第4节 光的干涉
核心素养导学
物理观念 掌握光的干涉的条件,知道双缝干涉、薄膜干涉。
科学思维 理解干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点。
科学探究 通过实验观察双缝干涉和薄膜干涉。
一、双缝干涉
1.实验装置
(注:屏在挡板右侧,没有画出)
2.实验过程:在暗室中用氦氖激光器发出的红色激光束照射金属挡板上的两条平行的 ,在后面的屏上观察光的干涉情况。
3.实验现象:在屏上得到 的条纹。
4.现象解释:红色激光束垂直射到两条狭缝S1和S2时,狭缝S1和狭缝S2相当于两个完全相同的光源,当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的 倍时(即恰好等于波长的 倍时),两列光波在这点相互加强,出现亮条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的 倍时,两列光波在这点相互 ,出现暗条纹。
5.物理学史
光的干涉实验最早是由英国物理学家托马斯·杨在1801年用强光完成的,光的干涉现象充分表明光是一种波。
6.干涉条纹和光的波长之间的关系
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx= 。
二、薄膜干涉
1.定义:薄膜前后两个面反射的光相互叠加而发生的 现象。
2.应用
(1)检测精密的光学平面的 。
(2)光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜,用以增加光的透射或者反射。
1.如图所示是杨氏双缝干涉实验的示意图,则
(1)单缝的作用是为了 。
(2)双缝的作用是 。
2.如图为某单色光通过双缝在屏上产生的干涉图样,试结合该实验判断下列说法是否正确:
(1)光的干涉现象说明光是一种波。 ( )
(2)如果两列光波到达某点时,路程差为波长的整数倍,这两列波互相加强, 在那里就出现亮条纹。 ( )
(3)光的干涉现象中,亮条纹是光波振动加强的区域。 ( )
(4)光波的波长λ越大,相邻两条纹间的距离越小。 ( )
(5)在干涉条纹中,相邻两条亮纹或暗纹之间的距离是相等的。 ( )
3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯。往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上就会观察到干涉图样。
(1)观察者应该位于P的左侧还是右侧
(2)观察者观察到的干涉条纹是竖直的还是水平的
新知学习(一)
[任务驱动]
如图所示,灯泡发出的光经挡板上的双缝后在屏上形成明暗相间的条纹,请问是什么现象
[重点释解]
1.双缝干涉图样的特点
(1)单色光的干涉图样:
①中央为亮条纹;
②明暗相间的条纹,且相邻条纹间距相等;
③波长越大,两相邻亮条纹(或暗条纹)间距越大。
(2)白光的干涉图样:
①中央条纹为白色;②其余为彩色条纹。
2.原理:频率相同的两列光叠加时,某些区域的光相互加强,出现亮条纹;某些区域的光相互减弱,出现暗条纹,且加强区与减弱区相互间隔,即亮、暗条纹相互间隔。
3.光的干涉条件
(1)两列光的频率相同;
(2)两列光的振动方向相同;
(3)两列光的相位差恒定或相位总相同。
4.亮条纹和暗条纹位置的确定
(1)若两列光波到屏上某点的路程差Δs为波长λ的整数倍(或半波长的偶数倍),即Δs=±nλ (0,1,2,…),出现亮条纹。
(2)若路程差Δs为半波长的奇数倍,即Δs=±(2n+1)(n=0,1,2,…),出现暗条纹。
[典例体验]
[典例] 如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,用波长为5.30×10-7m的激光,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7m,则在这里出现的应是 (选填“亮条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×10-7 m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将 (选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
听课记录:
/方法技巧/
双缝干涉实验中明暗条纹的判断方法
(1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹,要看该点到两个光源(双缝)的路程差(光程差)与波长的比值。
(2)要记住路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹,等于半波长奇数倍处为暗条纹。
(3)还要注意这一结论成立的条件是两个光源情况完全相同。
[针对训练]
1.如图是双缝干涉实验装置示意图,使用波长为600 nm的橙色光照射时,在光屏中心P点出现亮条纹,位于P点上方的P1点到S1、S2的路程差恰为600 nm。现改用波长为400 nm 的紫色光照射,则 ( )
A.P和P1处都出现亮条纹
B.P处为亮条纹,P1处为暗条纹
C.P处为暗条纹,P1处为亮条纹
D.P处和P1处都是暗条纹
2.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.增大S1与S2的间距
B.减小双缝到光屏的距离
C.将绿光换为红光
D.将绿光换为紫光
新知学习(二)|薄膜干涉的理解和应用
[重点释解]
1.薄膜干涉的成因
(1)由薄膜的前、后表面的反射光叠加而形成明暗相间的条纹。
(2)如果膜的厚度为h,折射率为n,入射光在空气中的波长为λ,前、后表面的反射光的路程差为2h。若满足2h为膜中波长的整数倍时,该处出现亮条纹;若满足2h为膜中半波长的奇数倍时,该处出现暗条纹。
(3)若换用白光,将得到彩色条纹。
2.竖放肥皂液膜的干涉现象
(1)白光照射图样是彩色的如图所示,竖直放置的肥皂液膜,因重力的作用,上面薄、下面厚,由于不同颜色的光的波长不同,从前、后两个表面反射的光,在不同的位置被加强,换句话说,不同颜色的光对应亮条纹的位置不同,不能完全重合,因此看起来是彩色的。
(2)条纹是水平方向的
因为在同一水平高度处,薄膜的厚度相同,从前、后两表面反射的光的路程差均相同,如果此时两反射光互相加强,则此高度水平方向各处均加强,因此,明暗相间的干涉条纹应为水平方向的。
(3)观察薄膜干涉,应从光源这一侧观察。
3.用干涉法检查平面平整度
如图甲所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检测平面是光滑的,得到的干涉图样必是等间距的。如果被测表面某处凹下,则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现,如图乙中 P条纹所示;如果某处凸起来,则对应条纹延后出现,如图乙中Q所示。
4.增透膜
