光的干涉 同步练习— 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.doc

2021-2022人教版（2019）高二物理选修一4.3光的干涉学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题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（）ABCD2如图所示的双缝干涉实验，用黄光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更小的干涉图样，可以（）A减小S1与S2的间距B增大双缝屏到光屏的距离C将黄光换为紫光D略微增大单缝屏到双缝屏的距离3如图所示是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝，经过，的两束光到达屏上时会产生干涉条纹。已知屏上的P点到两狭缝和的距离相等。如果入射光的波长为，把P处的亮条纹记作0号条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则处的亮纹恰好是3号亮纹。当入射光的波长时，则处为（） A4号亮纹B4号暗纹C6号亮纹D6号暗纹4下列说法正确的是（）A雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的B光在介质中传播的速度与光的频率无关C在双缝干涉实验中，用紫光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距D机械波可以在真空中传播5在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光。当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说确的是（）AP光的频率大于Q光BP光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长CP光在水中的传播速度小于Q光D让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光条纹间的距离小于Q光6在杨氏双缝干涉实验中，绿色平行光源经过双缝后在光屏中间位置附近形成间距相等、明暗相间的绿色亮条纹，下列操作能减小条纹间距的是（）A减小双缝间距B换用红色光源C减小光照强度D减小光屏到双缝的距离7如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，只进行一步操作，下列可以采取的方法是（）A换用紫色的滤光片B换用双缝间距更大的双缝片C使光源离双缝距离近一些D使光屏离双缝距离远一些8下列说法中正确的是（）A交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B光在同一种介质中沿直线传播C让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较小的是绿光D围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应9利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是（）A实验装置中的元件分别为滤光片、单缝、双缝B去掉实验装置中的滤光片，在光屏上将无法观察到双缝干涉条纹C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大二、多选题10如图所示，一束复色光经平行玻璃砖后分成a、b、c三种单色光。下列说法正确的是（）Ac光的折射率最大Bc光在玻璃砖中的波长最大，速度也最大C三种单色光从水中射向水面发生全反射时，c光的临界角最大D在相同条件下做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹的中心间距最大11用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（）A取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹B若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离增大C若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小D若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小12如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（）A在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C分别用a、b光在同一个双缝干涉装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距D若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失三、解答题13用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点P到双缝的路程差r1.5106m，当单色光波长10.5m时，P点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长20.6m，此时在中央亮条纹和P点之间有几条暗条纹？14如图所示，一铁丝环中有肥皂液膜，当日光照射肥皂液膜时会出现彩色条纹。请分析原因。15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与绿光的干涉条纹间距哪个更大?若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，双缝之间的距离有多大?16在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两亮条纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距是多少?17一实验小组用某一单色光做双缝干涉实验时，在距离双缝为处的光屏上，测得1至5条亮纹间的距离为已知所用的双缝间距离为。(1)求这种单色光的波长；(2)若用这种单色光照射到增透膜上，已知增透膜对这种光的折射率为，求增透膜的厚度至少应取多少。