人教版高中物理必修3-4讲义资料，复习补习资料：19光的干涉(基础)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修3-4讲义资料，复习补习资料：19光的干涉(基础) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-16 08:03:41 | ||
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文档简介
光的干涉
【学习目标】
1．知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象中说明光是一种波．
2．理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因．
3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．
4．明确《用双缝干涉测量光的波长》实验原理．
5．知道实验操作步骤．
6．会进行数据处理和误差分析．
【要点梳理】
要点一、光的干涉
1．光的干涉
/
（1）光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象．
/
如图所示，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝和的挡板上，狭缝和相距很近．如果光是一种波，狭缝就成了两个波源，它们的振动情况总是相同的．这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象，光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹．
（2）干涉条件：两列光的频率相同，振动情况相同且相差恒定．能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源，相干光源可用同一束光分成两列而获得，称为分光法．
2．屏上某处出现明、暗条纹的条件
同机械波的干涉一样，光波的干涉也有加强区和减弱区，加强区照射到光屏上出现亮条纹，减弱区照射到光屏上就出现暗条纹．对于相差为的两列光波如果光屏上某点到两个波源的路程差是波长的整数倍，该点是加强点；如果光屏上某点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，该点是减弱点．因此，出现亮条纹的条件是路程差：， 出现暗条纹的条件是路程差：，
如图所示，若是亮条纹，则（）．
/
由图知：，
，，
由于很小，，所以，
（），该处出现亮条纹．
当时，即图中的点，到达点的路程差为零，一定是振动加强点，出现亮纹，又叫中央亮纹．
当时，为第一亮纹，由对称性可知在点的下方也有和点上方相对称的亮纹．
同理，由（），
可得（），该处出现暗条纹．
3．双缝干涉条纹特征
有关双缝干涉问题，一定要用双缝干涉的特点进行分析，一是两缝间距应很小；二是照射到两缝上的光波必须是相干光；三是两相邻亮纹或两相邻暗纹间的距离；四是出现亮纹的条件是路程差，；出现暗纹的条件是路程差（）；五是白光的干涉条纹为彩色，但中央亮纹仍为白色；六是单色光的干涉条纹宽度相同，明暗相间，均匀分布．不同色光条纹宽度不同，波长越长的干涉条纹的宽度越大；七是白光干涉时，各色光的条纹间距离不等．
4 一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因
由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相差，在一般情况下，很难找到那么小的缝和那些特殊的装置．故一般情况下不易观察到光的干涉现象．
要点二、用双缝干涉测量光的波长解题依据
1．实验目的
（1）观察白光及单色光的双缝干涉图样；
（2）测定单色光的波长．
2．实验原理
（1）光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹．如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹．
（2）若双缝到屏的距离用z表示，双缝间的距离用表示，相邻两条亮纹间的距离用表示，则入射光的波长为．实验中是已知的，测出、即可测出光的波长．
3．实验器材
双缝干涉仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺．
4．实验装置
如图所示，将直径约、长约的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝，另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的一束光恰沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好单缝和双缝，两屏相距，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹，若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可观察到单色干涉条纹．
/
5．实验步骤
（1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象；
（2）用单色光入射得到干涉条纹，测出条亮纹的距离，得相邻条纹的距离；
（3）利用已知的双缝间距，用刻度尺测出双缝到屏的距离，根据公式计算出波长；
（4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长．
要点诠释：①某种颜色的滤光片只能让这种颜色的光通过，其他颜色的光不能通过．
②条纹间距用测量头测出．
③单缝与双缝闻的距离在．
6．注意事项
（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；
（2）放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；
（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条条纹间的距离；
（4）不要直接测，要测几个条纹的间距计算得，这样可减小误差；
（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层．
7．测量条纹间隔的方法
两处相邻明（暗）条纹间的距离，用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示．转动手轮，分划板会左、右移动．测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数，两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离．即．
