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 | 899.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-20 13:14:21 | ||
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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．教室内两盏相同的普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（ ）
A．两盏灯亮度不同
B．灯光的波长太短
C．两灯光的振动频率不同
D．电灯发出的光不稳定
2．如图所示为双缝干涉的示意图，从光源S射出的单色光经过单缝后在双缝处形成两束相干光S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．减小双缝间距d，相邻两条亮条纹的距离将减小
B．该实验中不存在光的衍射现象
C．若该光的波长为，且满足，则光屏上P处为亮条纹
D．撤去双缝，屏上O点处亮条纹最窄，两侧的亮条纹逐渐变宽
3．双缝干涉实验装置的截面图如图所示，O点为、连线中垂线与光屏的交点，光源发出的波长为的光，O点出现亮条纹。现在右侧垂直放置一块玻璃片，玻璃对该波长光的折射率为1.5，不计光在玻璃片表面的反射，要使O点仍出现亮条纹，则玻璃片的厚度可能是（ ）
A． B． C． D．
4．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（ ）
A．增大双缝与屏间的距离
B．增大单缝与双缝间的距离
C．增大双缝间的距离
D．改用波长更小的光
5．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
6．长度测量是光学干涉测量最常见的应用之一。如要测量某样品的长度，较为精确的方法之一是通过对干涉产生的条纹进行计数；若遇到非整数干涉条纹情形，则可以通过减小相干光的波长来获得更窄的干涉条纹，直到得到满意的测量精度为止。为了测量细金属丝的直径，把金属丝夹在两块平板玻璃之间，使空气层形成尖劈，金属丝与劈尖平行，如图所示。如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹，测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径。某次测量结果为：单色光的波长λ=589.3nm，金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm，其中30条亮条纹间的距离为4.295mm，则金属丝的直径为（ ）
A．4.25×10-2mm B．5.75×10-2mm C．6.50×10-2mm D．7.20×10-2mm
7．在杨氏干涉实验中，从两个狭缝到达屏上的某点的光走过的路程相等，该点即为中央亮条纹的位置（即k＝0对应的那条亮条纹），双缝屏上有上下两狭缝，设想在双缝屏后用一块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位置将（ ）
A．向上移动
B．向下移动
C．不动
D．可能向上移动，也可能向下移动
8．a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示，关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．该种玻璃对a光的折射率较大
B．b光在该玻璃中传播时的速度较大
C．两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D．用同一装置进行双缝干涉实验，屏上的干涉条纹的间距a光较大
9．物理课上，老师用铁丝弯成一个圆环，再把这个圆环浸在肥皂水中，然后将圆环提出液面，把带有肥皂膜的圆环竖直放置在阳光下观察，可以看到上疏下密的彩色条纹，如图所示。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜表面层分子间作用力表现为斥力
B．上疏下密的彩色条纹是肥皂膜前后表面反射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜的厚度由上向下均匀增加
D．上疏下密的彩色条纹是由于光的衍射造成的
10．一半球形玻璃砖，C点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线OO′平行且到直线OO′距离相等的a、b两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（ ）
A．真空中单个a光光子的能量大于b光光子的能量
B．a光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长
C．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光
D．若用a、b分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距a光大于b光
11．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
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．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的色散现象( )
14．干涉条纹和光的波长之间的关系：
（1）亮条纹的条件：屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半个波长的______；
（2）暗条纹的条件：屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半个波长的______。
15．如图所示，用很弱的红光做双缝实验，通过控制曝光时间记录现象，分别得到了图a、图b和图c三张相片，其中最能说明光具有 波动性的相片是_______，这三张相片共同说明了光具有________性。
16．如图，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________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在真空中，a光的波长小于b光的波长
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失
E．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
17．下列说法中正确的是__________
A．不只声波能发生多普勒效应，其他类型的波也可以
B．只要知道光在某介质中的传播速度就能算出光在这种介质中的折射率
