人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：4.3光的干涉（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：4.3光的干涉（有解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-07 15:05:49 | ||
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文档简介
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人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：4.3光的干涉
一、光的双缝干涉
1．双缝干涉的装置示意图
如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\4-111.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)单缝的作用：
获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．
(2)双缝的作用
平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光．
2．屏上某处出现亮、暗条纹的条件
频率相同、振动步调相同的两列光波产生亮暗条纹的条件如下：
(1)亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即：
|PS1－PS2|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…)
说明：k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于光屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹，k为亮条纹的级次．
(2)暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍，
即：|PS1－PS2|＝(2k－1)·(k＝1,2,3，…)
说明：k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开．
注意：当频率相同、振动步调总是相反的两列光波叠加时，产生亮、暗条纹的条件与上面的情况恰好相反．
3．干涉图样
(1)单色光的干涉图样：如图所示，干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹．
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(2)白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹．
二、条纹间距与波长的关系
1．条纹间距是指相邻亮条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离．
由数学知识可得条纹间距公式为Δx＝λ，其中l为双缝到屏的距离，d为双缝间的距离，λ为入射光的波长．
2．两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关，波长越长，条纹间距越大．
(1)对于同一单色光，条纹之间的距离相等，由该单色光的亮条纹和暗条纹组成．
(2)白光的干涉条纹的中央是白色的，两侧是彩色的，这是因为：
①白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的复色光，且从红光到紫光波长逐渐变短．
②各种色光都能形成明暗相间的条纹，都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹．
③两侧条纹间距与各色光的波长成正比，条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹．
三、薄膜干涉
1．薄膜干涉的原理
(1)光照射到薄膜上，在薄膜的前、后两个面反射的光是由同一个实际的光源分解而成的，它们具有相同的频率，恒定的相位差，是相干光．
(2)光照在厚度不同的薄膜上时，前、后两个面的反射光的路程差等于相应位置膜厚度的2倍，在某些位置，两列波叠加后相互加强，于是出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现暗条纹．
2．形成亮、暗条纹的条件
薄膜干涉是经薄膜前、后面反射的两束光叠加的结果．出现亮条纹的位置，两束光的路程差Δr＝kλ(k＝0,1,2，3…)，出现暗条纹的位置，两束光的路程差Δr＝λ(k＝0,1,2,3…)．公式中的λ为光在薄膜介质中的波长．
3．薄膜干涉的应用
(1)干涉法检查平面平整度
如图甲所示，两平面之间形成一楔形空气薄层，用单色光从上向下照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，空气层厚度相同的地方，两列波路程差相同，两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同．如果被测表面是平整的，得到的干涉图样必是一组平行的直线．如果被测表面某处凹陷，则对应亮条纹(或暗条纹)向左弯曲，如图乙中P处所示；如果某处凸起，则对应条纹向右弯曲，如图乙中Q处所示．
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(2)增透膜
膜的折射率小于光学元件折射率，增透膜的厚度为光在介质中波长的，使经膜的前后表面反射的光干涉减弱，即减少反射光、增加透射光．
(3)增反膜
膜的折射率大于光学元件折射率，在前表面反射光存在半波损失，故增反膜的厚度也为光在介质中波长的，使经膜的前后表面反射的光干涉加强，即增加反射光、减小透射光．
考点一 对双缝干涉的理解
1．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S1和S2距离不相等
D．阳光不能作为光源
【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。
考点二 亮、暗条纹的判断
2．在利用双缝干涉实验测波长时，用波长为的单色光实验，屏上的P点为中央亮条纹，Q点为第一级亮条纹，如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．用波长为的光实验时，P、Q一定为亮条纹
B．用波长为的光实验时，第一级亮纹向下稍微移动一些
C．用波长为的光实验时，Q点仍为亮条纹
D．用波长为的光实验时，P、Q间没有亮条纹