/
要点诠释：Δx很小，直接测量时相对误差较大，通常测出条明条纹间的距离，再推算相邻两条明（暗）条纹间的距离．
．
8．洛埃镜干涉实验
1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果．洛埃镜实验的基本装置如图13-3-16所示，为单色光源。为一平面镜．经平面镜反射光和直接发出的光在光屏上相遇叠加形成干涉条纹，其光路如图所示，干涉的条纹宽度公式为．
/
【典型例题】
类型一、波的干涉条件的理解
例1．如图所示为两个波源和在水面产生的两列波叠加后的干涉图样，由图可推知下列说法正确的是（ ）．
/
A．两波源振动频率一定相同 B．两波源振动频率可能不相同
C．两列水波的波长相等 D．两列水波的波长可能不相等
【思路点拨】利用两列波发生干涉的条件，结合波速波长、频率三者的关系．
【答案】A、C
【解析】两列波产生干涉图样的条件是波的频率必须相同，故A项正确；在同种介质中，各种水波的传播速度相同，根据波长、波速和频率的关系可知，两列水波的波长一定相同。C项正确．
【总结升华】明确两列波发生干涉的条件，知道波速波长、频率三者的关系．
举一反三: 【 光的干涉 例1】
【变式】下面是四种与光有关的事实：
①用光导纤维传播信号
②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度
③一束白光通过三棱镜形成彩色光带
④水面上的油膜呈现彩色
其中，与光的干涉有关的是（ ）
A．①④ B．②④ C．①③ D．②③
【答案】
【解析】①、光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号故①与光的干涉无关．
②、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故②与光的干涉有关．
③、白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故③是折射的结果与光的干涉无关．
④、光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故④与光的干涉有关．
故与光的干涉有关的是②④，故B正确．
故选B．
类型二、产生明暗条纹的条件
例2．（2019 苏州校级月考）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．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹
B．在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹
C．在距双缝的路程差为的点形成亮条纹
D．在距双缝的路程差为的点形成暗条纹
【答案】BD
【解析】在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3，…这点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即，k＝0,1,2,3，…这点为减弱点，该处出现暗条纹。
【总结升华】记住双缝干涉中后面光屏出现明暗条纹的条件：光程差是波长的整数倍处出现亮条纹；与两个狭缝的光程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹．
举一反三: 【 光的干涉 例3】
【变式】劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1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．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示．干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失
/
【思路点拨】从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为空气层厚度的倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为．
【答案】A
【解析】从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为，即光程差为空气层厚度的倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大．故干涉条纹条纹变疏，故A正确．
故选A．
【总结升华】掌握了薄膜干涉的原理和相邻条纹空气层厚度差的关系即可顺利解决此类题目．
类型三、光的干涉申明暗条纹的判断
例3．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纹中心（即到的光程差为一个波长），现换用波长为的紫光源照射单缝，则（ ）．
/
A．和仍为亮点 B．为亮点，为暗点
C．为暗点，为亮点 D．、均为暗点
【思路点拨】两个光源情况完全相同时，光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．
【答案】B
【解析】从单缝射出的光波被两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中央点到距离相等，即由分别射出的光到点的路程差为零，因此是亮纹中心，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，点都是中央亮纹中心．
而点到的光程差刚好是橙光的一个波长，即，则两列光波到达点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．
当换用波长为的紫光时，，则两列光波到达点时振动情况完全相反，即由射出的光波到达点时就相互消弱，因此，出现暗条纹．综上所述，B项正确．
【总结升华】判断屏上某点为亮纹还是暗纹，要看该点到两个光源（双缝）的路程差（光程差）与波长的比值，要记住光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．还要注意这一结论成立的条件是：两个光源情况完全相同．
类型四、实验原理的应用
例4．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为和，则（ ）．
A．
B．
C．若双缝间距减小，而其他条件保持不变，则增大
D．若双缝间距减小，而其他条件保持不变，则不变
【答案】B、C
【解析】该题考查条纹间距的表达式．由，，得，B项正确．当双缝间距减小，其他条件不变时，条纹间距应增大，故C项正确．
【总结升华】根据即可得出结论，
举一反三:
【变式】（2019 山西校级期末）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．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光
