4.4光的干涉同步练习(Word版含答案)

4.4光的干涉同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．在双缝干涉实验中，略增大双缝间距，其他条件不变，干涉条纹将（　　）
A．变密 B．变疏 C．不变 D．消失
2．如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图像应是图中的（　　）
A． B． C． D．
3．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
4．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，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 t的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间间隔 t 、双缝到屏的距离l以及相邻两条亮纹间距 x。若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是（ ）
A． B．
C． D．
5．下列有关光的描述，正确的是
A．空气中的肥皂泡呈现五颜六色是光的色散现象
B．一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，波长变小，传播速度变小
C．一束复合光由水中斜射入空气时，在水中传播速度越大的单色光越容易发生全反射
D．让红光和紫光分别通过同一单缝衍射装置时，均能产生等间距的明暗相间条纹，且红光的条纹间距较大
6．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
7．下列说法中正确的是（　　）
A．浮在水面上的薄油层在太阳光的照射下呈现各种不同颜色，这是光的干涉形成的现象
B．光学镜头上镀有一层增透膜可以增强透射光的强度，这是利用了光的偏振现象
C．雨后空中出现的彩虹，这是由于光的全反射形成的现象
D．在拍摄玻璃橱窗后面的物体时，往往要在镜头前加装一个滤光片以使影像更清晰，这是利用了光的衍射现象
8．在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹，这分别是光的（ ）
A．干涉、折射 B．反射、折射 C．干涉、反射 D．干涉、偏振
9．如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法不正确的是
A．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
B．a比b更容易发生衍射现象
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．在水中a光的临界角大于b光的临界角
10．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光的折射率小于对c光的折射率
B．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间短
C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光宽
D．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大
11．从点光源L发出的白光，经过透镜后成一平行光束，垂直照射到挡光板P上，板上开有两条靠得近的平行狭缝、，如图所示，在屏Q上可看到干涉条纹，图中O点是屏上与两狭缝等距离的一点，则（　　）
A．干涉条纹是黑白的，O点是亮点
B．干涉条纹是黑白的，O点是暗点
C．干涉条纹是彩色的，O点是亮点
D．干涉条纹是彩色的，O点是暗点
12．下列说法错误的是（　　）
A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
C．紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，波源的频率增大
13．关于薄膜干涉，下列说法正确的是（　　）
A．干涉条纹的产生是光在薄膜的前后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光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．干涉条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等
D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧观察
14．如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上P点出现第三条暗条纹，已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2-r1应为（　　）
A． B． C． D．
15．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　）
A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B．乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是由于光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹
二、填空题（共4题）
16．（1）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为7.30×m,屏上P点距双缝和的路程差为7.30×m.则在这里出现的应是_______（选填“明条纹”或“暗条纹”）．现改用波长为6.30×m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将___________ （选填“变宽”、“变窄”、或“不变”）．
（2）如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速的速度行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是___________(　填“A先”、“C先”或“同时”　)．列车上观察者测得AB塔的距离比地面观察者测得AB塔的距离_________ 填“大”或“小”或“相等”）
17．如图所示中的两幅图是研究光的波动性时拍摄到的．这属于光的____________现象；如果图中（A）、（B）分别是用红光和紫光在相同条件下得到的，则_________________是用红光得到的．
18．如图所示，登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为ν＝8.1×1014 Hz.
(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是________．
(2)这种“增反膜”的厚度至少是多少________？
(3)以下有关薄膜干涉的说法正确的是( )．
A．薄膜干涉说明光具有波动性
B．如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行
C．干涉条纹一定是彩色的
D．利用薄膜干涉也可以“增透”
19．（1）在“测定玻璃的折射率”实验中
①某同学在画玻璃砖边界时操作如图甲所示，请指出其不当之处：___________（写出一点即可）。
②实验中，已画好玻璃砖边界ab、cd后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如图乙所示，其他操作正确，则测得玻璃的折射率将___________（选填“变大“不变”或“变小”）。
（2）在“用双缝干涉测单色光的波长”实验中，看到的单色光的双缝干涉条纹是___________，挡住双缝中的一个缝后，看到的是___________。
A．没有条纹的亮光
B．不等间距明暗相间条纹
C．等间距明暗相间条纹
D．稍暗些的等间距明暗相间条纹
三、综合题（共4题）
20．如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10－6 m，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
(1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7 m；
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)；
(3)若用A光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能观察到的现象.
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？
（2）它在真空中的波长为多少？
22．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）
23．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1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．B
5．B
6．A
7．A
8．A
9．C
10．D
11．C
12．D
13．A
14．D
15．C
16． 明条纹 变窄 C先 小
17． 干涉 （B）
18． 使入射光分别从该膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强，从而使透射的紫外线减弱 1.23×10－7 m AD
19． 用手直接触摸玻璃砖的光学面，用玻璃砖代替直尺画边界线（写出一点即可） 不变 C B
20．(1)暗条纹　(2)亮条纹　(3) 光屏上仍出现明暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮，两边条纹变窄变暗.
21．（1）；（2）
22．（1）暗条纹；（2）亮条纹
23．（1）2与3；（2）凹；（3）
答案第1页，共2页