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第5章 光的干涉 衍射 偏振
第1节 光的干涉
第5章 光的干涉 衍射 偏振
叠加
加强
相互间隔
波
频率
振动方向
恒定
减弱
两缝到光屏的距离
两缝间的距离
波长
反射
路程
亮条纹
暗条纹
检查平面的
平整程度
增透膜
透射光的能量
预习导学新知探究
梳理知识·夯实基础
多维课堂,师生互动
突破疑难·讲练提升
疑难突破·思维升华
以例说法·触类旁通第1节 光的干涉
1.关于光的干涉，下列说法中正确的是（ ）
A.在单色光的双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻的两条暗条纹的间距是不等的
B.在单色光的双缝干涉现象里，把入射光波长变短，相邻两个明条纹间距离将变宽
C.只有频率相同的两列光波才能发生干涉
D.频率不同的两列光波也能发生干涉现象，只是不稳定
解析：选C.在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，A选项错误；对于同一干涉装置，入射光的波长越长，相邻两个明条纹的间距越大，因此，把入射光波长变短，条纹间距变窄，故B选项错误；两列光波发生干涉，频率必须相同，故选项C正确，选项D错误.
2.下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是（ ）
A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹宽度越宽
解析：选B.在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项A错误，B正确.光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，选项C错误.照射单缝的单色光频率越高，两相干光的光波波长越短，屏上的条纹应越窄，故选项D错误.
3.（多选）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ）
A.改用红色激光
B.改用蓝色激光
C.减小双缝间距
D.将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
解析：选ACD.由Δx＝λ可知，改用波长更长的激光照射在双缝上，相邻亮条纹的间距Δx增大，A项正确，B项错误；减小双缝间距d，相邻亮条纹的间距Δx增大，C项正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，增大了屏幕与双缝的距离L，相邻亮条纹的间距Δx增大，D项正确；相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关，E项错误.
4.如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹.已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2－r1应为（ ）
A. B．
C. D．
解析：选D.在某点产生暗条纹的条件是：光程差r2－r1为半波长的奇数倍.已知P点出现第3条暗条纹，说明r2－r1＝λ，由c＝λf得λ＝，则r2－r1＝.
5.如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1（0，4）和S2（0，－2）.两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示.两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A（8，－2）的路程差为 m，两列波引起的点B（4，1）处质点的振动相互 （填“加强”或“减弱”），点C（0，0.5）处质点的振动相互 （填“加强”或“减弱”）.
解析：点波源S1（0，4）的振动形式传播到点A（8，－2）的路程为L1＝10 m，点波源S2（0，－2）的振动形式传播到点A（8，－2）的路程为L2＝8 m，两列波从波源传播到点A（8，－2）的路程差为ΔL＝L1－L2＝2 m.由于两列波的波源到点B（4，1）的路程相等，路程差为零，且t＝0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点B时振动方向相反，引起的点B处质点的振动相互减弱；由振动图线可知，波动周期为T＝2 s，波长λ＝vT＝2 m.由于两列波的波源到点C（0，0.5）的路程分别为3.5 m和2.5 m，路程差为1 m，而t＝0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点C时振动方向相同，引起的点C处质点的振动相互加强.
答案：2 减弱 加强
[课时作业]
一、单项选择题
1.白光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若在两个缝上分别安装红色和绿色滤光片，则屏上将出现（ ）
A.黄色干涉条纹 B．红、绿相间的条纹
C.黑、白相间的条纹 D．无干涉条纹
解析：选D.在两缝上分别安装红色和绿色滤光片后，到达屏上的两束光分别是红光和绿光，由于红光和绿光频率不同，不是相干光，不会出现干涉条纹，故正确答案为D.
2.下列说法错误的是（ ）
A.用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是紫光
B.用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是红光
C.涂有增透膜的照相机镜头，增强了对照射光的透射程度
D.从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表面反射的光相干涉的结果
解析：选A.由于干涉实验中，有Δy＝λ，即条纹间距与光波长成正比，而红光波长最长，故偏离中央明条纹最远的是红光，A错，B对；增透膜应该增透的是对人的视觉最敏感的绿光，从而才能使所成的像既亮又清晰；肥皂膜上的条纹是由于光从膜前、后表面反射后，相干而形成的，C、D对.
