m，则相邻两条亮条纹的间距是______cm。
三、综合题
20．在双缝干涉实验中，光屏上点到双缝、的距离之差，光屏上点到双缝、的距离之差．若用频率的黄光照射双缝，判定点与点出现的条纹的亮暗．
21．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？它在真空中的波长为多少？
(2)假如把整个装置放入折射率为的水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？
22．在白光照射下，双缝干涉图样的中央条纹为什么是白的？在其他各级亮条纹中，为什么红色条纹在外侧？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【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，故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，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变密，故B正确，ACD错误．
2．A
【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．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移动，则条纹向着劈尖移动，故C错误；
D．因相干光是反射光，则观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D错误。
故选A。
3．D
【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。
4．D
【详解】
双缝干涉看到的干涉图样是平行等距、明暗相间的彩色条纹，故选D.
5．B
【详解】
双缝干涉实验中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看成是由许多个点光源沿一条线排列组成的，单缝的宽度应比较小，由题意知，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。
故选B。
6．B
【详解】
“隔墙有耳”是声波的衍射现象，选项A正确；靠近我们的汽车鸣笛时，我们听到的声音更“尖”，这叫做多普勒效应，而汽车靠近我们时发出的声波频率并没有变化，故B错误；光导纤维运用光的全反射，所以内芯的折射率大于外套的折射率．故C正确．双缝干涉实验中，条纹间距△x=λ，增加双缝宽度d，则条纹间距表小，D正确；此题选项不正确的选项，故选B.
7．C
【详解】
A．由图可知，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率较大，A错误；
B．，由干涉条纹间距公式
可知b光的干涉条纹间距较大，B错误；
C．连接B、D；C、D，设，，设玻璃砖半径为R，则有
，
设玻璃砖对a光的折射率为，对b光的折射率为，则有
，
故a光和b光在玻璃砖的传播时间为
，
设复色光从真空射入玻璃砖时的入射角为，则有
，
联立以上各式解得
C正确；
D．a光和b光在水中传播时有
由
可知b光的全反射临界角较大，所以b光照亮的范围大，D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A、在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷叠加处，将出现亮条纹，故A错误．
B、光屏上距两狭缝的路程差为波长的整数倍时出现亮纹，故B正确．
C、把入射光由黄光换成紫光，紫光的波长小于黄光，根据知减小，故C错误．
D、从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，当光程差出现暗条纹，若薄膜的厚度处处相等，则各处光程差相等，若是亮的则都是亮的若是暗的则都是暗的，不会出现明暗相间的条纹，故D错误．
故选B．
9．A
【详解】
狭义相对论认为：在惯性系中，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的．故A正确；太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带是由于折射引起的，B错误；当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故C错误；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故D错误．
10．C
【详解】
试题分析：由图乙可知a光发生全反射的临界角大，由可知a光的折射率小，即频率小，波长长，故选项AB错误；由可知选项C正确；由可知选项D错误．
11．B
【详解】
根据
又题意可知
整理得
故选B。
12．A
【详解】
因光在介质中传播时速度减小，则同时由S发出的光线同时到达光屏时通过介质的光传播的路程较短，则中央亮纹上移；光在介质中的波长为
则光从S到S1和S2满足（其中N′和N是波长数）
则从S到S1和S2的波长数差
因为d>>b，则可认为
从S1和S2发出的光线在屏上的条纹间距
则中央亮纹上移的距离为
故选A。
13．AC
【详解】
要消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线的影响，在薄膜的两个界面上的反射光相干涉后应互相抵消，路程差应满足
可得所镀薄膜的厚度
当时，；当时，，不可能等于或。
故选AC。
14．ACD
【详解】
AB．由图可知，光和光入射角相同，但光折射角较小，根据折射率公式可知，玻璃对 光的折射率大于对光的折射率，由于光入射角为 ，故无法判断玻璃对光的折射率大小，故A正确，B错误；
C．根据公式，由于光的折射率大，则光在玻璃中的传播速度较小，又由图可知 光在玻璃砖中的传播路径较长，故光比光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故C正确；
D．由于光的折射率大，波长较长，则在相同条件下进行双缝干涉实验，光的条纹间距比光宽，故D正确；
E．、光分别从空气射入某种介质中时，不能发生全反射，故E错误。
15．BD
【详解】
A．所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的；根据光的可逆性，知两光束仍然平行射出，且光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A错误；
B．一束由两种色光混合的复色光沿方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等。所以由光路可逆可得出射光线平行；改变角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行，故B正确；
C．由图知光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，根据折射定律可知光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小，故C错误；
D．由于光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，根据可知在玻璃中光束II的速度小于光束III的速度，故D正确。
故选BD。
16． 相同 相同 相位差
【详解】
要产生干涉必须满足一定条件，两列光的频率相同，振动方向相同，具有恒定的相位差
双缝干涉的条纹间距为：，依题意可知双缝间的距离满足
联立解得
17．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．
18．
【详解】
试题分析：由单摆的周期公式：，可求得当地的重力加速度：；根据双缝干涉条纹的间距公式得：．
19． 暗条纹 3.18
【详解】
光程差与半波长的倍数关系为
即光程差是半波长的奇数倍，则该处出现的应该是暗条纹。
根据代入数据解得
则相邻两条亮条纹的间距是。
20．点出现暗条纹，点出现亮条纹．
【详解】
由光的频率，知光的波长
点到双缝、的距离之差
点到双缝、的距离之差
因此，点出现暗条纹，点出现亮条纹。
21．(1)，；(2)
【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
22．见解析
【解析】
如图所示
自双缝、透射的光到达O点的距离总相等，则各种颜色的光在O点都被加强，故O点作为中央亮纹是白色的，自双缝出射的光到达 P点，其路程差为某一色光波长的整数倍时，P点就为这种色光的颜色，由于红光的波长最长，根据条纹间距
知红条纹间距最大，则红色在最外侧。
答案第1页，共2页