本章易错过关(五)
1.B [解析] 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,故A错误;立体电影是应用了光的偏振现象,故B正确;眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹是光的衍射现象,故C错误;照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,即增透膜,光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱,故D错误.
2.C [解析] 单缝衍射条纹的中央亮条纹的宽度大于两侧的条纹的宽度,形成的衍射条纹为间距不等的亮条纹;光的双缝干涉条纹是等宽度等亮度明暗相间的条纹.根据条纹间距与波长的关系式Δy=λ可知,双缝干涉时,双缝间距d越小,干涉条纹间距越大;根据单缝衍射的图样特点可知,做单色光单缝衍射实验时,当光的波长一定,单缝越宽,中央亮纹越窄,故A、B、D错误,C正确.
3.D [解析] 凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个空气薄膜,当竖直向下的平行光射向平凸透镜时,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.同一半径的圆环处的空气膜厚度相同,上、下表面反射光程差相同,因此使干涉图样呈圆环状,所以牛顿环是薄膜干涉现象,选项A、B错误;空气薄层厚度不同,上、下表面反射光的光程差也不同,由于上表面是球面,所以越远离中心的地方空气薄膜厚度增加越快,光程差越大,干涉条纹也就越密,选项C错误,D正确.
4.B [解析] 从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成两束相干光,由于光屏中央P点到S1、S2距离相等,即分别由S1、S2射出的光到P点的路程差为零,因此光屏中央是亮条纹,无论入射光是什么颜色的光、波长多大,P点都是中央亮条纹;分别由S1、S2射出的光到P1点的路程差刚好是橙光的一个波长,即|P1S1-P1S2|=600 nm=λ橙,当换用波长为400 nm的紫色光时,|P1S1-P1S2|=600 nm=λ紫,则两列光波到达P1点时振动情况完全相反,即分别由S1、S2射出的光到达P1点时相互削弱,因此在P1点出现暗条纹,B正确.
5.BD [解析] 在做杨氏双缝干涉实验时,若遮住双缝中的一条缝,则能得到单缝衍射条纹,屏上仍有明暗相间的条纹,选项A错误,B正确;在做单缝衍射实验时,若增加狭缝的个数,则根据光波的叠加原理可知,得到的图样是单缝衍射和多缝干涉的共同结果,条纹的宽度将变窄,亮度将增加,选项C错误,D正确.
6.BD [解析] 光路图如图所示,如果S被视为其中一个缝,则S经平面镜成的像S'相当于另一个缝,根据Δy=·λ可知,若将光屏向右平移,则l变大,相邻条纹间距增大.若将线光源S向下平移,则d减小,相邻条纹间距增大,故选B、D.
7.AC [解析] 根据薄膜干涉的产生原理,题中所述现象是由空气膜上、下两表面反射的两列光叠加而成的,当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时,振动加强,形成亮条纹,故A正确,B错误;干涉条纹的位置与空气膜的厚度是对应的,当上玻璃板平行上移时,同一厚度的空气膜向劈尖移动,故条纹向着劈尖移动,故C正确;因相干光是反射光,故观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的同一侧,故D错误.
8.AB [解析] 由图可知,a光入射角小于b光入射角,a、b两束光折射角相同,根据折射定律n=可得,b光在该介质中的折射率比a光小,根据n=可得,b光在该介质中的波速比a光大,故A正确;由于na>nb,所以λa<λb,由Δy=λ可得Δya<Δyb,b光的折射率小,波长长,用b做单缝衍射实验要比用a做单缝衍射实验中央亮条纹更宽,用同一双缝干涉装置时干涉条纹间距与波长成正比,则用a比用b光亮条纹中心的距离更小,故B正确,D错误;b光比a光波长更长,更容易发生明显的衍射现象,更容易观测到泊松亮斑,故C错误.
9.5.24 Δy 5.6×10-7
[解析] 从题图甲可以看出,主尺示数为5 mm,游标尺示数为12×0.02 mm=0.24 mm,图中的游标卡尺的示数为5 mm+0.24 mm=5.24 mm.由干涉条纹间距的计算公式Δy=λ,解得光的波长表达式为λ=.由题图乙可以求出条纹间距为Δy= mm=1.96 mm,则光的波长为λ=5.6×10-7 m.