3.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
解析：选C.在双缝干涉实验中，相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离Δy＝λ，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.
4.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，乙图为用绿光进行实验时在屏上观察到的条纹情况，a为中央条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹，则以下说法正确的是（ ）
A.丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B.丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C.丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D.丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
解析：选A.根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光波长长，因此选项B、C、D错误，A正确.
5.矿井中的瓦斯对人危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉的原理设计了一个监测仪，在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，其中A与干净空气相通，B与矿井中的气体相通，观察屏上的干涉条纹，如果屏的正中央变为暗纹，说明B中气体（ ）
A.一定含瓦斯 B．一定不含瓦斯
C.不一定含瓦斯 D．无法判定
解析：选A.如果屏的正中央变为暗纹，说明从双缝到屏的路程差发生了变化，所以B中气体一定含瓦斯.
6.如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二条暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验（其他条件不变）时，则同侧第二条暗条纹的位置（ ）
A.仍在P处
B.在P点上方
C.在P点下方
D.要将屏向双缝方向移近一些才能看到
解析：选B.由λ＝知f变小，λ变大.若出现第二条暗条纹，则P到双缝的光程差Δr＝λ，当λ变大时，Δr也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在P点上方，B正确.
7.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.当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：（1）任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下薄膜厚度相等；（2）任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A.变疏 B．变密
C.不变 D．消失
解析：选A.光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹.设空气膜顶角为θ，d1、d2处为两相邻亮条纹，如图所示，则此两处的光程差分别为δ1＝2d1，δ2＝2d2.
因为光程差δ2－δ1＝λ，所以d2－d1＝λ.
设此两相邻亮纹中心的距离为Δl，则由几何关系得＝tan θ，即Δl＝ .当抽去一张纸片θ减小，Δl增大，故选A.
二、多项选择题
8.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
解析：选BD.振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足Δx＝nλ（n＝0，1，2，3…）.“路程差”是指从双缝M、N到屏上某点的路程差，与O无关，A、C错误；b是n＝1时的第一级亮条纹，e是n＝2时的第二级亮条纹，故B、D正确.
9.双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹. 屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点出现距O点最近的第一条亮条纹.如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光的波长，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况正确的是（ ）
A.在O点出现红光的亮条纹
B.红光的第一条亮条纹出现在P点的上方
C.在O点不出现蓝光的亮条纹
D.蓝光的第一条亮条纹出现在P点的上方
解析：选AB.由于O点到双缝的光程差为零，所以在O点出现各种单色光的亮条纹，在P点出现绿光的第一条亮条纹，因为λ红＞λ绿＞λ蓝，所以红光条纹间距大于绿光条纹间距，绿光条纹间距大于蓝光条纹间距.A、B正确.
10.双缝干涉部分实验装置如图所示，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.若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
B.若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化
C.若将像屏向上平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
D.若将像屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化
解析：选ACD.双缝干涉发生后，并不只在有像屏处有干涉图样，而是在双缝右侧的空间，只要通过双缝后，在两列光相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象，并且在新的位置仍很清晰，A、C、D正确.
三、非选择题
11.（1）如图所示，在“双缝干涉测量光的波长”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.
（2）已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示.则入射光的波长λ＝ m（结果保留两位有效数字）.
（3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改进办法有 .
A.改用波长较长的光（如红光）作为入射光
B.增大双缝间距
C.增大双缝到单缝的距离
D.增大双缝到屏的距离
解析：（1）由题图可知，②是滤光片，③是单缝，④是双缝.
（2）由Δx＝λ可得λ＝Δx·＝＝ m≈6.6×
10－7 m.
