4.3光的干涉同步练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3光的干涉同步练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 502.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 05:12:16 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 4.3 光的干涉 同步练习
一、单选题
1．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为，双缝到光屏的距离为，调整实验装置使光屏上见到清晰的干涉条纹。关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况，下列叙述中正确的是（ ）
A．屏上所有暗线都是从双缝中出来的两列光波的波谷与波谷叠加形成的
B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若只减小双缝间距，屏上两相邻明条纹间距离变小
D．若只改用频率较大的单色光，屏上两相邻明条纹间距离变大
2．用手捏紧叠在一起的两块平板玻璃时，若板间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹。产生这一现象的原因是（ ）
A．光的折射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的偏振
3．一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．玻璃砖对a、b的折射率关系为
B．a、b在玻璃中的传播速度关系为
C．单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角
D．由双缝干涉条纹宽度公式：可知，用同一双缝干涉装置实验时a光干涉条纹的间距比b光宽
4．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差，如果用频率为6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则（ ）
A．P点出现明条纹，Q点出现暗条纹
B．Q点出现明条纹，P点出现暗条纹
C．两点均出现明条纹
D．两点均出现暗条纹
5．双缝干涉实验中将光源从绿光改为红光，为使条纹间距不变，可增大（ ）
A．光源到双缝的距离 B．双缝的间距
C．双缝到光屏的距离 D．双缝的长度
6．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
7．关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是光在薄膜前、后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果
B．若明暗相间的条纹相互平行，说明薄膜的厚度是均匀的
C．用紫光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距大
D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
8．关于杨氏实验，下列说法中错误的是（ ）
A．单色光通过小孔后射向两个靠得很近的狭缝可作为振动情况总是相同的波源
B．两波源发出的光波在波谷与波谷叠加的地方，光相互抵消或者削弱，屏上出现暗条纹
C．两个波源发出的光波在波峰与波峰叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹
D．两波源发出的光波在波峰与波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，屏上出现暗条纹
9．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜M反射在光屏上，最终在光屏上得到明暗相间的干涉条纹。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，光的波长为。则下列说法正确的是（ ）
A．实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光
B．实验中，单色光的波长越短，干涉条纹越宽
C．光源到平面镜距离a越大，干涉条纹越宽
D．只改变光源到光屏的距离l，不能改变干涉条纹的宽度
10．如图甲所示，某同学用双缝干涉实验装置测量光的波长。已知双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏间的距离L=60.0cm。接通电源，点亮光源，调整装置，当屏上出现干涉图样后，转动测量头上的手轮，移动分划板使分划板的中心刻线与某条亮条纹中心对齐时，游标卡尺（10分度）的示数如图乙所示；然后再转动手轮，分划板的中心刻线向右移动，当分划板的中心刻线与另一条亮条纹中心对齐时，游标卡尺的示数如图丙所示。已知这两条亮条纹中间还有四条亮条纹，则测得光的波长为（ ）
A． B． C． D．
11．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
12．下面列举的关于光的现象中，说法正确的是（ ）
A．在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散
B．光学仪器镜头上的增透膜利用了光的干涉
C．雨后出现彩虹是因为光的干涉
D．水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由气泡进入海水时发生了全反射
二、填空题
13．干涉图样中条纹间距的计算：在双缝间的距离d和双缝到光屏间的距离l不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距Δx（相邻两条亮条纹中心或相邻两条暗条纹中心间的距离）跟光的波长λ成______，即Δx=______。
14．薄膜干涉