【详解】AB．P点为中央亮条纹，说明P点到两狭缝的距离差等于0，Q为第一级亮条纹，说明Q点到a、b两狭缝的距离差等于波长的一倍，即为。用波长为的光实验时，P点到两狭缝的距离差仍为0，Q点到两狭缝的距离差仍为，为半波长的一倍，则Q点为暗条纹；第一级亮条纹应向上移动，故AB错误；
CD．用波长为的光实验时，Q点到两狭缝的距离差仍为，且该距离差等于波长的两倍，此时Q点为第二级亮条纹，所以P、Q间还有一条亮条纹，故C正确，D错误。
故选C。
考点三 条纹间距与波长的关系
3．在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ）
A．改用蓝色激光
B．增大双缝间距
C．将屏幕向远离双缝的位置移动
D．将光源向远离双缝的位置移动
【详解】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距
要使Δx增大，可以增大波长λ或增大双缝到屏的距离l或缩小双缝间的距离d，蓝光波长小于绿光波长。
故选C。
考点四 薄膜干涉
4．如图所示，竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用而形成上薄下厚的薄膜，从膜左侧面水平射入的红光，在左侧面观察到干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的光的衍射形成的
B．干涉条纹是红黑相同的竖直条纹
C．入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距变大
D．如果薄膜的下端再厚一些，干涉条纹变密
【详解】A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的，故A错误；
B．一个红条纹是同一厚度的薄膜左右面的反射光形成的，同一水平线上的薄膜厚度相同，则条纹水平，故B错误；
C．把楔形膜两边延长至相交，如图所示
夹角设为，设第n、条亮纹处的薄膜厚度分别为和，到交点的距离分别设为和，因为夹角很小，应用边角关系有
相邻亮纹间距
又根据干涉条件有
，
联立解得
显然相邻亮纹间距随入射光波长增大而增大、随增大而减小，入射光换成紫光，即波长变小，所以相邻亮条纹间距变小，故C错误；
D．而薄膜的下端再厚一些使得增大，则减小，干涉条纹变密，故D正确。
故选D。
5．用单色光完成 “杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示的双缝干涉实验，用黄光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更小的干涉图样，可以（ ）
A．减小S1与S2的间距
B．增大双缝屏到光屏的距离
C．将黄光换为紫光
D．略微增大单缝屏到双缝屏的距离
7．如图所示，某同学在阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹。下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜厚度是均匀的
B．彩色条纹是光的衍射产生的
C．彩色条纹是光的干涉产生的
D．如果换成单色光则观察不到条纹
8．如图所示，A代表单缝；B代表双缝，A、B间距为d1，双缝间距为d2，双缝到毛玻璃屏的距离为，规范操作后，通过目镜能观察到干涉图样，下列说法正确的是（ ）
A．若仅移动单缝，使单缝与双缝之间距增大，观察到的条纹间距将变大
B．若仅把红色滤光片换成蓝色滤光片，观察到的条纹间距变小
C．若仅改用间距更大的双缝，观察到的条纹间距变大
D．若测得条亮条纹中心距离为，则单色光波长的表达式为
9．关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
10．将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，一端夹入两张纸片，从而在两玻璃间形成一个劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若抽去一张纸片，条纹之间的距离变小
B．若把开始的紫光换成红光，条纹之间的距离变小
C．干涉条纹是两个玻璃板上表面的反射光叠加形成的
D．无论条纹是直线还是曲线，任意一条条纹所在的位置下面的空气薄膜的厚度相等
11．关于竖立的肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的下列陈述中正确的是（ ）
A．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
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时大
D．薄膜上干涉条纹基本上是竖立的
12．如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样（灰黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变），则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．a光、b光通过同一双缝干涉仪器时a光产生的条纹间距比b光的小
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
13．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝和与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上点距双缝和的距离相等，P点处出现距点最近的第一条亮条纹，如果将入射的绿光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是（ ）
A．点出现红光的亮条纹
B．点上方距点最近的红光的第一条亮条纹在P点的上方
C．点不出现蓝光的亮条纹
D．点上方距点最近的蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
14．用自然光照射一间距为0.5mm的双缝，在其后距离为1.00m处的光屏上得到彩色条纹，已知红光和紫光的波长分别为，。则下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹的中央亮纹是白色条纹
B．两个相邻红色条纹的中心间距与两个相邻紫色条纹的中心间距之差为0.72mm
C．若测得某色光第11条亮纹与第1条亮纹的中心间距为11mm，则该光的波长为
D．如果仅增大双缝到光屏的距离，则所有色光的条纹间距均会减小
E．在彩色条纹中，紫色的条纹间距最大
15．做双缝干涉实验，用绿光照射双缝S1、S2时，在光屏P上观察到等间距的干涉条纹，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．将绿光换为紫光
5．A
【详解】用单色光完成 “杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是平行等距、明暗相间的条纹，故选A.