D．将绿光换为紫光
【答案】C
【解析】在双缝干涉实验中，相邻两条亮条纹(或暗条纹)间的距离，要想增大条纹间距可以减小两缝间距d，或者增大双缝屏到光屏的距离l，或者换用波长更长的光做实验．由此可知，选项C正确，选项A、B、D错误．
类型五、实验器材的安装
例5．用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：
A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝 E．滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）．
（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：（A已写好）．
（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出条红亮纹间的距离为；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出条绿亮纹间的距离为，则一定有（填“大于”“小于”或“等于”）．
【思路点拨】光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间。
【答案】（1） （2）大于
【解析】光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间，二者顺序颠倒后会使实验现象大打折扣。要注意这一点．
本题第一项已填好，故答案是唯一的，即．由知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出一定大于．
【总结升华】本题重点考查了实验器材的选择和排序问题．本实验中的器材排序是历年来高考的热点．
类型六、根据实验测波长的数据处理
例6．某同学在做双缝干涉实验时，测得双缝间距，双缝到光屏间的距离为，两次测量头手轮上的示数分别为和，两次分划板中心刻线间有条亮条纹，求该单色光的波长．
【答案】
【解析】依题意可知
，
．
【总结升华】应等于与而不是，因为分划板中心刻线位于亮条纹中心，中心刻线间有两个半宽度的亮条纹，所以．
类型七、光波波长的测量
例7．（1）如图（）所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为，屏上点距双缝和的路程差为，则在这里出现的应是（填“明条纹”或“暗条纹”）．现改用波长为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（填“变宽”“变窄”或“不变”）．
/
（2）如图（）所示，一束激光从点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的点射出．已知入射角为，与相距，介质的折射率为，试求介质的厚度．
【答案】（1）暗条纹 变宽 （2）见解析．
【解析】（1）由光的干涉规律知，处为振动减弱点．
（2）设折射角为，根据折射定律有
；
根据几何关系有
，
解得
．
举一反三: 【 光的干涉 例2】
【变式1】下图是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝，由和发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光波长为，屏上的点到两缝和的距离相等，如果把处的亮条纹记作第号亮纹，由向上数与号亮纹相邻的亮纹为号亮纹，与号亮纹相邻的亮纹为号亮纹，则处的亮纹恰好是号亮纹．设直线的长度为，的长度为，则等于（ ）
A． B． C． D．
/
【答案】B
【 光的干涉 例4】
【变式2】某种色光在真空中的波长为，制造光学仪器时，需要在透镜表面上涂一层这种色光的增透膜，膜的厚度应为（ ）
A．等于 B． 小于
C．大于 D． 等于
【答案】B
【解析】增透可以理解为反射光减少，当波在膜层里往返后波峰波谷相遇，就会振幅抵消，从而降低光强，所以光波应该在膜层里走半波长的奇数倍的光程，所以膜层厚度应该是半个光程的一半，就是，但是是在真空中的波长，由于膜层本身有折射率，所以在光程计算的时候需要将折射率考虑进去，所以是膜层厚度小于。
【巩固练习】
一、选择题
1．对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是（ ）．
A．不同的色光有可能产生干涉现象 B．不同的色光不可能产生干涉现象
C．光的强度不同有可能产生干涉现象 D．光的强度不同不可能产生干涉现象
2．用单色光做双缝干涉实验时（ ）．
A．屏上到双缝的路（光）程差等于波长整数倍处出现明条纹
B．屏上到双缝的路（光）程差等于半波长整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹
C．屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方
D．屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方
3．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃板分别挡住双狭缝，则屏上将出现（ ）．
A．黄色的干涉条纹 B．红绿相间的条纹 C．黑白相间的条纹 D．无干涉条纹
4．某同学做双缝干涉实验时，按要求安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，可能的原因（ ）．
A．光源发出的光束太强
B．单缝与双缝不平行
C．没有安装滤光片
D．光束的中心轴与遮光筒的轴线不一致，相差较大
5．“用双缝干涉测光的波长”的实验中，为使光屏上单色光的条纹间距减小些，可采用的措施是（ ）．
A．换用缝距大些的双缝片 B．换用缝距小些的双缝片
C．适当调大双缝与屏之间的距离 D．适当调小双缝与屏之间的距离
6．在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线最好（ ）．
A．与亮条纹的边缘对齐 B．与暗条纹的边缘对齐
C．与亮条纹的中心位置对齐 D．与暗条纹的中心位置对齐
7．在双缝干涉实验中，双缝的作用是（ ）．
A．遮住过于强烈的光 B．使白光变成单色光
C．形成两个振动情况相同的光源 D．使光发生折射
8．（2019 江苏卷）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题(乙) 图所示。他改变的实验条件可能是（ ）
/
A．减小光源到单缝的距离 B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源
9．如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则（ ）．