（1）薄膜干涉中的获得光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面______的光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的______、恒定的相位差及振动方向；
（2）薄膜干涉的原理
光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的______不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现______条纹；在另一些位置，两列波叠加后相互削弱，于是出现______条纹。
15．在研究光的干涉实验中，当保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹的间距__________；当保持光屏到缝的距离不变，双缝的间隙越小，屏上条纹的间距__________．
16．如图所示，两束单色光、从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光，用同一双缝干涉实验装置分别以、光做实验，光的干涉条纹间距______（填“大于”或“小于”）光的干涉条纹间距，若光与光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是______（“”光或“”光）。
17．用干涉法检查物体表面平滑程度，产生的干涉条纹是一组平行的条纹，若劈尖的上表面向上平移，如图甲所示，则干涉条纹的距离将__________；若使劈尖角度增大，如图乙所示，干涉条纹的距离将__________。（均选填“变窄”、“变宽”或“不变”）
三、解答题
18．在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两亮条纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距是多少
19．两个狭缝相距0.3mm，位于离光屏50cm处，现用波长为6000 的光照射双缝，求：
(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少？
(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少(水的折射率为4/3，1 ＝10－10m)
20．、为两个相干光源，发出的光的频率为，光屏上A点与、的光程差为。
（1）若、的振动步调完全一致，则A点出现什么条纹？
（2）若、的振动步调完全相反，则A点出现什么条纹？
21．如果在双缝干涉实验的遮光筒内充满某种透明介质（折射率为n），保持入射光源、双缝间距、双缝到屏的距离都不变，则屏上相邻两明（暗）条纹的间距变为原来在空气中测量的多少。
22．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
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参考答案：
1．B
【详解】
A．从双缝中出来的两列光波的波谷与波峰叠加形成暗线，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知，若只减小双缝间距d，屏上两相邻明条纹间距离变大，故C错误；
D．频率变大，波长变短，根据间距公式可知条纹间距变短，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下表面发生反射，产生叠加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．由图象知a光偏折大，折射率大，即
na＞nb
故A错误；
B．根据传播速度，折射率大的波速小，即
va＜vb
故B错误；
C．根据临界角公式知折射率大的临界角小，a的临界角小，故C正确；
D．因为a折射率大，频率大，则波长小，所以可知，用同一双缝干涉装置实验时a光干涉条纹的间距比b光窄，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
由c＝λf知黄光的波长为
λ＝＝m＝0.5 μm
到P点的光程差与黄光的半波长相比为：
＝＝3
即为半波长的奇数倍，所以P点出现暗条纹．
到Q点的光程差与黄光的半波长相比为：
＝＝6
即为半波长的偶数倍，所以Q点出现明条纹．
故选B。
5．B
【详解】
将光源从绿光改为红光是光源的波长变大，根据双缝干涉的条纹间距公式
可知为使条纹间距不变，可增大双缝的间距d，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．C
【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。
7．A
【详解】
A．干涉条纹是光在薄膜前、后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果，故A正确；
B．若明暗相间的条纹相互平行，说明肥皂液薄膜的厚度变化是均匀的，故B错误；
C．由于紫光的波长比红光的小，故用紫光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距小，故C错误；
D．薄膜上的干涉条纹基本上是水平的，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
在杨氏实验中，两个狭缝的光源来自同一光源，频率、相位和振动方向均相同，具备干涉条件，所以通过两个狭缝的光在屏上叠加，波峰和波峰叠加的地方，波谷和波谷叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹，波峰和波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，形成暗条纹，B错误，A、C、D正确。
故错误的选B。
9．A
【详解】
A．根据题意画出光路图
如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，故A正确；