6．C
【详解】根据条纹间距公式可知，减小条纹间距的措施有：减小双缝屏到光屏的距离，增大S1与S2的间距，减小波长。
故选C。
7．C
【详解】A．因受重力的作用肥皂膜厚度上部较薄，A错误；
BC．彩色条纹是光的干涉产生的，B错误，C正确；
D．如果换成单色光则可观察到明暗相间的条纹，D错误；
故选C。
8．B
【详解】ABC．由
知，条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关。当仅把红色滤光片换成蓝色滤光片时，光的波长变短，则条纹间距变小。若仅改用间距更大的双缝，观察到的条纹间距变小，故AC错误，B正确；
D．若测得条亮条纹中心距离为，则条纹间距为
所以波长为
故D错误。
故选B。
9．B
【详解】A．用复色光投射同样能看到条纹，A错误；
B．双缝干涉实验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确；
C．由条纹间知，把光屏前移或后移，改变了L，从而改变了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C错误；
D．由条纹间知，且λ蓝 < λ红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。
故选B。
10．D
【详解】AC．光在空气膜的上下表面发生反射，然后两反射光发生干涉，形成干涉条纹。 设劈尖的角度为，第n条亮条纹对应空气膜厚度为，第n+1条亮条纹对应空气膜厚度为，则
设相邻亮条纹之间的距离为l，则
联立得
可见，当抽去一张纸片后，劈尖的角度减小，则条纹间距增大，即条纹变稀疏。故AC错误；
B．若把开始的紫光换成红光，则光的波长变大，由
知，条纹间距增大，故B错误；
D．劈尖干涉条纹的特点是，无论条纹是直线还是曲线，任意一条明条纹或暗条纹所在的位置下面的空气薄膜的厚度相等，任意相邻的明条纹或暗条纹对应的薄膜厚度差恒定，故D正确。
故选D。
11．A
【详解】A．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，A正确；
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，B错误；
C．条纹间距与光的波长成正比，由于绿光波长短，则用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小，C错误；
D．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，D错误。
故选A。
12．B
【详解】A．真空中光的速度均为，故A错误；
B．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，由于光的中央亮条纹较粗，则光的波长较大，根据
可知，光的波长较大，光的频率较小，对于同一介质，光的折射率较小，根据
得，光的传播速度较大，故B正确；
C．根据
得双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大，故C错误；
D．发生折射时光线的传播方向可能发生改变，不改变光的频率，故D错误。
故选B。
13．AB
【详解】AC．由于O点到双缝的光程差为零，所以出现各种色光的亮条纹，故A正确，C错误；
B．P点处出现O点上方距O点最近的绿光的第一条亮条纹，而红光的波长大于绿光的波长，则红光的干涉条纹间距大于绿光的干涉条纹间距，故B正确；
D．蓝光的波长小于绿光的波长，则蓝光的干涉条纹间距小于绿光的干涉条纹间距，点上方距点最近的蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，故D错误。
故选AB。
14．ABC
【详解】A．各种颜色的光均在光屏中央有一条亮纹，所以在光屏的中央复合色为白色，A正确；
B．由相邻两个亮条纹的中心间距公式
可知两个红色亮条纹的中心间距为
同理，两个紫色亮条纹的中心间距为
所以
B正确；
C．由
可得
代入题中数据可得该光的波长为
C正确；
D．由
可知，其他条件不变，当l增大时，条纹间距增大，D错误；
E．因所有可见光中，紫光的波长最小，由
可知，在彩色条纹中紫光的条纹的间距最小，E错误。
故选ABC。
15．AC
【详解】A．在双缝干涉中，干涉条纹的间距为
由公式可得条纹间距与双缝间的距离d成反比，故A正确；
B．由公式可得条纹间距与双缝到屏的距离L成正比，故B错误；
C．红光的波长大于绿光的波长，将绿光换为红光，相邻条纹间距变大，故C正确；
D．紫光的波长小于绿光的波长，将绿光换为紫光，相邻条纹间距变小，故D错误。
故选AC。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
巩固练习
巩固练习
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人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：4.3光的干涉
一、光的双缝干涉
1．双缝干涉的装置示意图
如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\4-111.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\4-111.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)单缝的作用：
获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．
(2)双缝的作用
平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光．
2．屏上某处出现亮、暗条纹的条件
频率相同、振动步调相同的两列光波产生亮暗条纹的条件如下：
(1)亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即：