/
A．不再产生干涉条纹
B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变
C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移
D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移
10．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（ ）．
/
A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰
B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
c．若将双缝间的距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小
D．若将双缝间的距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离不变
11．利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：
/
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E．去掉滤光片后，干涉现象消失
其中正确的是（ ）．
二、填空题
12．（2019 无锡期末）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，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”)．
/
13．（1）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②________、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏，对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取或________的方法．
/
三、解答题
14．（2019 新郑市校级期中）如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10－6 m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
/
(1)已知A光在折射率为1.5的介质中波长为4×10－7 m，问在P点出现亮条纹还是暗条纹？
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°；问在P点出现亮条纹还是暗条纹？
(3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象．
15．如图所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹，其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置．若将单缝绕中心轴旋转（不超过90°），条纹将发生什么变化？若将双缝绕中心轴旋转（不超过90°）条纹将发生什么变化？
/
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】B、C
【解析】两列光波叠加是否发生干涉现象关键是看两列光是不是相干光，与光的频率、相位、振动方向有关，不同的色光频率一定不相同，所以不可能产生干涉现象，B项正确．光的强度不同但有可能满足相干光，若满足，当然能产生干涉现象，C项正确．
2．【答案】A、B
【解析】在双缝干涉实验中屏上到双缝的路（光）程差等于波长整数倍处出现明条纹，可能是两列光波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇的地方，A项正确，C项错误．屏上到双缝的路（光）程差等于半波长整数倍处，可能是半波长的奇数倍（暗条纹），也可能是半波长的偶数倍（明条纹），B项正确．两列光波的波峰与波谷相遇的地方。应是暗条纹，D项错误．
3．【答案】D
【解析】红光和绿光的频率不同，根据干涉的条件，不能产生干涉现象，所以D项正确．
4．【答案】B、D
5．【答案】A、D
6．【答案】C
7．【答案】C
8．【答案】B
【解析】由条纹间距可知减小光源到单缝间距离，对条纹间距没有影响，A项错误，减小双缝间距d,可以增大条纹间距，B项正确；减小双缝到屏的距离L，条纹间距会减小，C项错误；换用更高频率的光，波长会减小，条纹间距减小，D项错误。
9．【答案】D
10．【答案】B
【解析】根据双缝干涉相邻亮纹或暗纹的间距与双缝间的距离d、双缝到像屏的距离L之间的关系分析可知，像屏向右平移一小段距离时L变大，条纹间距增大．
11．【答案】A、B、D
【解析】由条纹间距公式，d指双缝间距离，是双缝到屏的距离，可知：A项中减小，Δx变小；B项中变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．
二、填空题
12．【答案】暗条纹；变宽
【解析】由于路程差Δr＝7.95×10－7 m＝1.5λ，所以P点将出现暗条纹；由可知，由于波长变大，故条纹间距变宽．
13．【答案】滤光片 单缝屏 双缝屏 减小双缝间距 加长遮光筒
【解析】根据条纹间距可知欲加大条纹间距，需要减小双缝间距、加大双缝到光屏的距离．
三、解答题
14．【答案】(1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析
【解析】(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由，
得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m
根据路程差Δr＝2.1×10－6 m，可知
由此可知，从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P点为暗条纹．
(2)根据临界角与折射率的关系得
由此可知，B光在空气中波长λ3为：
λ3＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m
路程差Δr和波长λ3的关系为：
可见，用B光做光源，P点为亮条纹．
(3)若让A光和B光分别照射S1和S2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光．
15．【答案】见解析