10.(1)×1014 Hz (2)1.2×10-7 m
[解析] (1)根据Δy=λ
解得被测紫外线的波长为λ=Δy
则被测紫外线的频率为
f=== Hz=×1014 Hz
(2)当光程差等于光在薄膜中的波长的整数倍时,即
2d=nλ(n=1,2,3,…)
则出现明条纹,因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的一半,紫外线在膜中的波长为λ'=
故膜的最小厚度为===1.2×10-7 m
11.(1) (2)
[解析] (1)由题意,P为第k+1条亮条纹中心,则
S2P-S1P=(k+1)λ
而S2P-S1P=ct0
解得λ=
(2)设光在玻璃中的传播速度为v,由题意得-=t0
且v=
解得d=一、选择题(本题共8小题,单选题每小题4分,多选题每小题6分,共40分)
1.下列说法中正确的是 ( )
A.用光导纤维束传送图像信息,这是利用光的衍射现象
B.立体电影利用的是光的偏振现象
C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的干涉现象
D.照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互加强
2.[2024·上海回民中学高二期中] 某同学在相同条件下用激光分别照射S1、S2、S3、S4四片光学片,得到如图条纹,可知 ( )
A.S1、S2均为单缝片,S1缝宽较大
B.S1、S2均为双缝片,S1缝距较大
C.S3、S4均为单缝片,S3缝宽较大
D.S3、S4均为双缝片,S3缝距较大
3.[2024·山东聊城高二期末] 如图所示,一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一块水平放置的平面玻璃板接触,用平行的单色光竖直向下照射,可以观察到一些明暗相间的单色同心圆环,由于这种现象首先是由牛顿观察到的,所以这些同心圆环叫作牛顿环.关于这种现象下列说法正确的是 ( )
A.这是光的衍射现象
B.这是光的折射现象
C.单色圆环离圆心越远间距越稀疏
D.单色圆环离圆心越远间距越密集
4.如图所示是双缝干涉实验装置,使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹(即P1到S1、S2的路程差为一个波长).现换用波长为400 nm的紫色光源照射单缝, 则 ( )
A.P和P1仍为亮条纹
B.P为亮条纹,P1为暗条纹
C.P为暗条纹,P1为亮条纹
D.P、P1均为暗条纹
5.(多选)在双缝干涉和单缝衍射实验中,下列说法正确的是 ( )
A.在做杨氏双缝干涉实验时,若遮住双缝中的一条缝,在屏幕上就看不到明暗相间的条纹了
B.在做杨氏双缝干涉实验时,若遮住双缝中的一条缝,在屏幕上仍可看到明暗相间的条纹
C.在做单缝衍射实验时,若增加狭缝的个数,则条纹的宽度将变宽,亮度将减弱
D.在做单缝衍射实验时,若增加狭缝的个数,则条纹的宽度将变窄,亮度将增加
6.(多选)[2024·吉林梅河口五中高二期中] 水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上,一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上,这两列光相遇时会发生干涉,形成水平的明暗相间的条纹.则 ( )
A.将光屏向右平移,相邻条纹间距减小
B.将光屏向右平移,相邻条纹间距增大
C.将线光源S向下平移,相邻条纹间距减小
D.将线光源S向下平移,相邻条纹间距增大
7.(多选)[2024·山东广饶一中高二月考] 把一平玻璃板压在另一个平玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图所示,这时可以看到明暗相间的条纹.下列关于条纹的说法中正确的是 ( )
A.干涉条纹的产生是光在空气劈尖膜的上、下两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B.干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动
D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧
8.(多选)如图所示,a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气,结果折射角相同,下列说法正确的是 ( )
A.b在该介质中的折射率比a小,在介质中波速大于a光
B.在同一装置上用b做单缝衍射实验,要比用a做中央亮条纹更宽
C.用a更易观测到泊松亮斑
D.在同一装置上做双缝干涉实验时,用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大
二、填空题(本题共1小题,共6分)
9.(6分)[2024·江苏中华中学高二月考] 如图所示,在利用双缝干涉测量光的波长的实验中,需要从标尺上读出某条亮条纹的位置,图甲所示的读数是 mm.