C．光从某种介质射入真空时，临界角的大小只跟介质有关
D．雨后彩虹是由于反射形成的
E．用红光代替黄光在同一装置上做双缝干涉实验形成的干涉条纹间距变大
三、解答题
18．在双缝干涉实验中，已知双缝间的距离是0.2 mm，双缝到光屏的距离为80 cm．某单色光的干涉图样中第一条亮纹中央到第四条亮纹中央的距离为7.80 mm，据此求单色光的波长是多少．
19．一实验小组用某一单色光做双缝干涉实验时，在距离双缝为处的光屏上，测得1至5条亮纹间的距离为已知所用的双缝间距离为。
(1)求这种单色光的波长；
(2)若用这种单色光照射到增透膜上，已知增透膜对这种光的折射率为，求增透膜的厚度至少应取多少。
20．查阅资料，简述牛顿环的产生原理。
21．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＝8.1×1014Hz
(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”
22．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m，如果用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝，试问：
(1)该黄光的波长是多少？
(2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况才是相同的，因此两个普通白炽灯发出的光相遇时，振动频率不同，不符合干涉产生的条件，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．减小双缝间距d，相邻两条亮条纹的距离
将变大，故A错误；
B．干涉实验中存在光的衍射现象，故B错误；
C．若该光的波长为，且满足距离差为波长整数倍，则光屏上P处为加强点，是亮条纹，故C正确；
D．撤去双缝，发生衍射，屏上O点处亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
假设玻璃片的厚度为，从、向点传播的两列光，经过玻璃片和同样厚度的真空形成的时间差等于周期的整数倍，则点振动加强，形成亮条纹，光在玻璃中的传播速度为
根据题意有
（，，……）
联立解得
（，，……）
选项A正确，BCD错误；
故选A。
4．A
【详解】
因为双缝干涉中条纹间距满足
其中，为光的波长，为双缝到屏的距离，为双缝间的距离，所以要增大观察到的条纹间距，可以增大双缝与屏间的距离，减小双缝间的距离，改用波长更大的光，而单缝与双缝间的距离不影响条纹间距，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．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。
6．B
【详解】
劈尖形空气层如图所示
距劈尖x处空气层厚度为y，由几何关系得
出现明条纹的空气层厚度满足
则相邻两明纹间距为
解得
故选B。
7．B
【详解】
双缝到屏上中央亮条纹O点的距离相等，当下方的狭缝用一块极薄的玻璃片遮盖住后，由于波在玻璃中传播的波长变小，因此下缝到O点的距离内的波长个数变多，所以屏上对应的到双缝波长个数相等的点下移，即屏上中央亮条纹的位置将向下移动。
故选B。
8．D
【详解】
A．由图可得b光的折射角小于a光的折射角，b光的偏折程度大，根据折射定律得知：玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，故A错误；
B．由可知，折射率大的，传播速度较小，故b光在该玻璃中传播时的速度较小，故B错误；
C．由临界角公式分析得知，折射率越大，临界角越小，可知a光的全反射临界角较大，故C错误；
D．玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，则b光的频率大于a光的频率，而a光的波长大于b光的波长。由于在相同的条件下，干涉条纹间距与波长成正比，所以用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距比b光大，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A．肥皂膜表面层分子间作用力表现为引力，A错误；
BD．该彩色条纹是薄膜干涉，是前后表面反射光形成的干涉条纹，B正确，D错误；
C．由于上疏下密可知，肥皂膜由上向下厚度增加的越来越快，C错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．从图示光路图看，在球面上，b光偏折程度厉害，根据光的折射定律可知b光的折射率较大，则频率也较大，根据光子的能量可知b光光子的能量较大，故A错误；
B．由可得a光从空气射入玻璃砖后速度变小，在不同的介质中光的频率不变，从空气射入，波长变短，故B错误；
C．由可知折射率较大的b光对应的全反射的临界角小，所以a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光，故C错误；
D．在双缝干涉实验中，由相邻两个亮（暗）条纹的间距公式可知频率小、波长长的a光在实验中得到的相邻条纹间距大，故D正确；
故选D。
11．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。
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．错误
【详解】
阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，故题干说法错误。
14． 偶数倍 奇数倍
【详解】
略
15． c 光具有波粒二象性
【详解】
[1]图像（c）有明显的明暗相间的干涉条纹，而干涉是波特有的性质，故表明光具有波动性
[2]图像（a）以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，因此这三张相片共同说明了光具有波粒二象性
16．ABD
【详解】
A、C、光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，光线a的折射率大；再根据公式，光线a在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；B、光线a的折射率大，说明光线a的频率高，根据c=λf，光线a在真空中的波长较短，故B正确；D、若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故先发生全反射，先消失，故D正确；E、光线a在真空中的波长较短，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光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误；故选ABD．
【点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式、光速公式、双缝干涉条纹间距公式.