BCD．该干涉可看成双缝干涉，设S与的距离为d，则
S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式
可得
可知越短，越小，条纹越窄；越大，越小，条纹越窄；改变距离l可以改变，可以改变条纹宽度；故BCD错误。
故选A。
10．C
【详解】
图乙的读数为：
19mm+40.1mm=19.4mm=0.0194m
图丙的读数为：
28mm+0.14mm=28.4mm=0.0284m
相邻亮条纹间距
单色光的波长
则C项正确；ABD错误；
故选C。
11．B
【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。
12．B
【详解】
A．在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的干涉现象，故A错误；
B．光学仪器镜头上的增透膜利用了光的干涉，故B正确；
C．雨后出现彩虹是因为光的色散，故C错误；
D．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，故D错误。
故选B。
13． 正比
【详解】
[1][2]单色光产生的干涉条纹间距Δx跟光的波长λ成正比，即Δx=。
14． 反射 频率 路程差 亮 暗
【详解】
略
15． 越大 越大
【详解】
[1][2]由可知，光当保持双缝的间隙不变，屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹的间距越大，当保持光屏到缝的距离不变，双缝的间隙越小，屏上条纹的间距越大。
16． 大于 b
【详解】
[1]由折射光路可知，a光的折射率小于b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，根据
可知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距；
[2]折射率越大，临界角越小，越容易发生全反射，则若a光和b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光。
17． 不变 变窄
【详解】
[1][2]劈尖的上表面向上平移，上下表面的反射光的光程增大，但变化情况相同，只是条纹平移了，条纹间距不变；劈尖角度增大时，则光程差变大的快了，因而条纹间距变窄。
18．
【详解】
根据双缝干涉实验条纹间距公式有
有
19．(1)1mm；(2)0.75mm
【详解】
(1)由公式可得
Δx＝λ＝m＝1×10－3 m＝1mm
(2)由题意可得
λ′＝＝＝4500
则
Δx′＝λ′＝m＝0.75mm
20．（1）暗条纹；（2）亮条纹
【详解】
（1）由波长与速度的关系可得
光程差
所以有
若、振动步调完全一致，则在A点出现暗条纹
（2）若、两光源振动步调完全相反，光程差是半波长的奇数倍，则在A点两列波相互加强，出现亮条纹
21．
【详解】
设光在空气中的波长为，在该透明介质中传播时，光的频率不变，波长和波速改变．介质中的光速和波长分别为
、
根据相邻亮（暗）条纹的间距公式可知，在介质中相邻两个亮（暗）条纹的间距为真空（空气）中的。
22．（1）2与3；（2）凹；（3）
【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
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为，双缝到光屏的距离为，调整实验装置使光屏上见到清晰的干涉条纹。关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况，下列叙述中正确的是（ ）
A．屏上所有暗线都是从双缝中出来的两列光波的波谷与波谷叠加形成的
B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若只减小双缝间距，屏上两相邻明条纹间距离变小
D．若只改用频率较大的单色光，屏上两相邻明条纹间距离变大
2．用手捏紧叠在一起的两块平板玻璃时，若板间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹。产生这一现象的原因是（ ）
A．光的折射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的偏振
3．一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．玻璃砖对a、b的折射率关系为
B．a、b在玻璃中的传播速度关系为
C．单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角
D．由双缝干涉条纹宽度公式：可知，用同一双缝干涉装置实验时a光干涉条纹的间距比b光宽
4．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差，如果用频率为6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则（ ）
A．P点出现明条纹，Q点出现暗条纹
B．Q点出现明条纹，P点出现暗条纹
C．两点均出现明条纹
D．两点均出现暗条纹
5．双缝干涉实验中将光源从绿光改为红光，为使条纹间距不变，可增大（ ）
A．光源到双缝的距离 B．双缝的间距
C．双缝到光屏的距离 D．双缝的长度
6．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
7．关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是光在薄膜前、后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果
B．若明暗相间的条纹相互平行，说明薄膜的厚度是均匀的
C．用紫光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距大
D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
8．关于杨氏实验，下列说法中错误的是（ ）