(1)为了减少光学装置中的反射光的能量损失,可在元件表面涂一层透明薄膜,一般是氟化镁。
(2)在增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波,相互叠加,当路程差为半波长的奇数倍时,在两个表面反射的光产生相消干涉,反射光的能量几乎等于零。增透膜厚度d=(k=0,1,2,3,…),最小厚度为。(λ为光在介质中传播时的波长)
(3)由于白光中含有多种波长的光,所以增透膜只能使其中一定波长的光相消。
(4)因为人对绿光最敏感,一般选择对绿光起增透作用的膜,所以在反射光中绿光强度几乎为零,而其他波长的光并没有完全抵消,所以增透膜呈现淡紫色。
[典例体验]
[典例] (多选)肥皂膜的干涉条纹如图所示,条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是 ( )
A.过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形
B.肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
C.肥皂膜从形成到破裂,条纹的宽度和间距不会发生变化
D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°,条纹也会跟着转动90°
听课记录:
[针对训练]
1.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图,入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片,反射光2和3在P处相干减弱,则2和3在P处的光振动图像可能为 ( )
2.铁丝圈上附有肥皂膜,竖直放置时,肥皂膜上的彩色条纹上疏下密,由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是 ( )
一、好素材分享——看其他教材如何落实核心素养
物理观念——三种干涉条纹的比较
1.(选自鲁科版教材“物理聊吧”)同一实验装置,用不同的色光来做双缝干涉实验,所产生的干涉条纹是不同的。下图是由三种色光产生的干涉条纹,请比较它们有什么异同,并说明原因。
科学探究——光的干涉条件的探究
2.(选自粤教版教材“观察与思考”)如图所示,将一支激光笔发出的光照射在双缝上,双缝平行于屏,在屏上观察到了什么 如果将两支同样的激光笔射向屏上的同一个地方,又观察到了什么现象
科学态度与责任——增反膜
3.(选自粤教版教材课后练习)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“增反膜”,以减小紫外线对眼睛的伤害,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=8.1×1014 Hz。
(1)他设计的这种“增反膜”所依据的是什么原理
(2)这种“增反膜”的厚度至少是多少
二、新题目精选——品立意深处所蕴含的核心价值
1.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜,观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像,可能正确的是 ( )
2.(2023·山东高考)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是 ( )
A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动
第4节 光的干涉
落实必备知识
[预读教材]
一、
2.狭缝 3.明暗相间 4.偶数 整数 奇数 削弱 6.λ
二、
1.干涉 2.(1)平整程度
[情境创设]
1.(1)获得具有单一频率和振动情况的线光源 (2)为了获得两束频率相同振动情况完全一致的相干光
2.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√
3.提示:(1)观察者应该位于P的右侧进行观察。(2)干涉条纹是水平的。
强化关键能力
新知学习(一)
[任务驱动]
提示:是光的双缝干涉现象。灯泡发出的光经挡板上的双缝后形成两个光源,它们的频率、相位总是相同的,这两个光源在空中的叠加区域出现加强和减弱交替分布的现象,从而在屏上形成明暗相间的条纹。
[典例] 解析:屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m,则n===3,3是奇数,故在P点出现暗条纹。波长变大,则条纹间距变宽。
答案:暗条纹 变宽
[针对训练]
1.选B P点到S1、S2的路程差为0,在P处出现亮条纹。P1点到S1、S2的路程差为600 nm=3× nm,为紫色光半波长的奇数倍,则P1处出现暗条纹。B正确。
2.选C 由Δx=λ知,增大S1与S2的间距d或减小双缝到光屏的距离l时,条纹间距变小,A、B错误;将绿光换为红光,波长变大,条纹间距变大,C正确;将绿光换为紫光,波长变小,条纹间距变小,D错误。
新知学习(二)
[典例] 选AB 肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚,因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形,A正确;薄膜干涉是等厚干涉,其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹,B正确;形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点,肥皂膜从形成到破裂的过程上面越来越薄,下面越来越厚,因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化,条纹宽度和间距发生变化,C错误;将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°,由于重力,表面张力和粘滞力等的作用,肥皂膜的形状和厚度会重新分布,因此并不会跟着旋转90°,D错误。
[针对训练]
1.选C 由于反射光2和3在P处相干减弱,则它们的相位差是π,即它们是反相的,因此当一个光波到达波峰时,另一个光波到达波谷,故C正确,A、B、D错误。
2.选C 薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹,在入射光为复色光时,出现彩色条纹,由于重力作用,肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大,由于干涉条纹的间距上疏下密,故越向下肥皂膜厚度变化越来越大,故C正确,A、B、D错误。
浸润学科素养和核心价值
一、
1.提示:相同点:相邻两亮条纹或暗条纹间距相等。
不同点:不同色光的干涉条纹间距不同,红光间距大,蓝光间距小,白光是复色光,其中不同的波长的单色光条纹之间的距离不同,所以白光呈现彩色条纹。