【解析】在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相同的相干光源。当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗．当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗，同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转．
【学习目标】
1．知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象中说明光是一种波．
2．理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因．
3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．
4．明确《用双缝干涉测量光的波长》实验原理．
5．知道实验操作步骤．
6．会进行数据处理和误差分析．
【要点梳理】
要点一、光的干涉
1．光的干涉
/
（1）光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象．
/
如图所示，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝和的挡板上，狭缝和相距很近．如果光是一种波，狭缝就成了两个波源，它们的振动情况总是相同的．这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象，光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹．
（2）干涉条件：两列光的频率相同，振动情况相同且相差恒定．能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源，相干光源可用同一束光分成两列而获得，称为分光法．
2．屏上某处出现明、暗条纹的条件
同机械波的干涉一样，光波的干涉也有加强区和减弱区，加强区照射到光屏上出现亮条纹，减弱区照射到光屏上就出现暗条纹．对于相差为的两列光波如果光屏上某点到两个波源的路程差是波长的整数倍，该点是加强点；如果光屏上某点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，该点是减弱点．因此，出现亮条纹的条件是路程差：， 出现暗条纹的条件是路程差：，
如图所示，若是亮条纹，则（）．
/
由图知：，
，，
由于很小，，所以，
（），该处出现亮条纹．
当时，即图中的点，到达点的路程差为零，一定是振动加强点，出现亮纹，又叫中央亮纹．
当时，为第一亮纹，由对称性可知在点的下方也有和点上方相对称的亮纹．
同理，由（），
可得（），该处出现暗条纹．
3．双缝干涉条纹特征
有关双缝干涉问题，一定要用双缝干涉的特点进行分析，一是两缝间距应很小；二是照射到两缝上的光波必须是相干光；三是两相邻亮纹或两相邻暗纹间的距离；四是出现亮纹的条件是路程差，；出现暗纹的条件是路程差（）；五是白光的干涉条纹为彩色，但中央亮纹仍为白色；六是单色光的干涉条纹宽度相同，明暗相间，均匀分布．不同色光条纹宽度不同，波长越长的干涉条纹的宽度越大；七是白光干涉时，各色光的条纹间距离不等．
4 一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因
由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相差，在一般情况下，很难找到那么小的缝和那些特殊的装置．故一般情况下不易观察到光的干涉现象．
要点二、用双缝干涉测量光的波长解题依据
1．实验目的
（1）观察白光及单色光的双缝干涉图样；
（2）测定单色光的波长．
2．实验原理
（1）光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹．如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹．
（2）若双缝到屏的距离用z表示，双缝间的距离用表示，相邻两条亮纹间的距离用表示，则入射光的波长为．实验中是已知的，测出、即可测出光的波长．
3．实验器材
双缝干涉仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺．
4．实验装置
如图所示，将直径约、长约的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝，另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的一束光恰沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好单缝和双缝，两屏相距，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹，若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可观察到单色干涉条纹．
/
5．实验步骤
（1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象；
（2）用单色光入射得到干涉条纹，测出条亮纹的距离，得相邻条纹的距离；
（3）利用已知的双缝间距，用刻度尺测出双缝到屏的距离，根据公式计算出波长；
（4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长．
要点诠释：①某种颜色的滤光片只能让这种颜色的光通过，其他颜色的光不能通过．
②条纹间距用测量头测出．
③单缝与双缝闻的距离在．
6．注意事项
（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；
（2）放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；
（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条条纹间的距离；
（4）不要直接测，要测几个条纹的间距计算得，这样可减小误差；
（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层．
7．测量条纹间隔的方法
两处相邻明（暗）条纹间的距离，用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示．转动手轮，分划板会左、右移动．测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数，两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离．即．
/
要点诠释：Δx很小，直接测量时相对误差较大，通常测出条明条纹间的距离，再推算相邻两条明（暗）条纹间的距离．
．
8．洛埃镜干涉实验