|PS1－PS2|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…)
说明：k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于光屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹，k为亮条纹的级次．
(2)暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍，
即：|PS1－PS2|＝(2k－1)·(k＝1,2,3，…)
说明：k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开．
注意：当频率相同、振动步调总是相反的两列光波叠加时，产生亮、暗条纹的条件与上面的情况恰好相反．
3．干涉图样
(1)单色光的干涉图样：如图所示，干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹．
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(2)白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹．
二、条纹间距与波长的关系
1．条纹间距是指相邻亮条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离．
由数学知识可得条纹间距公式为Δx＝λ，其中l为双缝到屏的距离，d为双缝间的距离，λ为入射光的波长．
2．两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关，波长越长，条纹间距越大．
(1)对于同一单色光，条纹之间的距离相等，由该单色光的亮条纹和暗条纹组成．
(2)白光的干涉条纹的中央是白色的，两侧是彩色的，这是因为：
①白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的复色光，且从红光到紫光波长逐渐变短．
②各种色光都能形成明暗相间的条纹，都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹．
③两侧条纹间距与各色光的波长成正比，条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹．
三、薄膜干涉
1．薄膜干涉的原理
(1)光照射到薄膜上，在薄膜的前、后两个面反射的光是由同一个实际的光源分解而成的，它们具有相同的频率，恒定的相位差，是相干光．
(2)光照在厚度不同的薄膜上时，前、后两个面的反射光的路程差等于相应位置膜厚度的2倍，在某些位置，两列波叠加后相互加强，于是出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现暗条纹．
2．形成亮、暗条纹的条件
薄膜干涉是经薄膜前、后面反射的两束光叠加的结果．出现亮条纹的位置，两束光的路程差Δr＝kλ(k＝0,1,2，3…)，出现暗条纹的位置，两束光的路程差Δr＝λ(k＝0,1,2,3…)．公式中的λ为光在薄膜介质中的波长．
3．薄膜干涉的应用
(1)干涉法检查平面平整度
如图甲所示，两平面之间形成一楔形空气薄层，用单色光从上向下照射，空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，空气层厚度相同的地方，两列波路程差相同，两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同．如果被测表面是平整的，得到的干涉图样必是一组平行的直线．如果被测表面某处凹陷，则对应亮条纹(或暗条纹)向左弯曲，如图乙中P处所示；如果某处凸起，则对应条纹向右弯曲，如图乙中Q处所示．
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(2)增透膜
膜的折射率小于光学元件折射率，增透膜的厚度为光在介质中波长的，使经膜的前后表面反射的光干涉减弱，即减少反射光、增加透射光．
(3)增反膜
膜的折射率大于光学元件折射率，在前表面反射光存在半波损失，故增反膜的厚度也为光在介质中波长的，使经膜的前后表面反射的光干涉加强，即增加反射光、减小透射光．
考点一 对双缝干涉的理解
1．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S1和S2距离不相等
D．阳光不能作为光源
【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。
考点二 亮、暗条纹的判断
2．在利用双缝干涉实验测波长时，用波长为的单色光实验，屏上的P点为中央亮条纹，Q点为第一级亮条纹，如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．用波长为的光实验时，P、Q一定为亮条纹
B．用波长为的光实验时，第一级亮纹向下稍微移动一些
C．用波长为的光实验时，Q点仍为亮条纹
D．用波长为的光实验时，P、Q间没有亮条纹
【详解】AB．P点为中央亮条纹，说明P点到两狭缝的距离差等于0，Q为第一级亮条纹，说明Q点到a、b两狭缝的距离差等于波长的一倍，即为。用波长为的光实验时，P点到两狭缝的距离差仍为0，Q点到两狭缝的距离差仍为，为半波长的一倍，则Q点为暗条纹；第一级亮条纹应向上移动，故AB错误；
CD．用波长为的光实验时，Q点到两狭缝的距离差仍为，且该距离差等于波长的两倍，此时Q点为第二级亮条纹，所以P、Q间还有一条亮条纹，故C正确，D错误。
故选C。
考点三 条纹间距与波长的关系
3．在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ）
A．改用蓝色激光
B．增大双缝间距
C．将屏幕向远离双缝的位置移动
D．将光源向远离双缝的位置移动
【详解】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距
要使Δx增大，可以增大波长λ或增大双缝到屏的距离l或缩小双缝间的距离d，蓝光波长小于绿光波长。
故选C。