原因:同一实验装置,双缝间距d及屏到双缝的距离l相同,不同色光的波长λ不同,由Δx=λ可知,相邻两亮条纹或暗条纹间距不同,红光波长大,条纹间距大。
2.提示:(1)用一支激光笔照射在双缝上,在光屏上会观察到明暗相间的条纹。
(2)将两支同样的激光笔射向屏的同一个地方,只看到一片亮斑,看不到明暗相间的条纹。
3.解析:(1)为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光线分别从该膜的前、后两个表面反射出来的光叠加后加强,则光程差应等于光在薄膜中波长的整数倍。
(2)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λ=≈3.7×10-7 m,在膜中的波长λ'=
膜的厚度至少为:d=≈1.23×10-7 m。
答案:(1)见解析 (2)1.23×10-7 m
二、
1.选D 根据薄膜干涉的形成规律,若薄膜厚度d均匀变化时,会产生等间距的明暗相间的条纹,现在条纹间距不等,说明薄膜厚度d不是线性变化的, 故A、B错误;由于条纹间距变大,说明薄膜厚度d的变化趋缓,反映到d x图像中即图像的斜率减小,故C错误,D正确。
2.选A 因为C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,G膨胀得更明显,导致劈形空气层的厚度变大,空气层上相同厚度的位置将左移,对应该厚度的干涉条纹也相应左移,故A正确。
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光的干涉
第 4 节
核心素养导学
物理观念 掌握光的干涉的条件，知道双缝干涉、薄膜干涉。
科学思维 理解干涉现象的成因及明暗条纹的位置特点。
科学探究 通过实验观察双缝干涉和薄膜干涉。
[四层]学习内容1 落实必备知识
[四层]学习内容2 强化关键能力
01
02
CONTENTS
目录
[四层]学习内容3 ·4 浸润学科素养和核心价值
课时跟踪检测
03
04
[四层]学习内容1 落实必备知识
一、双缝干涉
1.实验装置
(注：屏在挡板右侧，没有画出)
2.实验过程：在暗室中用氦氖激光器发出的红色激光束照射金属挡板上的两条平行的______，在后面的屏上观察光的干涉情况。
3.实验现象：在屏上得到___________的条纹。
狭缝
明暗相间
4.现象解释：红色激光束垂直射到两条狭缝S1和S2时，狭缝S1和狭缝S2相当于两个完全相同的光源，当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的______倍时(即恰好等于波长的______倍时)，两列光波在这点相互加强，出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的_____倍时，两列光波在这点相互______，出现暗条纹。
偶数
整数
奇数
削弱
5.物理学史
光的干涉实验最早是由英国物理学家托马斯·杨在1801年用强光完成的，光的干涉现象充分表明光是一种波。
6.干涉条纹和光的波长之间的关系
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx=_____。
λ
二、薄膜干涉
1.定义：薄膜前后两个面反射的光相互叠加而发生的______现象。
2.应用
(1)检测精密的光学平面的__________。
(2)光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，用以增加光的透射或者反射。
干涉
平整程度
1.如图所示是杨氏双缝干涉实验的示意图，则
(1)单缝的作用是为了____________________________________。
(2)双缝的作用是_______________________________________________。
获得具有单一频率和振动情况的线光源
为了获得两束频率相同振动情况完全一致的相干光
2.如图为某单色光通过双缝在屏上产生的干涉图样，
试结合该实验判断下列说法是否正确：
(1)光的干涉现象说明光是一种波。 ( )
(2)如果两列光波到达某点时，路程差为波长的整数倍，
这两列波互相加强， 在那里就出现亮条纹。 ( )
(3)光的干涉现象中，亮条纹是光波振动加强的区域。 ( )
(4)光波的波长λ越大，相邻两条纹间的距离越小。 ( )
(5)在干涉条纹中，相邻两条亮纹或暗纹之间的距离是相等的。( )
√
√
√
×
√
3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是
附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上撒
些盐后，在肥皂膜上就会观察到干涉图样。
(1)观察者应该位于P的左侧还是右侧
提示：观察者应该位于P的右侧进行观察。
(2)观察者观察到的干涉条纹是竖直的还是水平的
提示：干涉条纹是水平的。
[四层]学习内容2 强化关键能力
如图所示，灯泡发出的光经挡板上的双缝后在
屏上形成明暗相间的条纹，请问是什么现象
新知学习(一)|光的双缝干涉
任务驱动
提示：是光的双缝干涉现象。灯泡发出的光经挡板上的双缝后形成两个光源，它们的频率、相位总是相同的，这两个光源在空中的叠加区域出现加强和减弱交替分布的现象，从而在屏上形成明暗相间的条纹。
1.双缝干涉图样的特点
(1)单色光的干涉图样：
①中央为亮条纹；
②明暗相间的条纹，且相邻条纹间距相等；
③波长越大，两相邻亮条纹(或暗条纹)间距越大。
(2)白光的干涉图样：
①中央条纹为白色；②其余为彩色条纹。
重点释解
2.原理：频率相同的两列光叠加时，某些区域的光相互加强，出现亮条纹；某些区域的光相互减弱，出现暗条纹，且加强区与减弱区相互间隔，即亮、暗条纹相互间隔。
3.光的干涉条件
(1)两列光的频率相同；
(2)两列光的振动方向相同；
(3)两列光的相位差恒定或相位总相同。
4.亮条纹和暗条纹位置的确定
(1)若两列光波到屏上某点的路程差Δs为波长λ的整数倍(或半波长的偶数倍)，即Δs=±nλ(0，1，2，…)，出现亮条纹。
(2)若路程差Δs为半波长的奇数倍，即Δs=±(2n+1)(n=0，1，2，…)，出现暗条纹。
[典例] 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10-7m的激光，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7m，则在这里出现的应是_______(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×10-7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将______ (选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
暗条纹
变宽
典例体验