1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果．洛埃镜实验的基本装置如图13-3-16所示，为单色光源。为一平面镜．经平面镜反射光和直接发出的光在光屏上相遇叠加形成干涉条纹，其光路如图所示，干涉的条纹宽度公式为．
/
【典型例题】
类型一、波的干涉条件的理解
例1．如图所示为两个波源和在水面产生的两列波叠加后的干涉图样，由图可推知下列说法正确的是（ ）．
/
A．两波源振动频率一定相同 B．两波源振动频率可能不相同
C．两列水波的波长相等 D．两列水波的波长可能不相等
【思路点拨】利用两列波发生干涉的条件，结合波速波长、频率三者的关系．
【答案】A、C
【解析】两列波产生干涉图样的条件是波的频率必须相同，故A项正确；在同种介质中，各种水波的传播速度相同，根据波长、波速和频率的关系可知，两列水波的波长一定相同。C项正确．
【总结升华】明确两列波发生干涉的条件，知道波速波长、频率三者的关系．
举一反三: 【 光的干涉 例1】
【变式】下面是四种与光有关的事实：
①用光导纤维传播信号
②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度
③一束白光通过三棱镜形成彩色光带
④水面上的油膜呈现彩色
其中，与光的干涉有关的是（ ）
A．①④ B．②④ C．①③ D．②③
【答案】
【解析】①、光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号故①与光的干涉无关．
②、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故②与光的干涉有关．
③、白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故③是折射的结果与光的干涉无关．
④、光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故④与光的干涉有关．
故与光的干涉有关的是②④，故B正确．
故选B．
类型二、产生明暗条纹的条件
例2．（2019 苏州校级月考）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．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹
B．在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹
C．在距双缝的路程差为的点形成亮条纹
D．在距双缝的路程差为的点形成暗条纹
【答案】BD
【解析】在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3，…这点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即，k＝0,1,2,3，…这点为减弱点，该处出现暗条纹。
【总结升华】记住双缝干涉中后面光屏出现明暗条纹的条件：光程差是波长的整数倍处出现亮条纹；与两个狭缝的光程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹．
举一反三: 【 光的干涉 例3】
【变式】劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1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．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示．干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失
/
【思路点拨】从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为空气层厚度的倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为．
【答案】A
【解析】从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为，即光程差为空气层厚度的倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大．故干涉条纹条纹变疏，故A正确．
故选A．
【总结升华】掌握了薄膜干涉的原理和相邻条纹空气层厚度差的关系即可顺利解决此类题目．
类型三、光的干涉申明暗条纹的判断
例3．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纹中心（即到的光程差为一个波长），现换用波长为的紫光源照射单缝，则（ ）．
/
A．和仍为亮点 B．为亮点，为暗点
C．为暗点，为亮点 D．、均为暗点
【思路点拨】两个光源情况完全相同时，光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．
【答案】B
【解析】从单缝射出的光波被两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中央点到距离相等，即由分别射出的光到点的路程差为零，因此是亮纹中心，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，点都是中央亮纹中心．
而点到的光程差刚好是橙光的一个波长，即，则两列光波到达点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．
当换用波长为的紫光时，，则两列光波到达点时振动情况完全相反，即由射出的光波到达点时就相互消弱，因此，出现暗条纹．综上所述，B项正确．
【总结升华】判断屏上某点为亮纹还是暗纹，要看该点到两个光源（双缝）的路程差（光程差）与波长的比值，要记住光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．还要注意这一结论成立的条件是：两个光源情况完全相同．
类型四、实验原理的应用
例4．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为和，则（ ）．
A．
B．
C．若双缝间距减小，而其他条件保持不变，则增大
D．若双缝间距减小，而其他条件保持不变，则不变
【答案】B、C
【解析】该题考查条纹间距的表达式．由，，得，B项正确．当双缝间距减小，其他条件不变时，条纹间距应增大，故C项正确．
【总结升华】根据即可得出结论，
举一反三:
【变式】（2019 山西校级期末）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．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光
D．将绿光换为紫光
【答案】C
【解析】在双缝干涉实验中，相邻两条亮条纹(或暗条纹)间的距离，要想增大条纹间距可以减小两缝间距d，或者增大双缝屏到光屏的距离l，或者换用波长更长的光做实验．由此可知，选项C正确，选项A、B、D错误．