考点四 薄膜干涉
4．如图所示，竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用而形成上薄下厚的薄膜，从膜左侧面水平射入的红光，在左侧面观察到干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的光的衍射形成的
B．干涉条纹是红黑相同的竖直条纹
C．入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距变大
D．如果薄膜的下端再厚一些，干涉条纹变密
【详解】A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的，故A错误；
B．一个红条纹是同一厚度的薄膜左右面的反射光形成的，同一水平线上的薄膜厚度相同，则条纹水平，故B错误；
C．把楔形膜两边延长至相交，如图所示
夹角设为，设第n、条亮纹处的薄膜厚度分别为和，到交点的距离分别设为和，因为夹角很小，应用边角关系有
相邻亮纹间距
又根据干涉条件有
，
联立解得
显然相邻亮纹间距随入射光波长增大而增大、随增大而减小，入射光换成紫光，即波长变小，所以相邻亮条纹间距变小，故C错误；
D．而薄膜的下端再厚一些使得增大，则减小，干涉条纹变密，故D正确。
故选D。
5．用单色光完成 “杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示的双缝干涉实验，用黄光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更小的干涉图样，可以（ ）
A．减小S1与S2的间距
B．增大双缝屏到光屏的距离
C．将黄光换为紫光
D．略微增大单缝屏到双缝屏的距离
7．如图所示，某同学在阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹。下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜厚度是均匀的
B．彩色条纹是光的衍射产生的
C．彩色条纹是光的干涉产生的
D．如果换成单色光则观察不到条纹
8．如图所示，A代表单缝；B代表双缝，A、B间距为d1，双缝间距为d2，双缝到毛玻璃屏的距离为，规范操作后，通过目镜能观察到干涉图样，下列说法正确的是（ ）
A．若仅移动单缝，使单缝与双缝之间距增大，观察到的条纹间距将变大
B．若仅把红色滤光片换成蓝色滤光片，观察到的条纹间距变小
C．若仅改用间距更大的双缝，观察到的条纹间距变大
D．若测得条亮条纹中心距离为，则单色光波长的表达式为
9．关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
10．将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，一端夹入两张纸片，从而在两玻璃间形成一个劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若抽去一张纸片，条纹之间的距离变小
B．若把开始的紫光换成红光，条纹之间的距离变小
C．干涉条纹是两个玻璃板上表面的反射光叠加形成的
D．无论条纹是直线还是曲线，任意一条条纹所在的位置下面的空气薄膜的厚度相等
11．关于竖立的肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的下列陈述中正确的是（ ）
A．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
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时大
D．薄膜上干涉条纹基本上是竖立的
12．如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样（灰黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变），则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．a光、b光通过同一双缝干涉仪器时a光产生的条纹间距比b光的小
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
13．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝和与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上点距双缝和的距离相等，P点处出现距点最近的第一条亮条纹，如果将入射的绿光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是（ ）
A．点出现红光的亮条纹
B．点上方距点最近的红光的第一条亮条纹在P点的上方
C．点不出现蓝光的亮条纹
D．点上方距点最近的蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
14．用自然光照射一间距为0.5mm的双缝，在其后距离为1.00m处的光屏上得到彩色条纹，已知红光和紫光的波长分别为，。则下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹的中央亮纹是白色条纹
B．两个相邻红色条纹的中心间距与两个相邻紫色条纹的中心间距之差为0.72mm
C．若测得某色光第11条亮纹与第1条亮纹的中心间距为11mm，则该光的波长为
D．如果仅增大双缝到光屏的距离，则所有色光的条纹间距均会减小
E．在彩色条纹中，紫色的条纹间距最大
15．做双缝干涉实验，用绿光照射双缝S1、S2时，在光屏P上观察到等间距的干涉条纹，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．将绿光换为紫光
5．A
【详解】用单色光完成 “杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是平行等距、明暗相间的条纹，故选A.