[解析] 屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m，则n===3，3是奇数，故在P点出现暗条纹。波长变大，则条纹间距变宽。
/方法技巧/
双缝干涉实验中明暗条纹的判断方法
(1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源(双缝)的路程差(光程差)与波长的比值。
(2)要记住路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹，等于半波长奇数倍处为暗条纹。
(3)还要注意这一结论成立的条件是两个光源情况完全相同。
1.如图是双缝干涉实验装置示意图，使用波长为600 nm的橙色光照射时，在光屏中心P点出现亮条纹，位于P点上方的P1点到S1、S2的路程差恰为600 nm。现改用波长为400 nm的紫色光照射，则 ( )
A.P和P1处都出现亮条纹
B.P处为亮条纹，P1处为暗条纹
C.P处为暗条纹，P1处为亮条纹
D.P处和P1处都是暗条纹
针对训练
√
解析：P点到S1、S2的路程差为0，在P处出现亮条纹。P1点到S1、S2的路程差为600 nm=3× nm，为紫色光半波长的奇数倍，则P1处出现暗条纹。B正确。
2.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.增大S1与S2的间距
B.减小双缝到光屏的距离
C.将绿光换为红光
D.将绿光换为紫光
√
解析：由Δx=λ知，增大S1与S2的间距d或减小双缝到光屏的距离l时，条纹间距变小，A、B错误；将绿光换为红光，波长变大，条纹间距变大，C正确；将绿光换为紫光，波长变小，条纹间距变小，D错误。
1.薄膜干涉的成因
(1)由薄膜的前、后表面的反射光叠加而形成明暗相间的条纹。
(2)如果膜的厚度为h，折射率为n，入射光在空气中的波长为λ，前、后表面的反射光的路程差为2h。若满足2h为膜中波长的整数倍时，该处出现亮条纹；若满足2h为膜中半波长的奇数倍时，该处出现暗条纹。
(3)若换用白光，将得到彩色条纹。
新知学习(二)|薄膜干涉的理解和应用
重点释解
2.竖放肥皂液膜的干涉现象
(1)白光照射图样是彩色的
如图所示，竖直放置的肥皂液膜，因重力的作用，
上面薄、下面厚，由于不同颜色的光的波长不同，从前、
后两个表面反射的光，在不同的位置被加强，换句话说，
不同颜色的光对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此看起来是彩色的。
(2)条纹是水平方向的
因为在同一水平高度处，薄膜的厚度相同，从前、后两表面反射的光的路程差均相同，如果此时两反射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此，明暗相间的干涉条纹应为水平方向的。
(3)观察薄膜干涉，应从光源这一侧观察。
3.用干涉法检查平面平整度
如图甲所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的。如果被测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现，如图乙中 P条纹所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图乙中Q所示。
4.增透膜
(1)为了减少光学装置中的反射光的能量损失，可在元件表面涂一层透明薄膜，一般是氟化镁。
(2)在增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波，相互叠加，当路程差为半波长的奇数倍时，在两个表面反射的光产生相消干涉，反射光的能量几乎等于零。增透膜厚度d=(k=0，1，2，3，…)，最小厚度为。(λ为光在介质中传播时的波长)
(3)由于白光中含有多种波长的光，所以增透膜只能使其中一定波长的光相消。
(4)因为人对绿光最敏感，一般选择对绿光起增透作用的膜，所以在反射光中绿光强度几乎为零，而其他波长的光并没有完全抵消，所以增透膜呈现淡紫色。
[典例] (多选)肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是 ( )
A.过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形
B.肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
C.肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90°
典例体验
√
√
[解析] 肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形，A正确；薄膜干涉是等厚干涉，其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，B正确；形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，肥皂膜从形成到破裂的过程上面越来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，C错误；将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，由于重力，表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90°，D错误。
1.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)增透膜被广泛应用于
各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜
镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振
动图像可能为 ( )
针对训练
√
解析：由于反射光2和3在P处相干减弱，则它们的相位差是π，即它们是反相的，因此当一个光波到达波峰时，另一个光波到达波谷，故C正确，A、B、D错误。
2.铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是 ( )
√
解析：薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，在入射光为复色光时，出现彩色条纹，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，由于干涉条纹的间距上疏下密，故越向下肥皂膜厚度变化越来越大，故C正确，A、B、D错误。
[四层] 学习内容3·4浸润
学科素养和核心价值
1.(选自鲁科版教材“物理聊吧”)同一实验装置，用不同的色光来做双缝干涉实验，所产生的干涉条纹是不同的。下图是由三种色光产生的干涉条纹，请比较它们有什么异同，并说明原因。