17．ABE
【详解】
A、各种波包括机械波和电磁波等均可以产生多普勒效应，A正确；B、根据，由折射率，即可计算出光在这种介质中的传播速度，故B正确；C、根据 知，光在介质射入真空发生全反射时，临界角与折射率有关，故C错误．D、雨后彩虹的形成是光的色散现象，其实质是光的折射，故D错误；E、由于红光的波长大于黄光的波长，故在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽，则E正确．故选ABE.
【点睛】本题考查了光的折射、电磁波性质，以及光的干涉原理等内容，要注意明确电磁波的速度在真空中均相同，而在不同介质中传播速度与频率有关．
18．6.1 cm
【详解】
Δx=mm=2.60 mm
l=80 cm=800 mm
由Δx=λ
得λ=mm=6.5×10–4 mm=650 nm
所以此时空气柱长度=6.1 cm
19．(1)；；(2)
【详解】
条纹间距
因
则解得，单色光的波长
因
那么光在增透膜中的波长
增透膜的厚度至少为
20．将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心环，叫做牛顿环。凸透镜的凸球面和玻璃板之间形成一个厚度均匀变化的圆尖劈形空气薄膜，当平行光垂直射向平凸透镜时，从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。
【详解】
将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心环，叫做牛顿环。凸透镜的凸球面和玻璃板之间形成一个厚度均匀变化的圆尖劈形空气膜，当平行光垂直射向平凸透镜时，从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。
21． 见解析 1.235×10－7m AD
【详解】
(1)[1]为了减少进入眼睛的紫外线，应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；
(2)[2]光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长的整数倍，即
因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的紫外线在真空中的波长是
在膜中的波长是
故膜的厚度至少是
(3)[3]干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉条纹为彩色条纹，单色光的干涉条纹则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”，故AD正确，BC错误。
故选AD。
22．(1)5×10-7m；(2)暗条纹
【详解】
(1)根据
可得
λ＝＝5×10－7m
(2)由于
Δx＝7.5×10－7m＝1.5λ
所以是暗条纹。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．教室内两盏相同的普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（ ）
A．两盏灯亮度不同
B．灯光的波长太短
C．两灯光的振动频率不同
D．电灯发出的光不稳定
2．如图所示为双缝干涉的示意图，从光源S射出的单色光经过单缝后在双缝处形成两束相干光S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．减小双缝间距d，相邻两条亮条纹的距离将减小
B．该实验中不存在光的衍射现象
C．若该光的波长为，且满足，则光屏上P处为亮条纹
D．撤去双缝，屏上O点处亮条纹最窄，两侧的亮条纹逐渐变宽
3．双缝干涉实验装置的截面图如图所示，O点为、连线中垂线与光屏的交点，光源发出的波长为的光，O点出现亮条纹。现在右侧垂直放置一块玻璃片，玻璃对该波长光的折射率为1.5，不计光在玻璃片表面的反射，要使O点仍出现亮条纹，则玻璃片的厚度可能是（ ）
A． B． C． D．
4．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（ ）
A．增大双缝与屏间的距离
B．增大单缝与双缝间的距离
C．增大双缝间的距离
D．改用波长更小的光
5．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
6．长度测量是光学干涉测量最常见的应用之一。如要测量某样品的长度，较为精确的方法之一是通过对干涉产生的条纹进行计数；若遇到非整数干涉条纹情形，则可以通过减小相干光的波长来获得更窄的干涉条纹，直到得到满意的测量精度为止。为了测量细金属丝的直径，把金属丝夹在两块平板玻璃之间，使空气层形成尖劈，金属丝与劈尖平行，如图所示。如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹，测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径。某次测量结果为：单色光的波长λ=589.3nm，金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm，其中30条亮条纹间的距离为4.295mm，则金属丝的直径为（ ）
A．4.25×10-2mm B．5.75×10-2mm C．6.50×10-2mm D．7.20×10-2mm
7．在杨氏干涉实验中，从两个狭缝到达屏上的某点的光走过的路程相等，该点即为中央亮条纹的位置（即k＝0对应的那条亮条纹），双缝屏上有上下两狭缝，设想在双缝屏后用一块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位置将（ ）
A．向上移动
B．向下移动
C．不动
D．可能向上移动，也可能向下移动
8．a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示，关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．该种玻璃对a光的折射率较大
B．b光在该玻璃中传播时的速度较大
C．两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D．用同一装置进行双缝干涉实验，屏上的干涉条纹的间距a光较大
9．物理课上，老师用铁丝弯成一个圆环，再把这个圆环浸在肥皂水中，然后将圆环提出液面，把带有肥皂膜的圆环竖直放置在阳光下观察，可以看到上疏下密的彩色条纹，如图所示。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜表面层分子间作用力表现为斥力