类型五、实验器材的安装
例5．用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：
A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝 E．滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）．
（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：（A已写好）．
（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出条红亮纹间的距离为；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出条绿亮纹间的距离为，则一定有（填“大于”“小于”或“等于”）．
【思路点拨】光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间。
【答案】（1） （2）大于
【解析】光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间，二者顺序颠倒后会使实验现象大打折扣。要注意这一点．
本题第一项已填好，故答案是唯一的，即．由知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出一定大于．
【总结升华】本题重点考查了实验器材的选择和排序问题．本实验中的器材排序是历年来高考的热点．
类型六、根据实验测波长的数据处理
例6．某同学在做双缝干涉实验时，测得双缝间距，双缝到光屏间的距离为，两次测量头手轮上的示数分别为和，两次分划板中心刻线间有条亮条纹，求该单色光的波长．
【答案】
【解析】依题意可知
，
．
【总结升华】应等于与而不是，因为分划板中心刻线位于亮条纹中心，中心刻线间有两个半宽度的亮条纹，所以．
类型七、光波波长的测量
例7．（1）如图（）所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为，屏上点距双缝和的路程差为，则在这里出现的应是（填“明条纹”或“暗条纹”）．现改用波长为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（填“变宽”“变窄”或“不变”）．
/
（2）如图（）所示，一束激光从点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的点射出．已知入射角为，与相距，介质的折射率为，试求介质的厚度．
【答案】（1）暗条纹 变宽 （2）见解析．
【解析】（1）由光的干涉规律知，处为振动减弱点．
（2）设折射角为，根据折射定律有
；
根据几何关系有
，
解得
．
举一反三: 【 光的干涉 例2】
【变式1】下图是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝，由和发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光波长为，屏上的点到两缝和的距离相等，如果把处的亮条纹记作第号亮纹，由向上数与号亮纹相邻的亮纹为号亮纹，与号亮纹相邻的亮纹为号亮纹，则处的亮纹恰好是号亮纹．设直线的长度为，的长度为，则等于（ ）
A． B． C． D．
/
【答案】B
【 光的干涉 例4】
【变式2】某种色光在真空中的波长为，制造光学仪器时，需要在透镜表面上涂一层这种色光的增透膜，膜的厚度应为（ ）
A．等于 B． 小于
C．大于 D． 等于
【答案】B
【解析】增透可以理解为反射光减少，当波在膜层里往返后波峰波谷相遇，就会振幅抵消，从而降低光强，所以光波应该在膜层里走半波长的奇数倍的光程，所以膜层厚度应该是半个光程的一半，就是，但是是在真空中的波长，由于膜层本身有折射率，所以在光程计算的时候需要将折射率考虑进去，所以是膜层厚度小于。
【巩固练习】
一、选择题
1．对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是（ ）．
A．不同的色光有可能产生干涉现象 B．不同的色光不可能产生干涉现象
C．光的强度不同有可能产生干涉现象 D．光的强度不同不可能产生干涉现象
2．用单色光做双缝干涉实验时（ ）．
A．屏上到双缝的路（光）程差等于波长整数倍处出现明条纹
B．屏上到双缝的路（光）程差等于半波长整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹
C．屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方
D．屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方
3．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃板分别挡住双狭缝，则屏上将出现（ ）．
A．黄色的干涉条纹 B．红绿相间的条纹 C．黑白相间的条纹 D．无干涉条纹
4．某同学做双缝干涉实验时，按要求安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，可能的原因（ ）．
A．光源发出的光束太强
B．单缝与双缝不平行
C．没有安装滤光片
D．光束的中心轴与遮光筒的轴线不一致，相差较大
5．“用双缝干涉测光的波长”的实验中，为使光屏上单色光的条纹间距减小些，可采用的措施是（ ）．
A．换用缝距大些的双缝片 B．换用缝距小些的双缝片
C．适当调大双缝与屏之间的距离 D．适当调小双缝与屏之间的距离
6．在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线最好（ ）．
A．与亮条纹的边缘对齐 B．与暗条纹的边缘对齐
C．与亮条纹的中心位置对齐 D．与暗条纹的中心位置对齐
7．在双缝干涉实验中，双缝的作用是（ ）．
A．遮住过于强烈的光 B．使白光变成单色光
C．形成两个振动情况相同的光源 D．使光发生折射
8．（2019 江苏卷）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题(乙) 图所示。他改变的实验条件可能是（ ）
/
A．减小光源到单缝的距离 B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源
9．如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则（ ）．
/
A．不再产生干涉条纹
B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变
C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移