（3）由Δx＝λ可知，要使Δx增大，可改用波长较长的光（如红光）作为入射光，可减小双缝间距，可增大双缝到屏的距离，故选项A、D正确，选项B、C错误.
答案： （1）滤光片 单缝 双缝 （2）6.6×10－7
（3）AD
12.用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d＝0.1 mm，双缝到屏的距离L＝6.0 m，测得屏上干涉条纹中相邻亮条纹的间距是3.8 cm，则氦氖激光器发出红光的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射率是的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
解析：由Δx＝λ，可以得出红光的波长λ＝·Δx＝ m≈6.3×10－7 m.
所以激光器发出的红光的波长是6.3×10－7 m.
如果将整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为λ′，由光的特点可知：光在传播过程中，介质发生变化，波长和波速发生改变，但频率不变.由此可知＝，而＝n，则λ′＝＝ m≈4.7×10－7 m.
这时屏上条纹的间距是Δx′＝·λ′
＝ m≈2.8×10－2 m.
答案：6.3×10－7 m 2.8×10－2 m
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8第1节 光的干涉
1.认识光的干涉现象及光发生干涉的条件.（重点） 2.理解光的干涉条纹的形成原因及干涉现象的本质，认识干涉条纹的特征.（重点＋难点） 3.了解光的干涉条纹的特点，理解用双缝干涉测光波波长的原理.（重点）
4.知道薄膜干涉是如何获得相干光源的，了解薄膜干涉产生的原因，知道薄膜干涉在技术上的应用.（难点）
一、光的干涉及其产生条件
1.干涉现象：若两束光波在空间传播时相遇，将在相遇区域发生叠加，如果在某些区域光被加强，而在另一些区域光被减弱，且加强区域和减弱区域相互间隔，这种现象称为光的干涉.
2.由干涉现象得出的结论：光具有波的特性，光是一种波.
3.相干条件：要使两列光波相遇时产生干涉现象，两光源必须具有相同的频率和振动方向，还要满足相位差恒定.
（1）频率不相同的两束光不能发生干涉.（ ）
（2）两个相同的灯泡发出光能够发生干涉.（ ）
（3）杨氏实验中，通过两狭缝的光是相干光.（ ）
提示：（1）√ （2）× （3）√
二、科学探究——测定光的波长
1.在双缝干涉实验中，相邻两条亮（或暗）纹之间的距离：Δy＝λ，其中，l表示两缝到光屏的距离，d表示两缝间的距离，λ表示光波的波长.
2.测量光屏上亮（暗）条纹的宽度，为了减小误差，测出n个条纹间的距离a，然后取平均值求出Δy，则Δy＝.
1.实验中为什么不直接测量相邻亮纹间的距离，而是测n条亮纹间的距离？
提示：测n条亮纹间的距离，然后取平均值可减小实验误差.
三、薄膜干涉及其应用
1.薄膜干涉中相干光的获得：光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象.
2.薄膜干涉的原理：光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现亮条纹；在另一些位置，两列波相遇后被相互削弱，于是出现暗条纹.
3.薄膜干涉的应用
（1）劈尖干涉是一种劈形空气薄膜干涉，可用于检查平面的平整程度；
（2）在照相机、望远镜等高质量的光学仪器中，在其镜头的表面镀上透明的增透膜，用来增加透射光的能量.
2.在演示竖直放置的薄膜干涉实验时，应从哪个角度观察干涉条纹？
提示：由于薄膜干涉是两列反射光叠加而成的，因此观察干涉条纹时，眼睛应和光源在薄膜的同一侧.
对光的双缝干涉的理解
1.双缝干涉的装置示意图
实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏.
2.单缝屏的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，如果用激光直接照射双缝，可省去单缝屏.杨氏那时没有激光，因此他用强光照亮一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光.
3.双缝屏的作用：平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光.
4.屏上某处出现亮、暗条纹的条件
频率相同的两列波在同一点引起振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同；暗条纹处振动步调总相反.具体产生亮、暗条纹的条件为：
（1）亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍.即：
|PS1－PS2|＝kλ＝2k·（k＝0，1，2，3，…）
k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹.k为亮条纹的级次.