若双缝相距为d,双缝到屏间的距离为l,相邻两个亮条纹中心的距离为Δy,则光的波长表示为λ= (字母表达式),某同学在两个亮条纹之间测量,测量Δy的情况如图乙所示,其他数据为:d=0.20 mm,l=700 mm.由此可计算出该光的波长为λ= m.
三、解答题(本题共2小题,共23分)
10.(11分)冬奥会雪上项目的运动员都佩戴有护目镜,护目镜上附有一层“增反膜”,以减小紫外线对眼睛的伤害.制作护目镜时需要测量紫外线的波长.假设利用双缝干涉进行波长的测量,实验中使用的双缝间距d=0.1 mm,双缝到屏的距离l=1 m,测得屏上干涉条纹中亮条纹间距Δy=3.6 mm.求:
(1)(5分)被测紫外线的频率f;
(2)(6分)若选用薄膜材料对紫外线的折射率为n=1.5,则制作“增反膜”眼镜时,“增反膜”的最小厚度是多少
11.(12分)[2024·浙江湖州中学高二月考] 研究光的干涉现象原理图如图所示.光源S到双缝S1、S2的距离相等,S1、S2连线平行于光屏,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点,光源S发出单色光,经S1、S2传播到光屏上P点,S1P垂直于光屏,P为某亮条纹中心,OP之间还有k条亮条纹,光由S1、S2传播到P点的时间差为t0.现紧贴S1放置厚度为d的玻璃片,光由S1垂直穿过玻璃片传播到P点与光由S2直接传播到P点时间相等.已知光在真空中的速度为c,玻璃对该单色光的折射率为n,不考虑光在玻璃片内的反射.求:
(1)(6分)单色光在真空中的波长λ;
(2)(6分)玻璃片的厚度d.(共28张PPT)
本章易错过关(五)
一、选择题
二、填空题
三、解答题
答案核查
(时间：40分钟 总分：69分)
一、选择题(本题共8小题，单选题每小题4分，多选题每小题6分，共40分)
1.下列说法中正确的是( )
A.用光导纤维束传送图像信息，这是利用光的衍射现象
B.立体电影利用的是光的偏振现象
C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象
D.照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，从膜的前表面和玻璃表面
反射的光相互加强
√
[解析] 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，故A错误；立体电影
是应用了光的偏振现象，故B正确；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条
纹是光的衍射现象，故C错误；照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的
膜，即增透膜，光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，从膜的前表面和玻
璃表面反射的光相互减弱，故D错误.
2.［2024·上海回民中学高二期中］某同学在相同条件下用激光分别照射 、
、、 四片光学片，得到如图条纹，可知( )
A.、均为单缝片，缝宽较大 B.、均为双缝片， 缝距较大
C.、均为单缝片，缝宽较大 D.、均为双缝片， 缝距较大
[解析] 单缝衍射条纹的中央亮条纹的宽度大于两侧的条纹的宽度，形成的衍射
条纹为间距不等的亮条纹；光的双缝干涉条纹是等宽度等亮度明暗相间的条纹.
根据条纹间距与波长的关系式 可知，双缝干涉时，双缝间距 越小，
干涉条纹间距越大；根据单缝衍射的图样特点可知，做单色光单缝衍射实验时，
当光的波长一定，单缝越宽，中央亮纹越窄，故A、B、D错误，C正确.
√
3.［2024·山东聊城高二期末］如图所示，一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和
一块水平放置的平面玻璃板接触，用平行的单色光竖直向下照射，可以观察到
一些明暗相间的单色同心圆环，由于这种现象首先是由牛顿观察到的，所以这
些同心圆环叫作牛顿环.关于这种现象下列说法正确的是( )
A.这是光的衍射现象
B.这是光的折射现象
C.单色圆环离圆心越远间距越稀疏
D.单色圆环离圆心越远间距越密集
√
[解析] 凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个空气薄膜，当竖直向下的平行
光射向平凸透镜时，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.同一半径的圆环处的空气膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使
干涉图样呈圆环状，所以牛顿环是薄膜干涉现象，选项A、B错误；空气薄层厚
度不同，上、下表面反射光的光程差也不同，由于上表面是球面，所以越远离
中心的地方空气薄膜厚度增加越快，光程差越大，干涉条纹也
就越密，选项C错误，D正确.
