4.3光的干涉 练习Word版含答案）

4.3 光的干涉
一、单选题
1．以下说法正确的是（　　）
A．红光的波长比紫光的波长长
B．增透膜利用了光的衍射原理
C．光只有粒子性，没有波动性
D．红光的光子能量比紫光的光子能量大
2．下列现象中不属于光的干涉现象的是（ ）．
A．雨后天空出现的彩虹
B．白光照在肥皂泡上出现彩色花纹
C．白光照在两块叠在一起的玻璃上出现彩色花纹
D．白光照在靠近的双缝上在后面屏上出现彩色条纹
3．如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象，下列说法不正确的是( 　)
A．干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加
B．用蓝光照射产生的干涉条纹间距比黄光照射时产生的条纹间距窄
C．干涉条纹间的亮纹是由于两反射光叠加减弱产生的
D．薄膜上干涉条纹基本上是水平的
4．下列说法正确的是（　　）
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射
B．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了波的干涉现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的色散
D．用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
5．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（　　）
A．黄绿红紫 B．黄紫红绿 C．红紫黄绿 D．红绿黄紫
6．下列说法正确的是（　　）
A．雨后天空出现彩虹，这是光的衍射现象
B．在光导纤维束内传送彩色图像是利用光的色散现象
C．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变成偏振光
D．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的干涉现象
7．小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都有彩色花纹。这是由于下列哪种原因形成的（　　）
A．光的偏振 B．光的干涉 C．光的折射 D．光的衍射
二、多选题
8．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S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．将整个装置放在水中
9．甲图为用干涉法检查平面平整程度装置，乙图为俯视装置看到的薄膜干涉条纹，下列说法正确的有（　　）
A．利用了标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光形成的薄膜干涉图样
B．条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凹下的
C．条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凸起的
D．若仅减小薄片的厚度，干涉条纹将变密
10．下列说法中正确的是（　　）
A．单缝衍射实验中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象越明显
B．在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显
C．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象
D．双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变窄
E．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
11．下列说法正确的是
A．电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的
B．紫光在水中的传播速度比红光在水中的传播速度小
C．光导纤维内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上会发生全反射
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则干涉条纹间距变宽
12．光在科学技术、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偏振现象
B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
E．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
三、解答题
13．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、S2距离之差为2.1×10－6m，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1.5的介质中波长为4×10－7m；
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为；
(3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
AD．由电磁波谱相关知识点可知：红光波长比紫光长，故红光的光子能量比紫光的光子能量小，故A正确，D错误；
B．增透膜是利用了光的干涉原理，B错误；
C．光具有波粒二象性，C错误。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
A.雨后出现彩虹是光的折射现象，故A错误；
B.白光照在肥皂泡上出现彩色花纹属于薄膜干涉现象，B正确；
C.白光照在两块叠在一起的玻璃上出现彩色花纹属于劈尖干涉现象，C正确；
D.白光照在靠近的双缝上在后面屏上出现彩色条纹为双缝干涉现象，D正确；
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故A说法正确；条纹间距与光的波长成正比，由于蓝光波长短，故蓝光条纹间距窄，故B说法正确；干涉条纹间的亮纹是由于两反射光叠加增强产生的，故C说法错误；薄膜的干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，故条纹是水平的，故D说法正确．
4．A
【解析】
【详解】
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波比可见光容易发生衍射，因为声波的波长比可见光长，故A正确；
B．当观察者与波源的距离发生变化时，观察者接收到的波的频率发生改变的现象叫多普勒效应，所以用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应，故B错误；
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故C错误；
D．检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象，利用两平面所夹空气薄层的反射，获得频率相同的光波，从而进行相互叠加，故D错误。
故选A。
5．C
【解析】
【详解】
双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故a、c两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距 可以知道波长λ越大，Δx越大，故a是红光，c是黄光；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故b、d是单缝衍射图样，b为紫光的单缝衍射图样，d为绿光单缝衍射图样；故从左向右依次是红光（双缝干涉）、紫光（单缝衍射）、黄光（双缝干涉）和绿光（单缝衍射）。
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．雨后天空出现彩虹，这是光的色散现象，故A错误；
B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，故B错误；
C．偏振光在自然界中也是存在的，如反射光就是偏振光，故C错误；
D．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉现象，故D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
光照射在水面上的油膜上，在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹。
故选B。
8．AC
【解析】
【详解】
A.根据双缝干涉条纹的间距公式知，减小双缝间的距离，即d变小，则干涉条纹间距减大，故A正确；
B.根据双缝干涉条纹的间距公式知，减小双缝到屏的距离，即l减小，干涉条纹间距减小．故B错误；
C.根据双缝干涉条纹的间距公式知，将绿光换为红光，波长变长，则干涉条纹间距变大．故C正确；
D. 因为，所以
则光进入水中的波长
光进入水中波长变短，根据双缝干涉条纹的间距公式知，波长变短，则干涉条纹间距变小．故D错误．
9．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，故图乙的条纹是标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光干涉形成的，故A正确；
BC．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，如果干涉条纹向空气膜较薄的一侧弯曲，则该处是凹陷的；如果干涉条纹向空气膜较厚的一侧弯曲，则该处是凸起的，故B正确，C错误；
D．由可知，只减小薄片的厚度即d减小，将增大，即干涉条纹将变疏，故D错误。
故选AB。
10．BDE
【解析】
【详解】
A．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象越不明显，A错误；
B．在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，行射现象不明显，B正确；
C．照相机镜头表面涂的增透膜，是利用膜的内外表面反射光，相同的频率，相互叠加，从而增强透射光的强度，利用了光的干涉现象，C错误；
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将人射光由红光改为紫色光，根据条纹间距公式
波长变短，故则干涉条纹间距变窄，D正确；
E．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，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，E正确。
故选BDE。
11．BD
【解析】
【详解】
试题分析：均匀变化的电场，产生稳定的磁场，均匀变化的磁场，产生稳定的电场，非均匀变化的电场或者磁场产生的磁场或者电场不是恒定的，所以电磁波不一定是均匀变化的电场或磁场产生的，A错误；紫光的频率大于红光的频率，所以紫色光的折射率比红色光的折射率大，根据公式可得紫光在水中的传播速度比红光在水中的传播速度小，B正确；当从光密介质射向光疏介质时，才会发生全反射，故光导纤维内芯的折射率比外套的大，C错误；红光的波长比绿光的波长长，根据公式可得干涉条纹间距变宽，D正确；
考点：考查了电磁波，光的折射全反射，双缝干涉实验
12．CDE
【解析】
【详解】
试题分析：检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故B错误；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，故C正确；增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，因绿光的波长小于红光，根据可知，干涉条纹间距变窄，选项E正确；故选CDE．
考点：光的干涉和衍射；全反射；双缝干涉
【名师点睛】解答本题应掌握光的折射、全反射及干涉等在生产生活中的应用；人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用．
13．(1)暗条纹；(2)亮条纹；(3)见解析
【解析】
【详解】
(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由
n＝＝
得
λ1＝nλ2=1.5×4×10－7m=6×10－7m
根据路程差
Δr＝2.1×10－6m
可知
N1＝＝＝3.5
由此可知，从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P点为暗条纹
(2)根据临界角与折射率的关系sinC=得
n==
由此可知，B光在空气中波长λ3为
λ3＝nλ介＝×3.15×10－7m＝5.25×10－7m
路程差Δr和波长λ3的关系为：
N2===4
可见，用B光做光源，P点为亮条纹
(3)若让A光照射S1，B光照射S2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光。
答案第1页，共2页
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