A．单色光通过小孔后射向两个靠得很近的狭缝可作为振动情况总是相同的波源
B．两波源发出的光波在波谷与波谷叠加的地方，光相互抵消或者削弱，屏上出现暗条纹
C．两个波源发出的光波在波峰与波峰叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹
D．两波源发出的光波在波峰与波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，屏上出现暗条纹
9．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜M反射在光屏上，最终在光屏上得到明暗相间的干涉条纹。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，光的波长为。则下列说法正确的是（ ）
A．实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光
B．实验中，单色光的波长越短，干涉条纹越宽
C．光源到平面镜距离a越大，干涉条纹越宽
D．只改变光源到光屏的距离l，不能改变干涉条纹的宽度
10．如图甲所示，某同学用双缝干涉实验装置测量光的波长。已知双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏间的距离L=60.0cm。接通电源，点亮光源，调整装置，当屏上出现干涉图样后，转动测量头上的手轮，移动分划板使分划板的中心刻线与某条亮条纹中心对齐时，游标卡尺（10分度）的示数如图乙所示；然后再转动手轮，分划板的中心刻线向右移动，当分划板的中心刻线与另一条亮条纹中心对齐时，游标卡尺的示数如图丙所示。已知这两条亮条纹中间还有四条亮条纹，则测得光的波长为（ ）
A． B． C． D．
11．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
12．下面列举的关于光的现象中，说法正确的是（ ）
A．在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散
B．光学仪器镜头上的增透膜利用了光的干涉
C．雨后出现彩虹是因为光的干涉
D．水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由气泡进入海水时发生了全反射
二、填空题
13．干涉图样中条纹间距的计算：在双缝间的距离d和双缝到光屏间的距离l不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距Δx（相邻两条亮条纹中心或相邻两条暗条纹中心间的距离）跟光的波长λ成______，即Δx=______。
14．薄膜干涉
（1）薄膜干涉中的获得光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面______的光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的______、恒定的相位差及振动方向；
（2）薄膜干涉的原理
光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的______不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现______条纹；在另一些位置，两列波叠加后相互削弱，于是出现______条纹。
15．在研究光的干涉实验中，当保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹的间距__________；当保持光屏到缝的距离不变，双缝的间隙越小，屏上条纹的间距__________．
16．如图所示，两束单色光、从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光，用同一双缝干涉实验装置分别以、光做实验，光的干涉条纹间距______（填“大于”或“小于”）光的干涉条纹间距，若光与光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是______（“”光或“”光）。
17．用干涉法检查物体表面平滑程度，产生的干涉条纹是一组平行的条纹，若劈尖的上表面向上平移，如图甲所示，则干涉条纹的距离将__________；若使劈尖角度增大，如图乙所示，干涉条纹的距离将__________。（均选填“变窄”、“变宽”或“不变”）
三、解答题
18．在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两亮条纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距是多少
19．两个狭缝相距0.3mm，位于离光屏50cm处，现用波长为6000 的光照射双缝，求：
(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少？
(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少(水的折射率为4/3，1 ＝10－10m)
20．、为两个相干光源，发出的光的频率为，光屏上A点与、的光程差为。
（1）若、的振动步调完全一致，则A点出现什么条纹？
（2）若、的振动步调完全相反，则A点出现什么条纹？
21．如果在双缝干涉实验的遮光筒内充满某种透明介质（折射率为n），保持入射光源、双缝间距、双缝到屏的距离都不变，则屏上相邻两明（暗）条纹的间距变为原来在空气中测量的多少。
22．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
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参考答案：
1．B
【详解】
A．从双缝中出来的两列光波的波谷与波峰叠加形成暗线，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式
可知，若只减小双缝间距d，屏上两相邻明条纹间距离变大，故C错误；