（2）暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍.即：
|PS1－PS2|＝（2k－1）·（k＝1，2，3，…）
k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开.
（3）时间上的关系
①亮条纹：Δt＝nT（n＝0，1，2，3，…）
②暗条纹：Δt＝（2n＋1）·（n＝0，1，2，3，…）
式中Δt表示两列光波到同一点的时间差；T＝为光波的周期.
（1）双缝干涉的条件是必须有相干光源，且双缝间的间距必须很小.
（2）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具有相同的频率和恒定的相位差，故一般情况下不易观察到光的干涉现象，所以杨氏双缝干涉实验采用将一束光“一分为二”的方法获得相干光源.
如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为6×10－7 m的橙色光做实验时，光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹.若使用波长为4×10－7 m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是（ ）
A.P和P1都是亮条纹
B.P是亮条纹，P1是暗条纹
C.P是暗条纹，P1是亮条纹
D.P和P1都是暗条纹
[解题探究] （1）光屏上P点及P1点形成相邻亮条纹的条件是什么？
（2）用不同波长的光做实验时，P和P1两点一定形成亮条纹吗？
[解析] ＝＝1.5＝.
P1点对橙光：Δr＝n·λ橙，
对紫光：Δr＝nλ橙＝n·λ紫＝3n·
因为P1与P相邻，所以n＝1，P1点是暗条纹.
对P点，因为Δr＝0，所以仍是亮条纹，B正确.
[答案] B
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，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.
双缝干涉图样的特点
1.单色光的干涉图样
如图所示，若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等.中央为亮条纹，两相邻亮纹（或暗纹）间距离与光的波长有关，波长越长，条纹间距越大.
2.白光的干涉图样
若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央亮条纹是白色的.这是因为：
（1）从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央亮条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹.
（2）两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹.
用白光做干涉实验，从红光到紫光其波长由大到小，它们的干涉条纹间距也是从大到小，屏中央各色光都得到加强，复合成白色，而两侧因条纹间距不同而分开成彩色，而且同一级条纹内紫外红.
在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，
Δx1 Δx2（填“>”“＝”或“<”）.若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为 mm.
[解题探究] （1）在双缝干涉实验中，光的波长越长，其干涉条纹间距 （选填“越大”或“越小”）.
（2）如何由条纹间距求双缝间的距离？
[解析] 根据Δx＝λ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx1比绿光的干涉条纹间距Δx2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx＝＝ mm＝2.1×10－3 m，再由Δx＝λ可以解得d＝0.300 mm.
[答案] ＞ 0.300
1.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，是因为（ ）
A.各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距不同
B.各色光的速度不同，造成条纹间距不同
C.各色光的强度不同
D.各色光通过双缝的距离不同
解析：选A.双缝干涉条纹的间距与波长成正比，各色光的波长不同，则条纹间距不同，故选项A正确.
薄膜干涉的理解及应用
1.薄膜干涉的理解
（1）眼睛应与光源在同一侧才能看到干涉条纹，因为条纹是由从膜前、膜后两表面反射的光发生干涉形成的，不是由通过膜的光形成的；
（2）每一条纹呈水平状态排列；
（3）由于各种色光干涉后相邻两亮纹中心的距离不同，所以若用白光做这个实验，会观察到彩色干涉条纹.
（4）两列光的路程差是膜厚度的两倍.
2.薄膜干涉的应用
（1）增透膜：照相机、望远镜的镜头表面常镀一层透光的膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，由于只有一定波长（一定颜色）的光干涉时才会相互加强，所以镀膜镜头看起来是有颜色的.镀膜厚度不同，镜头的颜色也不一样.一般增透膜的厚度是光在薄膜介质中传播的波长的，即d＝，若厚为绿光在薄膜中波长的，则镜头看起来呈淡紫色.