参考答案1D【详解】从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为x=2d，即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差x=n时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为，在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，则薄膜层的厚度之间变小，因条纹宽度逐渐变宽，则厚度不是均匀变小。故选D。2C【详解】根据条纹间距公式可知，减小条纹间距的措施有：减小双缝屏到光屏的距离，增大S1与S2的间距，减小波长。故选C。3A【详解】入射光的波长为时，处的亮纹恰好是3号亮纹，则满足当入射光的波长为时，则满足则处为4号亮纹，A正确。故选A。4A【详解】A油膜呈现彩色图样是光的干涉现象，由膜的前后表面反射光线，进行相互叠加而出现的薄膜干涉现象，故A正确；B光在介质中传播的速度与光的频率有关，故B错误；C根据可知，由于紫光的波长比黄光的波长短，干涉条纹的间距将减小，故C错误；D机械波的传播需要介质；不能在真空中传播，故D错误；故选A。5B【详解】A在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，证明此时P光全反射的临界角大于Q光，由全反射临界角公式说明P光的折射率小于Q光，所以P光的频率小于Q光，故A错误；B由题可知，P光的折射率小于Q光，那么P光在水中的传播速度大于Q光，所以P光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长，故B正确；C由光在介质中的传播速度可知P光的折射率小于Q光，P光在水中的传播速度大于Q光，故C错误；D双缝干涉相邻等宽条纹间距P光的波长大于Q光的波长，所以P光条纹间的距离大于Q光，故D错误。故选B。6D【详解】根据双缝干涉条纹间距公式可知减小入射光的波长、增大双缝间距，以及减小屏幕与双缝的距离，可以减小条纹的间距，而与光源距离双缝间距，光照强度无关，由于红光的波长大于绿光的波长，可知换用红色激光可以增大条纹间距，故D正确，ABC错误。故选D。7D【详解】A紫光的波长小于黄光，根据可知，换用紫色的滤光片，干涉条纹的间距变窄，选项A错误；B根据可知，换用双缝间距d更大的双缝片，干涉条纹的间距变窄，选项B错误；C使光源离双缝距离近一些，对条纹间距无影响，选项C错误；D根据可知，使光屏离双缝距离l远一些，则干涉条纹的间距变宽，选项D正确；故选D。8A【详解】A交通警示灯选用红色是因为红光的波长较长，更容易穿透云雾烟尘，A正确；B光在同一种均匀介质中沿直线传播，B错误；C根据干涉条纹间距公式x可知，因为绿光的波长大于蓝光，故让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光，C错误；D围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干涉现象，D错误。故选A。9A【详解】A滤光片的作用是使入射光变成单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是形成相干光源，其排列顺序合理，故A正确；B去掉滤光片后，透过缝的将是多种颜色的光，波长不同干涉后形成的条纹间距不同，在屏上形成彩色条纹，故B错误；C将单缝向双缝移动一小段距离后，由可知与此距离无关，故干涉条纹间距不变，故C错误；D测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致x变小，则波长测量值偏小，故D错误。、故选A。10AD【详解】AB如图所示可知光线c偏折程度最大，折射率最大，由，可知，光线c在玻璃砖中传播速度最小，波长最短，A正确，B错误；C由可知，三种单色光从水中射向水面发生全反射时，c光的临界角最小，C错误；D光线a波长最长，由可知，在相同条件下做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹的中心间距最大，D正确。故选AD。11ACD【详解】A取下滤光片，不同的色光干涉条纹叠加，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A正确；B若单缝向右平移一小段距离，由于双缝到光屏的距离不变，则光屏上相邻两条亮条纹中心的距离不变，故B错误；C根据知，将双缝的距离d增大，则光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小，故C正确；D若将滤光片由红色换成绿色，单色光的波长减小，根据知，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小，故D正确。故选ACD。12BD【详解】A由图可知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，所以a光的折射率大于b光的折射率，由公式因此在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故A错误；Ba光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，根据公式因此a光的波长小于b光的波长，故B正确；C双缝干涉相邻的条纹间距a光的波长小于b光的波长，所以a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故C错误；Da光的折射率大于b光的折射率，由全反射的临界角公式a光的临界角小于b光的临界角，所以a光首先消失，故D正确。故选BD。13亮条纹，两条【详解】由题意，P到双缝的路程差r与1的关系为即路程差是波长的整数倍，所以在P点将形成亮条纹。P到双缝的路程差r与2的关系为即路程差是半波长的奇数倍，在P点将形成暗条纹，并且在0范围内，和同样是半波长的奇数倍，所以此时在中央亮条纹和P点之间有两条暗条纹。14见解析【详解】当日光照射肥皂液膜时，前后表面的反射光在前表面发生叠加产生干涉，所以在薄膜上一侧出现条纹，由于各种色光的波长不一样，所以在薄膜上出现彩色条纹。因为光程差即（膜的厚度的两倍）是半波长的偶数倍，振动加强，为亮条纹，光程差是半波长的奇数倍，振动减弱，为暗条纹。所以人从同侧看，可看到亮条纹时，同一高度膜的厚度相同，则彩色条纹水平排列，因竖直放置的肥皂薄膜受到重力的作用，下面厚，上面簿，因此在薄膜上不同的地方，来自前后两个面的反射光所走的光程差不同，导致上疏下密。15红光的干涉条纹间距更大；【详解】红光的波长大于绿光，由条纹间距可知，红光的干涉条纹间距更大；由题意可知红光的干涉条纹间距为由可得16【详解】根据双缝干涉实验条纹间距公式有有17(1)；(2)【详解】条纹间距因则解得，单色光的波长因那么光在增透膜中的波长增透膜的厚度至少为