物理观念——三种干涉条纹的比较
一、好素材分享——看其他教材如何落实核心素养
提示：相同点：相邻两亮条纹或暗条纹间距相等。
不同点：不同色光的干涉条纹间距不同，红光间距大，蓝光间距小，白光是复色光，其中不同的波长的单色光条纹之间的距离不同，所以白光呈现彩色条纹。
原因：同一实验装置，双缝间距d及屏到双缝的距离l相同，不同色光的波长λ不同，由Δx=λ可知，相邻两亮条纹或暗条纹间距不同，红光波长大，条纹间距大。
2.(选自粤教版教材“观察与思考”)如图所示，将
一支激光笔发出的光照射在双缝上，双缝平行于屏，在
屏上观察到了什么 如果将两支同样的激光笔射向屏上
的同一个地方，又观察到了什么现象
科学探究——光的干涉条件的探究
提示：(1)用一支激光笔照射在双缝上，在光屏上会观察到明暗相间的条纹。
(2)将两支同样的激光笔射向屏的同一个地方，只看到一片亮斑，看不到明暗相间的条纹。
3.(选自粤教版教材课后练习)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“增反膜”，以减小紫外线对眼睛的伤害，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=8.1×1014 Hz。
(1)他设计的这种“增反膜”所依据的是什么原理
科学态度与责任——增反膜
答案：见解析
解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光线分别从该膜的前、后两个表面反射出来的光叠加后加强，则光程差应等于光在薄膜中波长的整数倍。
(2)这种“增反膜”的厚度至少是多少
答案：1.23×10-7 m
解析：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
λ=≈3.7×10-7 m，在膜中的波长λ'=
膜的厚度至少为：d=≈1.23×10-7 m。
1.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如
图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度
d随坐标x的变化图像，可能正确的是 ( )
二、新题目精选——品立意深处所蕴含的核心价值
√
解析：根据薄膜干涉的形成规律，若薄膜厚度d均匀变化时，会产生等间距的明暗相间的条纹，现在条纹间距不等，说明薄膜厚度d不是线性变化的， 故A、B错误；由于条纹间距变大，说明薄膜厚度d的变化趋缓，反映到d x图像中即图像的斜率减小，故C错误，D正确。
2.(2023·山东高考)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是 ( )
A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
√
解析：因为C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G膨胀得更明显，导致劈形空气层的厚度变大，空气层上相同厚度的位置将左移，对应该厚度的干涉条纹也相应左移，故A正确。
课时跟踪检测
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1.从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为 ( )
A.手电筒射出的光是单色光
B.干涉图样太细小看不清楚
C.周围环境的光太强
D.这两束光为非相干光
√
解析：这两束光的相位差不恒定，且都不是单色光，故不是相干光，因此不能产生干涉图样。
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2.(2024·雅安高二检测)下列光学现象，属于光的干涉现象的是 ( )
A.丁达尔效应
B.阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹
C.沙漠中出现的海市蜃楼现象
D.雨后天晴出现的彩虹
√
解析：丁达尔效应是光的散射现象，故A错误；阳光下的肥皂泡上出现彩色条纹是由于肥皂泡的前后薄膜的反射光发生干涉形成的，是薄膜干涉现象，故B正确；在沙漠中看到的海市蜃楼景象是由于光的全反射形成的，故C错误；雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故D错误。
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3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附
有肥皂液薄膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上撒
些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图样应是图中的 ( )
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解析：铁丝圈上的肥皂膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上薄膜厚度基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的光波叠加后得到加强，那么这一水平线上(同一厚度)的各处光波均会加强，所以干涉条纹应是基本水平的。
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4.(多选)在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长) ( )
A.在与双缝的距离相等的点形成暗条纹
B.在与双缝的距离之差为nλ的点形成亮条纹
C.在与双缝的距离之差为n的点形成亮条纹
D.在与双缝的距离之差为λ的点形成暗条纹
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解析：在杨氏双缝干涉实验中，当某处与双缝距离之差Δs为波长的整数倍，即Δs=nλ(n=0，1，2，…)时，这点为振动加强点，该处出现亮条纹；当Δs为半波长的奇数倍，即Δs=(2n+1)(n=0，1，2，…)时，这点为振动减弱点，该处出现暗条纹，故B、D正确。
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5.(2024·山东高考)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是 ( )
A.滚珠b、c均合格
B.滚珠b、c均不合格
C.滚珠b合格，滚珠c不合格
D.滚珠b不合格，滚珠c合格