（2）用干涉法检查平面：如图所示，被检查平面与标准样板之间形成了一个楔形的空气薄膜，用单色光照射时，入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹.被检查平面若是平的，空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹平行；若被检查表面某些地方不平，那里的空气膜产生的干涉条纹将发生弯曲.
增透膜的“增透”应理解为：两束反射光相互抵消，反射光的能量减少，由于总的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增强.增透膜是通过“消反”来确保“增透”的.
关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生干涉现象，下列说法中正确的是（ ）
A.干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面发生反射，形成的两列光波叠加的结果
B.若出现明暗相间的条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的
C.用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射间距大
D.薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
[思路点拨] 竖直的肥皂液膜厚度从上到下是逐渐增加的，所以两列反射光的路程差是逐渐增加的，再根据薄膜干涉的原理进行分析.
[解析] 要想产生干涉现象，必须有两列相干光源.在肥皂膜干涉中，薄膜前后两表面反射的光正好是两个相干光源，它们相互叠加形成干涉条纹，所以选项A正确.肥皂膜在重力作用下，上面薄、下面厚，厚度是不均匀的，并且厚度均匀的薄膜是不会出现干涉条纹的（若厚度相同，路程差处处相等，两列波叠加后，若是加强，处处光线加强，若是减弱，处处光线减弱，不会出现明暗相间条纹），所以选项B错误.波长越短的光波，对同一装置，干涉条纹越窄.绿光的波长小于黄光的波长，所以绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时间距小.选项C错误.出现亮、暗条纹的位置与薄膜厚度有关，对于某位置，若光线叠加后加强，则在与此相等厚度的位置上反射光线叠加都加强，从而形成亮条纹.对暗条纹也是一样道理.由于薄膜同一水平线上的厚度相同，因此干涉条纹基本上是水平的，所以选项D错误.
[答案] A
2.如图所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束
单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到圆环状条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（ ）
A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和凸透镜上表面反射光叠加形成的
B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
C.干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆环
D.干涉条纹不等间距是由于平板玻璃不平造成的
解析：选C.薄膜干涉是凸透镜与玻璃之间的空气薄膜上、下表面反射的光发生干涉，即凸透镜下表面与玻璃反射的光发生干涉，A、B错误，由于薄膜厚度不是均匀变化，干涉条纹不是等间距，而是中央疏边缘密的同心圆环，C正确，D错误.
规范答题——双缝干涉时明、暗条纹的判断
在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮纹或暗纹？
[思路点拨] 关键是找出两光源的路程差与光波长间的倍数关系，然后依据叠加原理加以判断.
[解析] 如图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程之差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在P点互相加强，P点出现亮纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2达到波峰时，则S1达到波谷，这样由S1和S2发出的光在P点互相抵消，出现暗条纹.频率为f1的单色光的波长λ1＝＝ m＝0.6×10－6 m＝0.6 μm.
频率为f2的单色光的波长λ2＝＝ m＝0.4×10－6 m＝0.4 μm.
可见Δr＝λ1＝λ2.
故用频率为f1的单色光照射时，P处应出现亮条纹，且为第一条亮纹；
用频率为f2的单色光照射时，P处应出现暗条纹，且为第二条暗纹.
[答案] 见解析
判断屏上某点是亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源（双缝）的路程差与波长的比值.应记住，路程差等于波长整数倍处出现亮条纹，若该整数为n，则该处为第n条亮纹；路程差等于半波长的奇数倍处为暗条纹，若整数为n（n为奇数），则为第条暗纹.
在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1＝0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2＝1.5 μm.若用频率f＝6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则（ ）
A.P点出现亮条纹，Q点出现暗条纹
B.P点出现暗条纹，Q点出现亮条纹
C.两点均出现亮条纹
D.两点均出现暗条纹
解析：选B.由光的频率f＝6.0×1014 Hz，知光的波长λ＝＝5×10－7 m.P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1＝0.75 μm＝7.5×10－7 m＝1.5λ.Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2＝1.5 μm＝1.5×10－6 m＝3λ.因此，P点出现暗条纹，Q点出现亮条纹，选B.
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