4.如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为的橙色光源照射单缝 ，在
光屏中央处观察到亮条纹，在位于点上方的 点出现第一条亮条纹
(即到、的路程差为一个波长).现换用波长为 的紫色光源照射单缝，
则( )
A.和仍为亮条纹 B.为亮条纹， 为暗条纹
C.为暗条纹，为亮条纹 D.、 均为暗条纹
√
[解析] 从单缝射出的光波被、两缝分成两束相干光，由于光屏中央 点到
、距离相等，即分别由、射出的光到 点的路程差为零，因此光屏中央
是亮条纹，无论入射光是什么颜色的光、波长多大， 点都是中央亮条纹；分
别由、射出的光到 点的路程差刚好是橙光的一个波长，即
，当换用波长为 的紫色光时，
，则两列光波到达
点时振动情况完全相反，即分别由、 射出的光
到达点时相互削弱，因此在 点出现暗条纹，B正确.
5.(多选)在双缝干涉和单缝衍射实验中，下列说法正确的是( )
A.在做杨氏双缝干涉实验时，若遮住双缝中的一条缝，在屏幕上就看不到明暗
相间的条纹了
B.在做杨氏双缝干涉实验时，若遮住双缝中的一条缝，在屏幕上仍可看到明暗
相间的条纹
C.在做单缝衍射实验时，若增加狭缝的个数，则条纹的宽度将变宽，亮度将减弱
D.在做单缝衍射实验时，若增加狭缝的个数，则条纹的宽度将变窄，亮度将增加
√
√
[解析] 在做杨氏双缝干涉实验时，若遮住双缝中的一条缝，则能得到单缝衍射
条纹，屏上仍有明暗相间的条纹，选项A错误，B正确；在做单缝衍射实验时，
若增加狭缝的个数，则根据光波的叠加原理可知，得到的图样是单缝衍射和多
缝干涉的共同结果，条纹的宽度将变窄，亮度将增加，选项C错误，D正确.
6.(多选)［2024·吉林梅河口五中高二期中］ 水平放置的单色线光源 发出的光
有一部分直接入射到竖直光屏上，一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏
上，这两列光相遇时会发生干涉，形成水平的明暗相间的条纹.则( )
A.将光屏向右平移，相邻条纹间距减小
B.将光屏向右平移，相邻条纹间距增大
C.将线光源 向下平移，相邻条纹间距减小
D.将线光源 向下平移，相邻条纹间距增大
√
√
[解析] 光路图如图所示，如果被视为其中一个缝，则经平面镜成的像 相当
于另一个缝，根据 可知，若将光屏向右平移，则 变大，相邻条纹间
距增大.若将线光源向下平移，则 减小，相邻条纹间距增大，故选B、D.
7.(多选)［2024·山东广饶一中高二月考］ 把一平玻璃板压在另一个平玻璃板上,
一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图所示,这时可以看到明
暗相间的条纹.下列关于条纹的说法中正确的是( )
A.干涉条纹的产生是光在空气劈尖膜的上、下两表面反
射形成的两列光波叠加的结果
B.干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷
叠加的结果
C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动
D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧
√
√
[解析] 根据薄膜干涉的产生原理,题中所述现象是由空气膜上、下两表面反射的
两列光叠加而成的,当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时,振动加强,形成亮条
纹,故A正确,B错误;干涉条纹的位置与空气膜的厚度是对应的,当上玻璃板平行上
移时,同一厚度的空气膜向劈尖移动,故条纹向着劈尖移动,故C正确;因相干光是
反射光,故观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的同一侧,故D错误.