B．上疏下密的彩色条纹是肥皂膜前后表面反射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜的厚度由上向下均匀增加
D．上疏下密的彩色条纹是由于光的衍射造成的
10．一半球形玻璃砖，C点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线OO′平行且到直线OO′距离相等的a、b两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（ ）
A．真空中单个a光光子的能量大于b光光子的能量
B．a光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长
C．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光
D．若用a、b分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距a光大于b光
11．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
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．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的色散现象( )
14．干涉条纹和光的波长之间的关系：
（1）亮条纹的条件：屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半个波长的______；
（2）暗条纹的条件：屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半个波长的______。
15．如图所示，用很弱的红光做双缝实验，通过控制曝光时间记录现象，分别得到了图a、图b和图c三张相片，其中最能说明光具有 波动性的相片是_______，这三张相片共同说明了光具有________性。
16．如图，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________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在真空中，a光的波长小于b光的波长
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失
E．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
17．下列说法中正确的是__________
A．不只声波能发生多普勒效应，其他类型的波也可以
B．只要知道光在某介质中的传播速度就能算出光在这种介质中的折射率
C．光从某种介质射入真空时，临界角的大小只跟介质有关
D．雨后彩虹是由于反射形成的
E．用红光代替黄光在同一装置上做双缝干涉实验形成的干涉条纹间距变大
三、解答题
18．在双缝干涉实验中，已知双缝间的距离是0.2 mm，双缝到光屏的距离为80 cm．某单色光的干涉图样中第一条亮纹中央到第四条亮纹中央的距离为7.80 mm，据此求单色光的波长是多少．
19．一实验小组用某一单色光做双缝干涉实验时，在距离双缝为处的光屏上，测得1至5条亮纹间的距离为已知所用的双缝间距离为。
(1)求这种单色光的波长；
(2)若用这种单色光照射到增透膜上，已知增透膜对这种光的折射率为，求增透膜的厚度至少应取多少。
20．查阅资料，简述牛顿环的产生原理。
21．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＝8.1×1014Hz
(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”
22．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m，如果用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝，试问：
(1)该黄光的波长是多少？
(2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况才是相同的，因此两个普通白炽灯发出的光相遇时，振动频率不同，不符合干涉产生的条件，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．减小双缝间距d，相邻两条亮条纹的距离
将变大，故A错误；
B．干涉实验中存在光的衍射现象，故B错误；
C．若该光的波长为，且满足距离差为波长整数倍，则光屏上P处为加强点，是亮条纹，故C正确；
D．撤去双缝，发生衍射，屏上O点处亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
假设玻璃片的厚度为，从、向点传播的两列光，经过玻璃片和同样厚度的真空形成的时间差等于周期的整数倍，则点振动加强，形成亮条纹，光在玻璃中的传播速度为
根据题意有
（，，……）
联立解得
（，，……）
选项A正确，BCD错误；
故选A。
4．A
【详解】
因为双缝干涉中条纹间距满足
其中，为光的波长，为双缝到屏的距离，为双缝间的距离，所以要增大观察到的条纹间距，可以增大双缝与屏间的距离，减小双缝间的距离，改用波长更大的光，而单缝与双缝间的距离不影响条纹间距，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．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。
6．B
【详解】
劈尖形空气层如图所示
距劈尖x处空气层厚度为y，由几何关系得
出现明条纹的空气层厚度满足
则相邻两明纹间距为
解得
故选B。
7．B
【详解】
双缝到屏上中央亮条纹O点的距离相等，当下方的狭缝用一块极薄的玻璃片遮盖住后，由于波在玻璃中传播的波长变小，因此下缝到O点的距离内的波长个数变多，所以屏上对应的到双缝波长个数相等的点下移，即屏上中央亮条纹的位置将向下移动。
故选B。
8．D
【详解】
A．由图可得b光的折射角小于a光的折射角，b光的偏折程度大，根据折射定律得知：玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，故A错误；