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解析：单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃上表面间距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的光程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格；不同的干涉条纹位置处光的光程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。故选C。
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6.在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2
距离相等，P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用
波长为400 nm的光实验时，光屏中央P0处呈现中央亮条纹(记为第0条亮条纹)，P处呈现第3条亮条纹。当改用波长为600 nm的光实验时，P处将呈现 ( )
A.第2条亮条纹 B.第3条亮条纹
C.第2条暗条纹 D.第3条暗条纹
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解析：由Δl=×3×2可得Δl=3λ1=1 200 nm，所以Δl=nλ2=2×600 nm，P处将呈现第2条亮条纹，选项A正确。
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7.(多选)用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则 ( )
A.O到达a、b的路程差为零
B.M、N到达b的路程差为λ
C.O到达a、c的路程差为4λ
D.M、N到达e的路程差为2λ
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解析：振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件是满足双缝到某点的路程差Δs=nλ(n=0，1，2，3，…)，故B、D正确。
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8.(2023·河北高考)制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是 ( )
A.上述现象与彩虹的形成原理相同
B.光在薄膜的下表面发生了全反射
C.薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D.薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色
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解析：题述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光的折射，题述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，振动加强，故B错误，C正确；根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件的波长也会发生改变，导致硅片呈现不同的颜色，故D错误。
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9.(多选)如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的截面，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用黄光照射时产生的干涉条纹间距窄
C.干涉条纹中的亮纹是由于两反射光叠加减弱产生的
D.薄膜上的干涉条纹基本上是水平的
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解析：由于重力的作用，肥皂膜上薄下厚，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正确；条纹间距与光的波长成正比，由于蓝光波长比黄光的短，故用蓝光照射产生的干涉条纹间距较窄，故B正确；干涉条纹中的亮纹是由于两反射光叠加增强产生的，故C错误；薄膜干涉是等厚干涉，同一条纹处薄膜厚度相同，故条纹是水平的，故D正确。
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10.(2024·广西高考)(多选)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是 ( )
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A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ
B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ
C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，此时单色光的波长变为nλ
D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ
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解析：根据光的反射的对称性可知，光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式可知Δx'=λ=λ，故A正确，B错误；若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据λf=c，v=λ1f=，其中c为在真空中的光速，则λ1=，故C错误；若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式有Δx=λ2，可得λ2=，结合C选项的分析可知λ2==，所以n'=λ，故D正确。
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11.(2025·雅安阶段检测)有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛地应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(如氟化镁)，该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线在真空中的波长，n表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为(不计半波损失) ( )
