同步课时精练（十九）4.4光的干涉（后附解析）

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同步课时精练（十九）4.4 光的干涉（后附解析）
一、单选题
1．白光在真空中通过双缝产生干涉，在屏上观察到中央的白色条纹的同时，两侧还出现彩色条纹，其原因是（　　）
①各种色光的波长不同；
②各种色光的频率不同；
③各种色光的强度不同；
④各种色光在真空中传播速度不同。
A．①③④ B．②③ C．①② D．②④
2．如图所示，、为两束不同频率的单色光，以的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直线与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于点，入射点、到点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的点，则下列说法正确的是（　　）
A．在真空中，光的传播速度大于光的传播速度
B．在玻璃中，光的传播速度小于光的传播速度
C．同时增大入射角（入射角始终小于），则光在下表面先发生全反射
D．对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽
3．如图所示，两束单色光先后以相同的入射角从同一点射入一平行玻璃砖，其中a光从P点射出，b光从Q点射出。则下列说法正确的是（　　）
A．a光在玻璃砖中的传播速度更大
B．a光的波长较大
C．两束单色光经过同一双缝干涉装置后，a光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小
D．两束单色光经过同一双缝干涉装置后，b光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小
4．以下说法正确的是（　　）
A．单摆的周期公式是由伽利略研究并确定的
B．根据多普勒效应可知：当观察者与波源相互靠近时，接收到频率会变小
C．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率
D．托马斯·杨利用光的双缝干涉实验，有力的证明了光是一种波
5．一个半径较大的透明玻璃球体，截取其下面的一部分，然后将这一部分放到标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图所示，在反射光中看到的是(　　)
A．平行的明暗相间的直干涉条纹
B．环形的明暗相间的干涉条纹
C．只能看到同颜色的平行反射光
D．一片黑暗
6．如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光斜射到顶角为的等腰三棱镜AB边上，单色光a垂直AC边射出，单色光b在AB面的折射光与三棱镜底边BC平行，则下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃砖中，b比a的传播速度大
B．用同一装置做单缝衍射实验，单色光b的衍射图样中央亮纹更宽
C．玻璃砖对单色光a、b的折射率之比为
D．玻璃砖对单色光a、b的折射率之比为
7．下列说法中正确的是（　　）
A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用了光的干涉
B．通过两支夹紧的笔杆缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象
C．白光经过三棱镜得到彩色图样是光的衍射现象
D．利用光的干涉原理可以检查光学平面的平整程度
8．肥皂泡在阳光下呈现斑斓色彩，下列说法中正确的是（　　）
A．肥皂泡的斑斓色彩是由于光的色散形成的
B．肥皂膜厚度的改变会导致彩色花纹的改变
C．肥皂泡表面水分子间的作用力表现为斥力
D．肥皂泡内气体的压强等于外部大气的压强
9．如图，某同学观察肥皂膜干涉现象。将有肥皂膜的铁丝圈挂在酒精灯右侧，在火焰中分别加入不同金属元素，火焰会呈现不同的颜色。下列说法正确的是（　　）
A．条纹形状是相互平行的竖直线
B．从上向下，条纹的间距越来越小
C．紫光的条纹数比黄光要少一些
D．干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的
二、多选题
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
11．利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫一薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用红色光向下照射，检查不同平面时，可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是（　　）