B．由可知，折射率大的，传播速度较小，故b光在该玻璃中传播时的速度较小，故B错误；
C．由临界角公式分析得知，折射率越大，临界角越小，可知a光的全反射临界角较大，故C错误；
D．玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，则b光的频率大于a光的频率，而a光的波长大于b光的波长。由于在相同的条件下，干涉条纹间距与波长成正比，所以用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距比b光大，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A．肥皂膜表面层分子间作用力表现为引力，A错误；
BD．该彩色条纹是薄膜干涉，是前后表面反射光形成的干涉条纹，B正确，D错误；
C．由于上疏下密可知，肥皂膜由上向下厚度增加的越来越快，C错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．从图示光路图看，在球面上，b光偏折程度厉害，根据光的折射定律可知b光的折射率较大，则频率也较大，根据光子的能量可知b光光子的能量较大，故A错误；
B．由可得a光从空气射入玻璃砖后速度变小，在不同的介质中光的频率不变，从空气射入，波长变短，故B错误；
C．由可知折射率较大的b光对应的全反射的临界角小，所以a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光，故C错误；
D．在双缝干涉实验中，由相邻两个亮（暗）条纹的间距公式可知频率小、波长长的a光在实验中得到的相邻条纹间距大，故D正确；
故选D。
11．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。
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．错误
【详解】
阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，故题干说法错误。
14． 偶数倍 奇数倍
【详解】
略
15． c 光具有波粒二象性
【详解】
[1]图像（c）有明显的明暗相间的干涉条纹，而干涉是波特有的性质，故表明光具有波动性
[2]图像（a）以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，因此这三张相片共同说明了光具有波粒二象性
16．ABD
【详解】
A、C、光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，光线a的折射率大；再根据公式，光线a在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；B、光线a的折射率大，说明光线a的频率高，根据c=λf，光线a在真空中的波长较短，故B正确；D、若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故先发生全反射，先消失，故D正确；E、光线a在真空中的波长较短，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光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误；故选ABD．
【点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式、光速公式、双缝干涉条纹间距公式.
17．ABE
【详解】
A、各种波包括机械波和电磁波等均可以产生多普勒效应，A正确；B、根据，由折射率，即可计算出光在这种介质中的传播速度，故B正确；C、根据 知，光在介质射入真空发生全反射时，临界角与折射率有关，故C错误．D、雨后彩虹的形成是光的色散现象，其实质是光的折射，故D错误；E、由于红光的波长大于黄光的波长，故在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽，则E正确．故选ABE.
【点睛】本题考查了光的折射、电磁波性质，以及光的干涉原理等内容，要注意明确电磁波的速度在真空中均相同，而在不同介质中传播速度与频率有关．
18．6.1 cm
【详解】
Δx=mm=2.60 mm
l=80 cm=800 mm
由Δx=λ
得λ=mm=6.5×10–4 mm=650 nm
所以此时空气柱长度=6.1 cm
19．(1)；；(2)
【详解】
条纹间距
因
则解得，单色光的波长
因
那么光在增透膜中的波长
增透膜的厚度至少为
20．将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心环，叫做牛顿环。凸透镜的凸球面和玻璃板之间形成一个厚度均匀变化的圆尖劈形空气薄膜，当平行光垂直射向平凸透镜时，从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。
【详解】
将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心环，叫做牛顿环。凸透镜的凸球面和玻璃板之间形成一个厚度均匀变化的圆尖劈形空气膜，当平行光垂直射向平凸透镜时，从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。
21． 见解析 1.235×10－7m AD
【详解】
(1)[1]为了减少进入眼睛的紫外线，应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；
(2)[2]光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长的整数倍，即
因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的紫外线在真空中的波长是
在膜中的波长是
故膜的厚度至少是
(3)[3]干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉条纹为彩色条纹，单色光的干涉条纹则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”，故AD正确，BC错误。
故选AD。
22．(1)5×10-7m；(2)暗条纹
【详解】
(1)根据
可得
λ＝＝5×10－7m
(2)由于
Δx＝7.5×10－7m＝1.5λ
所以是暗条纹。
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