人教版高中物理选修3-4 光的干涉 当堂达标Word版含解析

光的干涉当堂达标
1.(2018·海口高二检测)下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是 (　　)
A.雨后的彩虹
B.水面上的油膜在阳光照射下呈彩色
C.透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色
D.荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮
【解析】选B。雨后的彩虹是色散现象，故选项A错误；透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色是衍射现象，故选项C错误；水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果，故选项D错误；油膜在阳光照射下呈彩色是薄膜干涉的结果，故选项B正确。
2.(多选)下面事实与光的干涉有关的是 (　　)
A.用光导纤维传输信号
B.水面上的油膜呈现彩色
C.水中的气泡显得格外明亮
D.照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象
【解析】选B、D。用光导纤维传输信号利用的是光的全反射，选项A错；水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，选项B对；水中的气泡显得格外明亮是光的全反射，选项C错；照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象，选项D错。
【补偿训练】
　　 在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这两种现象 (　　)
A.都是光的衍射现象
B.都是光的干涉现象
C.前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象
D.前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
【解析】选C。肥皂泡的表面出现彩色条纹，是光照射到肥皂膜上时内外两个表面的反射光发生干涉形成的；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯会看到彩色条纹，是光绕过了狭缝造成的。故选项C正确。
3.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别
为 (　　)
A.紫、红、红、紫　　　　 B.红、紫、红、紫
C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红
【解析】选A。因为玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，所以由题图可知，M、N、P、Q点的颜色分别为紫、红、红、紫，故选项A正确，选项B、C、D错误。
【补偿训练】
　　 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是 (　　)
A.紫光、黄光、蓝光和红光
B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光
D.红光、黄光、蓝光和紫光
【解析】选B。第一次折射时，把水滴看作三棱镜，向下偏折程度最大的光线一定是紫光，偏折程度最小的是红光，故第二次折射后，从题图上可看出紫光是a，红光是d，所以正确答案是B。
4.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈。将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是 (　　)
A.当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持不变
【解析】选D。在本实验中肥皂液薄膜之所以产生干涉条纹，是因为在重力作用下肥皂液薄膜的竖截面是梯形，由前后两面的反射光叠加而形成的，金属线圈在其所在平面内缓慢旋转并不能影响肥皂液薄膜的竖截面，故金属线圈在其所在平面内旋转时干涉条纹保持不变。故正确答案为D。
5.(多选)在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱；当温度升到t2时达到最暗，则 (　　)
A.出现最暗时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱
B.出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
C.温度从t1升至t2过程中，A的高度增加
D.温度从t1升至t2过程中，A的高度增加
【解析】选B、C。出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱；出现最亮时，是B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，叠加后加强，故A错误，B正确；温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮变到最暗，当路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波长的偶数倍，出现明条纹，当路程差(即薄膜厚度
的2倍)等于半波长的奇数倍，出现暗条纹，知路程差减小，则A的高度增加，故C正确，D错误。故选B、C。