A．当稍向左移动图甲中的薄片时，条纹间距会变大
B．当换用蓝色的单色光照射时，条纹间距会变大
C．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凸起的
D．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的
12．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（　　）
A．射到Q点的光在玻璃中的传播速度较小，波长较短
B．若稍微增大入射角，射出c板后的两束单色光与入射光不平行
C．若射出后的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小
D．若稍微增大入射角，光从b板上表面射入到其下表面时，在该界面上不可能发生全反射
三、解答题
13．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是，用的是绿色滤光片，从目镜中可以看到绿色干涉条纹。
(1)如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离如何变化？
(2)把绿色滤色片换成红色，相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长较长？
(3)如果改用间距为的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离会有什么变化？
14．相对机械波的干涉实验而言，光的干涉实验的难度更大，英国物理学家托马斯·杨成功地在实验室里做出了双缝干涉实验，该实验的主要困难是什么？托马斯·杨用什么办法巧妙地解决了这个难题？
15．如图所示，一束频率为f=6×1014Hz的绿光从截面为等腰直角三角形的三棱镜AB面射入棱镜，从AC面射出，方向平行于BC。已知三棱镜对绿光的折射率为n=，不计二次反射。（光在真空中的速度c=3×108m/s）
（1）通过计算在图上作出光束在射出三棱镜前的光路图；
（2）求光束在射出三棱中传播的速度；
（3）用出射光做双缝干涉实验，通过计算判断光屏上到两缝距离之差为Δr=7.5×10-7m的某点处出现的是明条纹还是暗条纹
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
解析：①根据双缝干涉的条纹间距公式
可知，条纹间距与光的波长、缝宽及缝与屏的间距有关，与光的速度及强度无关。故①正确；
②光在真空中的速度是相等的，由
可得，光的波长不同，则光的频率不同。所以不同频率的光产生的干涉条纹的宽度也不同。故②正确；
③根据双缝干涉的条纹间距公式
可知，条纹间距与光的波长、缝宽及缝与屏的间距有关，与光的速度及强度无关。故③错误；
④光在真空中的速度是相等的。故④错。
答案：C。
2．D
解析：A．各种光在真空中的速度相同，故A错误；
B．根据题图，入射角相同，光的折射角较大，所以玻璃砖对光的折射率较小，由光在介质中的光速
得，光在介质中的传播速度较大，故B错误；
C．玻璃砖上下表面平行，、光在玻璃砖下表面均不会发生全反射现象，故C错误；
D．根据公式
可知，由于a光的波长大于b光波长，对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽，故D正确。
答案：D。
3．C
解析：AB．作出两束单色光在玻璃砖中的光路图如图所示，设光在玻璃砖上表面的折射角为r，由图可知，根据
可知a光在介质中的折射率较大，在介质中传播的速度较小，波长较小，AB错误；
CD．由于，根据
可知经过同一双缝干涉装置后，a光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小，C正确，D错误。
答案：C。
4．D
解析：A．单摆的周期公式是由惠更斯研究并确定的，A错误；
B．根据多普勒效应可知：当观察者与波源相互靠近时，接收到频率会变大，B错误；
C．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，C错误；
D．托马斯·杨利用光的双缝干涉实验，有力的证明了光是一种波，D正确。
答案：D。
5．B
解析：玻璃球体的下表面和水平面的反射光是两束相关光，频率相同，发生干涉现象，干涉条纹是亮暗相间的同心圆环，称为“牛顿环”，且越往外侧空气薄膜的厚度变化越快，则圆环间距越小．
A. 平行的明暗相间的直干涉条纹，与结论不相符，选项A错误；
B. 环形的明暗相间的干涉条纹，与结论相符，选项B正确；