6．C
【详解】根据条纹间距公式可知，减小条纹间距的措施有：减小双缝屏到光屏的距离，增大S1与S2的间距，减小波长。
故选C。
7．C
【详解】A．因受重力的作用肥皂膜厚度上部较薄，A错误；
BC．彩色条纹是光的干涉产生的，B错误，C正确；
D．如果换成单色光则可观察到明暗相间的条纹，D错误；
故选C。
8．B
【详解】ABC．由
知，条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关。当仅把红色滤光片换成蓝色滤光片时，光的波长变短，则条纹间距变小。若仅改用间距更大的双缝，观察到的条纹间距变小，故AC错误，B正确；
D．若测得条亮条纹中心距离为，则条纹间距为
所以波长为
故D错误。
故选B。
9．B
【详解】A．用复色光投射同样能看到条纹，A错误；
B．双缝干涉实验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确；
C．由条纹间知，把光屏前移或后移，改变了L，从而改变了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C错误；
D．由条纹间知，且λ蓝 < λ红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。
故选B。
10．D
【详解】AC．光在空气膜的上下表面发生反射，然后两反射光发生干涉，形成干涉条纹。 设劈尖的角度为，第n条亮条纹对应空气膜厚度为，第n+1条亮条纹对应空气膜厚度为，则
设相邻亮条纹之间的距离为l，则
联立得
可见，当抽去一张纸片后，劈尖的角度减小，则条纹间距增大，即条纹变稀疏。故AC错误；
B．若把开始的紫光换成红光，则光的波长变大，由
知，条纹间距增大，故B错误；
D．劈尖干涉条纹的特点是，无论条纹是直线还是曲线，任意一条明条纹或暗条纹所在的位置下面的空气薄膜的厚度相等，任意相邻的明条纹或暗条纹对应的薄膜厚度差恒定，故D正确。
故选D。
11．A
【详解】A．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，A正确；
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，B错误；
C．条纹间距与光的波长成正比，由于绿光波长短，则用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小，C错误；
D．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，D错误。
故选A。
12．B
【详解】A．真空中光的速度均为，故A错误；
B．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，由于光的中央亮条纹较粗，则光的波长较大，根据
可知，光的波长较大，光的频率较小，对于同一介质，光的折射率较小，根据
得，光的传播速度较大，故B正确；
C．根据
得双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大，故C错误；
D．发生折射时光线的传播方向可能发生改变，不改变光的频率，故D错误。
故选B。
13．AB
【详解】AC．由于O点到双缝的光程差为零，所以出现各种色光的亮条纹，故A正确，C错误；
B．P点处出现O点上方距O点最近的绿光的第一条亮条纹，而红光的波长大于绿光的波长，则红光的干涉条纹间距大于绿光的干涉条纹间距，故B正确；
D．蓝光的波长小于绿光的波长，则蓝光的干涉条纹间距小于绿光的干涉条纹间距，点上方距点最近的蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，故D错误。
故选AB。
14．ABC
【详解】A．各种颜色的光均在光屏中央有一条亮纹，所以在光屏的中央复合色为白色，A正确；
B．由相邻两个亮条纹的中心间距公式
可知两个红色亮条纹的中心间距为
同理，两个紫色亮条纹的中心间距为
所以
B正确；
C．由
可得
代入题中数据可得该光的波长为
C正确；
D．由
可知，其他条件不变，当l增大时，条纹间距增大，D错误；
E．因所有可见光中，紫光的波长最小，由
可知，在彩色条纹中紫光的条纹的间距最小，E错误。
故选ABC。
15．AC
【详解】A．在双缝干涉中，干涉条纹的间距为
由公式可得条纹间距与双缝间的距离d成反比，故A正确；
B．由公式可得条纹间距与双缝到屏的距离L成正比，故B错误；
C．红光的波长大于绿光的波长，将绿光换为红光，相邻条纹间距变大，故C正确；
D．紫光的波长小于绿光的波长，将绿光换为紫光，相邻条纹间距变小，故D错误。
故选AC。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
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