8.(多选)如图所示，、 两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相
同，下列说法正确的是( )
A.在该介质中的折射率比小，在介质中波速大于 光
B.在同一装置上用做单缝衍射实验，要比用 做中央亮条纹更宽
C.用 更易观测到泊松亮斑
D.在同一装置上做双缝干涉实验时，用光比用 光两相邻亮条纹
中心的距离更大
√
√
[解析] 由图可知，光入射角小于光入射角，、 两束光折射角相同，根据折
射定律可得，光在该介质中的折射率比光小，根据可得， 光在
该介质中的波速比光大，故A正确；由于，所以，由
可得，光的折射率小，波长长，用做单缝衍射实验要比用 做单缝
衍射实验中央亮条纹更宽，用同一双缝干涉装置时干涉条纹间距与波长成正比，
则用比用光亮条纹中心的距离更小，故B正确，D错误； 光
比 光波长更长，更容易发生明显的衍射现象，更容易观测到泊
松亮斑，故C错误.
二、填空题(本题共1小题，共6分)
9.(6分)［2024·江苏中华中学高二月考］ 如图所示，在利用双缝干涉测量光的
波长的实验中，需要从标尺上读出某条亮条纹的位置，图甲所示的读数是_____
.
若双缝相距为，双缝到屏间的距离为，相邻两个亮条纹中心的距离为 ，则
光的波长表示为 ______(字母表达式)，某同学在两个亮条纹之间测量，测量
的情况如图乙所示,其他数据为：， .由此可计算出该
光的波长为___________ .
[解析] 从题图甲可以看出，主尺示数为 ，游标尺示数为
，图中的游标卡尺的示数为
.由干涉条纹间距的计算公式 ，解得光的
波长表达式为.由题图乙可以求出条纹间距为 ，
则光的波长为 .
三、解答题(本题共2小题，共23分)
10.(11分)冬奥会雪上项目的运动员都佩戴有护目镜，护目镜上附有一层“增反
膜”，以减小紫外线对眼睛的伤害.制作护目镜时需要测量紫外线的波长.假设利
用双缝干涉进行波长的测量，实验中使用的双缝间距 ，双缝到屏的
距离，测得屏上干涉条纹中亮条纹间距 .求：
(1) (5分)被测紫外线的频率 ；
[答案]
[解析] 根据
解得被测紫外线的波长为
则被测紫外线的频率为
(2) (6分)若选用薄膜材料对紫外线的折射率为 ，则制作“增反膜”眼镜时，
“增反膜”的最小厚度是多少？
[答案]
10.(11分)冬奥会雪上项目的运动员都佩戴有护目镜，护目镜上附有一层“增反
膜”，以减小紫外线对眼睛的伤害.制作护目镜时需要测量紫外线的波长.假设利
用双缝干涉进行波长的测量，实验中使用的双缝间距 ，双缝到屏的
距离，测得屏上干涉条纹中亮条纹间距 .求：
[解析] 当光程差等于光在薄膜中的波长的整数倍时，即
则出现明条纹，因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的一半，紫外线在膜中
的波长为
故膜的最小厚度为
11.(12分)［2024·浙江湖州中学高二月考］ 研究光的干涉现象原理图如图所示.
光源到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，点为、 连线中
垂线与光屏的交点，光源发出单色光，经、传播到光屏上点， 垂直
于光屏，为某亮条纹中心，之间还有条亮条纹，光由、传播到 点的
时间差为.现紧贴放置厚度为的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到 点
与光由直接传播到点时间相等.已知光在真空中的速度为 ，玻璃对该单色光
的折射率为 ，不考虑光在玻璃片内的反射.求：
(1) (6分)单色光在真空中的波长 ；
[答案]
[解析] 由题意，为第 条亮条纹中心，则
而
解得
(2) (6分)玻璃片的厚度 .
[答案]
11.(12分)［2024·浙江湖州中学高二月考］ 研究光的干涉现象原理图如图所示.
光源到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，点为、 连线中
垂线与光屏的交点，光源发出单色光，经、传播到光屏上点， 垂直
于光屏，为某亮条纹中心，之间还有条亮条纹，光由、传播到 点的
时间差为.现紧贴放置厚度为的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到 点
与光由直接传播到点时间相等.已知光在真空中的速度为 ，玻璃对该单色光
的折射率为 ，不考虑光在玻璃片内的反射.求：
[解析] 设光在玻璃中的传播速度为，由题意得
且
解得
一、选择题
1.B 2.C 3.D 4.B 5.BD 6.BD 7.AC 8.AB
二、填空题
9.,,
三、解答题
10.（1） （2）
11.（1） （2）