A. B. C. D.
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解析：当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个表面上的反射光干涉后互相削弱，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，设λ'为红外线在薄膜中的波长，薄膜厚度为d，则λ'=，薄膜前后表面反射光线的光程差满足(2N+1)=2d(N=0，1，2，3…)，故薄膜厚度为d=(2N+1)(N=0，1，2，3…)，所镀薄膜的厚度最小应为dmin=，故选A。
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12.(多选)利用薄膜干涉的原理可以检
查平面的平整程度和制作镜头增透膜。图
1中，让单色光从上方射入，这时从上方看
可以看到明暗相间的条纹，则 ( )
A.图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，条纹变疏
B.图1中将样板微微平行上移，条纹疏密不变
C.在图1中如果看到的条纹如图2所示，说明被检查平面在此处凹陷
D.图3中加了增透膜的镜头看起来是有颜色的，那是增透了这种颜色的光的缘故
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解析：从空气膜的上下表面分别反射的光是相干光，它们相遇发生干涉现象，出现明暗相间的条纹，所以此条纹是由上方样板的下表面和下方被检查平面反射的光叠加后形成的。将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，干涉条纹会变密，故A错误；将样板平行上移，条纹向着劈尖移动，但条纹疏密不变，故B正确；由弯曲的条纹可知，此处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同，知此处凹陷，故C正确；
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照相机、望远镜的镜头表面加了一层透光的膜，可以增大某种光的透射强度，这种膜称为增透膜，利用了光的干涉现象，同时镜头看起来是有颜色的是光的干涉造成的，增透了某种颜色的光波，镜头不反射这种光，看不到这种颜色，故D错误。
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13.(10分)(2025·泸州阶段检测)劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当单色光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹图样如图乙所示，已知单色光在真空中的波长为5×10-7 m。求：
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(1)图甲所示位置的空气膜厚度d1=1.75×10-6 m，通过计算判断该位置是明条纹还是暗条纹；(4分)
答案：明条纹
解析：题图甲所示位置处，两块平板玻璃反射光的光程差为Δx=2d1=3.5×10-6 m=7λ
可知该位置是明条纹。
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(2)在玻璃表面涂上一层薄膜作为题干中单色光的增透膜，薄膜材料的折射率为1.4，求增透膜的最小厚度d2。(6分)
答案：8.9×10-8 m
解析：单色光在膜中的波长为
λ'== m=×10-7 m
增透膜的厚度最小时，有=2d2
增透膜的最小厚度为d2=≈8.9×10-8 m。课时跟踪检测(十九) 光的干涉
1.从两只相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为 ( )
A.手电筒射出的光是单色光
B.干涉图样太细小看不清楚
C.周围环境的光太强
D.这两束光为非相干光
2.(2024·雅安高二检测)下列光学现象,属于光的干涉现象的是 ( )
A.丁达尔效应
B.阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹
C.沙漠中出现的海市蜃楼现象
D.雨后天晴出现的彩虹
3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂液薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图样应是图中的 ( )
4.(多选)在杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长) ( )
A.在与双缝的距离相等的点形成暗条纹
B.在与双缝的距离之差为nλ的点形成亮条纹
C.在与双缝的距离之差为n的点形成亮条纹
D.在与双缝的距离之差为λ的点形成暗条纹
5.(2024·山东高考)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示,将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间,用单色平行光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,下列说法正确的是 ( )
A.滚珠b、c均合格
B.滚珠b、c均不合格
C.滚珠b合格,滚珠c不合格
D.滚珠b不合格,滚珠c合格
6.在图示的双缝干涉实验中,光源S到缝S1、S2距离相等,P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为400 nm的光实验时,光屏中央P0处呈现中央亮条纹(记为第0条亮条纹),P处呈现第3条亮条纹。当改用波长为600 nm的光实验时,P处将呈现 ( )
A.第2条亮条纹 B.第3条亮条纹
C.第2条暗条纹 D.第3条暗条纹
7.(多选)用波长为λ的单色光照射单缝O,经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹,如图所示,图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置,c为中央亮条纹,则 ( )
A.O到达a、b的路程差为零
B.M、N到达b的路程差为λ
C.O到达a、c的路程差为4λ
D.M、N到达e的路程差为2λ
8.(2023·河北高考)制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后,在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象,下列说法正确的是 ( )
A.上述现象与彩虹的形成原理相同
B.光在薄膜的下表面发生了全反射
C.薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D.薄膜厚度发生变化,硅片总呈现深紫色
9.(多选)如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的截面,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用黄光照射时产生的干涉条纹间距窄
C.干涉条纹中的亮纹是由于两反射光叠加减弱产生的
D.薄膜上的干涉条纹基本上是水平的
10.(2024·广西高考)(多选)如图,S为单色光源,S发出的光一部分直接照在光屏上,一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l,a l,镜面与光屏垂直,单色光波长为λ。下列说法正确的是 ( )
A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ
B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ
C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中,此时单色光的波长变为nλ
D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx,则该液体的折射率为λ
11.(2025·雅安阶段检测)有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低,从而被广泛地应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(如氟化镁),该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线,以λ表示红外线在真空中的波长,n表示薄膜对该红外线的折射率,则所镀薄膜的厚度最小应为(不计半波损失) ( )