D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移
10．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（ ）．
/
A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰
B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
c．若将双缝间的距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小
D．若将双缝间的距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离不变
11．利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：
/
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E．去掉滤光片后，干涉现象消失
其中正确的是（ ）．
二、填空题
12．（2019 无锡期末）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，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”)．
/
13．（1）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②________、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏，对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取或________的方法．
/
三、解答题
14．（2019 新郑市校级期中）如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10－6 m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
/
(1)已知A光在折射率为1.5的介质中波长为4×10－7 m，问在P点出现亮条纹还是暗条纹？
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°；问在P点出现亮条纹还是暗条纹？
(3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象．
15．如图所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹，其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置．若将单缝绕中心轴旋转（不超过90°），条纹将发生什么变化？若将双缝绕中心轴旋转（不超过90°）条纹将发生什么变化？
/
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】B、C
【解析】两列光波叠加是否发生干涉现象关键是看两列光是不是相干光，与光的频率、相位、振动方向有关，不同的色光频率一定不相同，所以不可能产生干涉现象，B项正确．光的强度不同但有可能满足相干光，若满足，当然能产生干涉现象，C项正确．
2．【答案】A、B
【解析】在双缝干涉实验中屏上到双缝的路（光）程差等于波长整数倍处出现明条纹，可能是两列光波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇的地方，A项正确，C项错误．屏上到双缝的路（光）程差等于半波长整数倍处，可能是半波长的奇数倍（暗条纹），也可能是半波长的偶数倍（明条纹），B项正确．两列光波的波峰与波谷相遇的地方。应是暗条纹，D项错误．
3．【答案】D
【解析】红光和绿光的频率不同，根据干涉的条件，不能产生干涉现象，所以D项正确．
4．【答案】B、D
5．【答案】A、D
6．【答案】C
7．【答案】C
8．【答案】B
【解析】由条纹间距可知减小光源到单缝间距离，对条纹间距没有影响，A项错误，减小双缝间距d,可以增大条纹间距，B项正确；减小双缝到屏的距离L，条纹间距会减小，C项错误；换用更高频率的光，波长会减小，条纹间距减小，D项错误。
9．【答案】D
10．【答案】B
【解析】根据双缝干涉相邻亮纹或暗纹的间距与双缝间的距离d、双缝到像屏的距离L之间的关系分析可知，像屏向右平移一小段距离时L变大，条纹间距增大．
11．【答案】A、B、D
【解析】由条纹间距公式，d指双缝间距离，是双缝到屏的距离，可知：A项中减小，Δx变小；B项中变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．
二、填空题
12．【答案】暗条纹；变宽
【解析】由于路程差Δr＝7.95×10－7 m＝1.5λ，所以P点将出现暗条纹；由可知，由于波长变大，故条纹间距变宽．
13．【答案】滤光片 单缝屏 双缝屏 减小双缝间距 加长遮光筒
【解析】根据条纹间距可知欲加大条纹间距，需要减小双缝间距、加大双缝到光屏的距离．
三、解答题
14．【答案】(1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析
【解析】(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由，
得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m
根据路程差Δr＝2.1×10－6 m，可知
由此可知，从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P点为暗条纹．
(2)根据临界角与折射率的关系得
由此可知，B光在空气中波长λ3为：
λ3＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m
路程差Δr和波长λ3的关系为：
可见，用B光做光源，P点为亮条纹．
(3)若让A光和B光分别照射S1和S2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光．
15．【答案】见解析
【解析】在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相同的相干光源。当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗．当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗，同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转．