C. 只能看到同颜色的平行反射光，与结论不相符，选项C错误；
D. 一片黑暗，与结论不相符，选项D错误；
6．D
解析：A．玻璃砖对单色光a的折射率小，传播速度大，A错误；
B．由于在真空中a的波长比b的波长长，因此用同一装置做单缝衍射实验，单色光a的衍射图样中央亮纹更宽，B错误；
CD．设复色光在AB面的入射角为i，对单色光a的折射率
对单色光b的折射率
则
C错误，D正确。
答案：D。
7．D
解析：A．用光导纤维束传送图像信息是利用光在纤维中不停地发生全反射而进行传递信息的，故A错误；
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B错误；
C．白光通过三棱镜形成彩色光带，是光的色散现象，不属于干涉现象，故C错误；
D．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干涉现象，故D正确。
答案：D。
8．B
解析：A．肥皂泡的斑斓色彩是由于光的干涉形成的，故A错误；
B．随着肥皂膜厚度越来越薄，发生干涉的光的波长也越来越短，会导致彩色花纹的改变，故B正确；
C．肥皂泡表面水分子间的作用力表现为引力，故C错误；
D．由于液体的表面张力作用，肥皂泡有收缩的趋势，所以内部压强要大于外部压强，故D错误。
答案：B。
9．B
解析：A. 条纹形状是相互平行的水平线，A错误；
B. 肥皂膜在重力作用下，从上向下肥皂膜的厚度越来越厚，假设薄膜前后两个面间的夹角为θ，两相邻的亮条纹或两相邻的暗条纹间的距离为
入射光不变，肥皂液的折射率不变，重力作用下θ变大，则条纹的间距越来越小，B正确；
C. 根据，波长越短，条纹越窄，条纹数越多，因为紫光的波长比黄光的波长短，所以紫光的条纹数比黄光要多一些，C错误；
D. 干涉条纹是由膜的前后两个表面反射的两列光叠加产生的，D错误。
答案：B。
10．BD
解析：A．单缝衍射实验中，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，衍射现象不明显，B正确；
C．照相机镜头表面涂上增透膜，是利用膜内外表面反射光相同的频率，相互叠加，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，C错误；
D．双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，光的波长变短，根据
则条纹间距一定变窄,D正确。
答案：BD。
11．AD
解析：AB．根据
当稍向左移动图甲中的薄片时，相当于双缝间距d减小，则条纹间距会变大；当换用波长较小的蓝色单色光照射时，条纹间距会变小，A正确，B错误；
CD．条纹向空气膜较薄一侧弯曲，说明被检查处薄膜厚度变大，即被检查处时凹陷的，C错误，D正确。
答案：AD。
12．CD
解析：A．根据红光和蓝光的折射率特点，P点出射的应该是蓝光，Q点出射的应该是红光，由可知，红光在玻璃中的折射率小，因而其在玻璃中的传播速度较大，波长较长，A错误；
B．根据光的折射规律，画出光线经过两平行玻璃砖折射后的光路图
由几何关系可知在平行玻璃板上下两侧的入射光线和出射光线应该是平行的，即使平行玻璃板增加到三块，这个规律仍然存在，故射出板后的两束单色光仍与入射光平行，B错误；
C．由可知，蓝光形成干涉条纹的间距小，故C正确；
D．光从空气射入平行玻璃板时入射角大于折射角，入射角达不到90°，则玻璃中的折射角就小于全反射临界角，根据光路可逆性，光从b板上表面射入到其下表面时，其入射角也一定小于全反射临界角，故在该界面上不可能发生全反射，D正确。
答案：CD。
13．（1）变大；（2）红光；（3）变小
解析：(1)由
可知，把毛玻璃片向远离双缝的方向移动，L会变大，所以会增大，相邻两亮条纹中心的距离变大；
(2)由
相邻两个亮条纹中心的距离增大了，因为L和d不变，所以变大使变大，所以红光波长较长；
(3)由
可知，d变大，将变小，所以相邻两个亮条纹中心的距离会变小。
14．见详解
解析：可见光的波长很短，要得到满足相干条件的两个独立的光源是非常困难的。托马斯·杨用双缝装置即将单缝射出的光波通过双缝分为两列光波，巧妙的解决了相干光源的问题。
15．（1）见解析；（2）（3）暗条纹
解析：（1）设绿光在AC面上的折射角为α，则
得光在BC面上的入射角
r=30°
由几何关系可知，绿光在BC面上的反射角为75°。
因sin75°>，故绿光在BC面上发生全反射，则绿光在AB面上的折射角为30°，入射角为45°。光路图如图所示
（2）由解得
（3）绿光在空气中的波长
由Δr=1.5λ，可知该点出现的是暗条纹
答案第1页，共2页
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