A. B.
C. D.
12.(多选)利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整程度和制作镜头增透膜。图1中,让单色光从上方射入,这时从上方看可以看到明暗相间的条纹,则 ( )
A.图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,条纹变疏
B.图1中将样板微微平行上移,条纹疏密不变
C.在图1中如果看到的条纹如图2所示,说明被检查平面在此处凹陷
D.图3中加了增透膜的镜头看起来是有颜色的,那是增透了这种颜色的光的缘故
13.(10分)(2025·泸州阶段检测)劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当单色光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹图样如图乙所示,已知单色光在真空中的波长为5×10-7 m。求:
(1)图甲所示位置的空气膜厚度d1=1.75×10-6 m,通过计算判断该位置是明条纹还是暗条纹;(4分)
(2)在玻璃表面涂上一层薄膜作为题干中单色光的增透膜,薄膜材料的折射率为1.4,求增透膜的最小厚度d2。(6分)
课时跟踪检测(十九)
1.选D 这两束光的相位差不恒定,且都不是单色光,故不是相干光,因此不能产生干涉图样。
2.选B 丁达尔效应是光的散射现象,故A错误;阳光下的肥皂泡上出现彩色条纹是由于肥皂泡的前后薄膜的反射光发生干涉形成的,是薄膜干涉现象,故B正确;在沙漠中看到的海市蜃楼景象是由于光的全反射形成的,故C错误;雨后天空出现的彩虹是光的折射现象,故D错误。
3.选D 铁丝圈上的肥皂膜在重力作用下上薄下厚,在同一水平线上薄膜厚度基本一致,如果某一厚度处前后表面反射的光波叠加后得到加强,那么这一水平线上(同一厚度)的各处光波均会加强,所以干涉条纹应是基本水平的。
4.选BD 在杨氏双缝干涉实验中,当某处与双缝距离之差Δs为波长的整数倍,即Δs=nλ(n=0,1,2,…)时,这点为振动加强点,该处出现亮条纹;当Δs为半波长的奇数倍,即Δs=(2n+1)(n=0,1,2,…)时,这点为振动减弱点,该处出现暗条纹,故B、D正确。
5.选C 单色平行光垂直照射平板玻璃,上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉,形成干涉条纹,光程差为两块玻璃上表面间距离的两倍,根据光的干涉知识可知,同一条干涉条纹位置处光的光程差相等,即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等,即滚珠b合格;不同的干涉条纹位置处光的光程差不同,则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等,即滚珠c不合格。故选C。
6.选A 由Δl=×3×2可得Δl=3λ1=1 200 nm,所以Δl=nλ2=2×600 nm,P处将呈现第2条亮条纹,选项A正确。
7.选BD 振动一致的两光源在空间发生干涉,得到亮条纹的条件是满足双缝到某点的路程差Δs=nλ(n=0,1,2,3,…),故B、D正确。
8.选C 题述现象是由于光的干涉造成的,彩虹的形成原理主要为光的折射,题述现象与彩虹的形成原理不相同,故A错误;硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉,振动加强,故B错误,C正确;根据光的干涉中相互加强的条件,可知当薄膜的厚度发生变化时,满足加强条件的波长也会发生改变,导致硅片呈现不同的颜色,故D错误。
9.选ABD 由于重力的作用,肥皂膜上薄下厚,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正确;条纹间距与光的波长成正比,由于蓝光波长比黄光的短,故用蓝光照射产生的干涉条纹间距较窄,故B正确;干涉条纹中的亮纹是由于两反射光叠加增强产生的,故C错误;薄膜干涉是等厚干涉,同一条纹处薄膜厚度相同,故条纹是水平的,故D正确。
10.选AD 根据光的反射的对称性可知,光源S与平面镜中的虚像距离为2a,根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式可知Δx'=λ=λ,故A正确,B错误;若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中,光的频率不变,根据λf=c,v=λ1f=,其中c为在真空中的光速,则λ1=,故C错误;若将整套装置完全浸入某种透明溶液中,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx,根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式有Δx=λ2,可得λ2=,结合C选项的分析可知λ2==,所以n'=λ,故D正确。
11.选A 当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时,薄膜两个表面上的反射光干涉后互相削弱,减少了反射光中的红外线,从而减少了反射光的能量,设λ'为红外线在薄膜中的波长,薄膜厚度为d,则λ'=,薄膜前后表面反射光线的光程差满足(2N+1)=2d(N=0,1,2,3…),故薄膜厚度为d=(2N+1)(N=0,1,2,3…),所镀薄膜的厚度最小应为dmin=,故选A。
12.选BC 从空气膜的上下表面分别反射的光是相干光,它们相遇发生干涉现象,出现明暗相间的条纹,所以此条纹是由上方样板的下表面和下方被检查平面反射的光叠加后形成的。将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,相邻亮条纹间距变小,干涉条纹会变密,故A错误;将样板平行上移,条纹向着劈尖移动,但条纹疏密不变,故B正确;由弯曲的条纹可知,此处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同,知此处凹陷,故C正确;照相机、望远镜的镜头表面加了一层透光的膜,可以增大某种光的透射强度,这种膜称为增透膜,利用了光的干涉现象,同时镜头看起来是有颜色的是光的干涉造成的,增透了某种颜色的光波,镜头不反射这种光,看不到这种颜色,故D错误。
13.解析:(1)题图甲所示位置处,两块平板玻璃反射光的光程差为Δx=2d1=3.5×10-6 m=7λ
可知该位置是明条纹。
(2)单色光在膜中的波长为λ'== m=×10-7 m
增透膜的厚度最小时,有=2d2
增透膜的最小厚度为d2=≈8.9×10-8 m。
答案:(1)明条纹 (2)8.9×10-8 m
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