D．频率变大，波长变短，根据间距公式可知条纹间距变短，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下表面发生反射，产生叠加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．由图象知a光偏折大，折射率大，即
na＞nb
故A错误；
B．根据传播速度，折射率大的波速小，即
va＜vb
故B错误；
C．根据临界角公式知折射率大的临界角小，a的临界角小，故C正确；
D．因为a折射率大，频率大，则波长小，所以可知，用同一双缝干涉装置实验时a光干涉条纹的间距比b光窄，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
由c＝λf知黄光的波长为
λ＝＝m＝0.5 μm
到P点的光程差与黄光的半波长相比为：
＝＝3
即为半波长的奇数倍，所以P点出现暗条纹．
到Q点的光程差与黄光的半波长相比为：
＝＝6
即为半波长的偶数倍，所以Q点出现明条纹．
故选B。
5．B
【详解】
将光源从绿光改为红光是光源的波长变大，根据双缝干涉的条纹间距公式
可知为使条纹间距不变，可增大双缝的间距d，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．C
【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。
7．A
【详解】
A．干涉条纹是光在薄膜前、后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果，故A正确；
B．若明暗相间的条纹相互平行，说明肥皂液薄膜的厚度变化是均匀的，故B错误；
C．由于紫光的波长比红光的小，故用紫光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距小，故C错误；
D．薄膜上的干涉条纹基本上是水平的，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
在杨氏实验中，两个狭缝的光源来自同一光源，频率、相位和振动方向均相同，具备干涉条件，所以通过两个狭缝的光在屏上叠加，波峰和波峰叠加的地方，波谷和波谷叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹，波峰和波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，形成暗条纹，B错误，A、C、D正确。
故错误的选B。
9．A
【详解】
A．根据题意画出光路图
如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，故A正确；
BCD．该干涉可看成双缝干涉，设S与的距离为d，则
S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式
可得
可知越短，越小，条纹越窄；越大，越小，条纹越窄；改变距离l可以改变，可以改变条纹宽度；故BCD错误。
故选A。
10．C
【详解】
图乙的读数为：
19mm+40.1mm=19.4mm=0.0194m
图丙的读数为：
28mm+0.14mm=28.4mm=0.0284m
相邻亮条纹间距
单色光的波长
则C项正确；ABD错误；
故选C。
11．B
【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。
12．B
【详解】
A．在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的干涉现象，故A错误；
B．光学仪器镜头上的增透膜利用了光的干涉，故B正确；
C．雨后出现彩虹是因为光的色散，故C错误；
D．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，故D错误。
故选B。
13． 正比
【详解】
[1][2]单色光产生的干涉条纹间距Δx跟光的波长λ成正比，即Δx=。
14． 反射 频率 路程差 亮 暗
【详解】
略
15． 越大 越大
【详解】
[1][2]由可知，光当保持双缝的间隙不变，屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹的间距越大，当保持光屏到缝的距离不变，双缝的间隙越小，屏上条纹的间距越大。
16． 大于 b
【详解】
[1]由折射光路可知，a光的折射率小于b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，根据
可知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距；
[2]折射率越大，临界角越小，越容易发生全反射，则若a光和b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光。
17． 不变 变窄
【详解】
[1][2]劈尖的上表面向上平移，上下表面的反射光的光程增大，但变化情况相同，只是条纹平移了，条纹间距不变；劈尖角度增大时，则光程差变大的快了，因而条纹间距变窄。
18．
【详解】
根据双缝干涉实验条纹间距公式有
有
19．(1)1mm；(2)0.75mm
【详解】
(1)由公式可得
Δx＝λ＝m＝1×10－3 m＝1mm
(2)由题意可得
λ′＝＝＝4500
则
Δx′＝λ′＝m＝0.75mm
20．（1）暗条纹；（2）亮条纹
【详解】
（1）由波长与速度的关系可得
光程差
所以有
若、振动步调完全一致，则在A点出现暗条纹
（2）若、两光源振动步调完全相反，光程差是半波长的奇数倍，则在A点两列波相互加强，出现亮条纹
21．
【详解】
设光在空气中的波长为，在该透明介质中传播时，光的频率不变，波长和波速改变．介质中的光速和波长分别为
、
根据相邻亮（暗）条纹的间距公式可知，在介质中相邻两个亮（暗）条纹的间距为真空（空气）中的。
22．（1）2与3；（2）凹；（3）
【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
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