5.1光的干涉 同步练习（Word版含答案）.docx

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1、C.尸为暗条纹，。为亮条纹B. Po为亮条纹，。为暗条纹A. 593nmB. 653nmC. 693nmD. 723nm鲁科版（2019）选择性必修一 5.1光的干涉 同步练习一、单选题1 .下列说法正确的是（）A.单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小B.当光从空气射入玻璃时，蓝光比红光更容易发生全反射C.同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大D.两束频率不同的光，可以产生干涉现象2 .在如图所示的双缝干涉实验中，使用波长2为600nm的橙色光照射，在光屏中心P。点呈现亮条纹。若Po点上方的尸点到与、S2的路程差恰为九 现改用波长为400nmD. Po和。都

2、呈现暗条纹3 .双缝干涉时测得相邻两条亮纹中心的距离为2.372mm。已知双缝间距为ZOOxlOm,双缝到屏的距离为0.800m,则光的波长为（）4 .在研究4物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，/的上表面是光滑平面，在力的上方放一个两面平行的玻璃板4, 3与4的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜。现用波长为2的单色光垂直照射玻璃板S同时给4 缓慢加热，在B的上方观察到3板的亮度发生周期性变化。当温度为力时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到热时，亮度再一次增到最亮，则（）A.出现最亮时，3上表面反射光与8下表面反射光叠加后加强在4、8两点的光程差相等，经过/点

3、的两列相干光产生的亮条纹与经过8点的两列相干 光产生的亮条纹是同一条亮条纹，所以图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的，故 D错误。故选B。6. D【详解】从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光 程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，因以中心为圆心上的圆周各点是等厚的，则干涉条 纹是环状条纹；因从中心到边缘肥皂膜的厚度不等，所以干涉条纹疏密不均匀，从里到外 相同的水平距离光的路程差越来越小，则干涉条纹越来越密集，即内疏外密的环状条纹。 故选Do7. C【详解】A.在真空中，。光的传播速度等于6光的传播速度，故A错误；B.因为光线是从玻璃砖上表面经过一次折射

4、到下表面的，所以增大入射角，。光在玻璃砖 下表面不可能达到临界角，因此不可能发生全反射，故B错误；C.两束光的入射角相同，Q光的折射角较小，所以Q光的折射率较大，则频率较大，波长 短，根据A L。Ax ad可知，Q光条纹间距小，故C正确；D.。光频率大，可以发生光电效应，6光频率小，可能小于极限频率，所以可能不发生光答案第3页，共9页电效应，故D错误。故选C。8. B【详解】A.入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干涉条纹重合，若采用复合光则会出现 干涉条纹重合的现象，故A错误；B.干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉产生的，故B正确；C.当AB之间某处上下反射光的光程差

5、为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹, 故C错误；D.薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明被检查物体表 面上有凸起，故D错误。故选Bo9. A【详解】根据条纹间距公式M = 2d可知BCD.增大单缝与双缝间的距离、增大透镜与单缝间的距离、增大单缝与光源间的距离都 不会改变条纹间距，故BCD错误；A.增大双缝与毛玻璃间的距离，即L增大，条纹间距增大，故A正确。故选Ao10. C【详解】由图可知干涉条纹间距为xAx = =12 d解得该单色光的波长为答案第4页，共9页dx2L2故选Co11. B【详解】A.提高小灯泡的电压，增加亮度，对两条纹间的距离变化没有影响，A

6、错误；B.根据公式d将红色滤色片换为蓝色滤色片，波长变短，则可得两条纹间的距离变小，观察到的条数 目增加，B正确；C.根据公式a L。Ax Ad可知，换间距更小的双缝，两条纹间的距离变大，故观察到的条纹数目减小，C错误；D.将遮光筒靠近透镜，对两条纹间的距离变化没有影响，D错误。故选Bo12. C【详解】 依题意可得，双缝间距为d=Kvbt双缝干涉条纹间距公式2x = -Ad联立解得LAv 二故选C。13. C答案第5页，共9页【详解】 A.太阳光射入冰晶时，。光的折射角大于匕光的折射角，由折射定律竺= 可知。光的 sin r折射率小于力光的折射率，A错误；B.由折射率与光在介质中传播速度关系

7、 =可知，折射率越大，光传播的速度越小，故 v。光在冰晶中的传播速度大于力光的传播速度，B错误；C.由临界角公式sinC =,可知，折射率越大，发生全反射的临界角越小，故从冰晶射入 n空气发生全反射时。光的临界角大于人光，C正确；D. 光的折射率小于光的折射率，可知。光的频率小于b光的频率，由c = 2/知光的波长大于匕光的波长。又双缝干涉中相邻亮条纹的间距当。、匕光分别通过同 a一双缝干涉装置时，波长越长，条纹间距越大，故。光的相邻亮条纹间距比b光的大，D错误。故选C。14. D【详解】 双缝到光屏上P点的距离之差是半波长的奇数倍，会出现暗条纹，第三条暗条纹距离之差A 与 5A-x(2n-l

8、) = 22所以5c27故D正确，ABC错误。故选D。15. D答案第6页，共9页【详解】ABCD.铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上厚度基本一致， 如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强，那么这一水平线上同一厚度处 光波会加强，所以干涉条纹应是基本水平的。故D正确。故选D。16. 频率相等 明暗相间、等宽等亮的条纹【详解】口产生干涉条纹的条件为波的频率相等，且有稳定的相位差；2干涉条纹的特点是明暗相间、等宽等亮的条纹。17. 反射频率路程差亮暗【详解】略18. 正比 “ a【详解】单色光产生的干涉条纹间距Ax跟光的波长九成正比，即 o a19. (l)lmm

9、； (2)0.75mm【详解】m= lx 1()3 m= 1mma I、 5OxlO-2x6OOOxlO10 X：d0.3乂10一3(2)由题意可得n6000A =4500 A答案第7页，共9页50x10-2 x45吗 xUr* = o.75mm d0.3乂10一320.亮条纹第三级暗条纹【详解】 从双缝到屏上。点的距离之差，无论用何种频率的光照射，路程差总是零.所以。点仍然 是凫条纹;从双缝到屏上/点的路程差:d - SA S A ,用波长为4的光照射时为第二级亮条纹，即代入数据得6/ = 2x5x0-7m = 10xl0-7m,这个路程差lOxlOm是4=4xl0-7m的2.5倍，即为半波

10、长的奇数倍，/处为暗条纹，由d =(2攵 + 1) & = 0,l,2,)解得k = 2,当左=0时为第一级暗条纹，所以当左=2时应为第三级暗条纹.【点睛】 当光屏上的点到双缝的光程差是波长的整数倍时，出现明条纹；当光程差是半波长的奇数 倍时，出现暗条纹.21. (D)2.364mm； ()7.09xl0-7m ； (口)变小【详解】 图乙手轮固定刻度读数2mm,可动刻度读数为32.0x0.01mm = 0.320mm答案第8页，共9页图乙手轮上的示数2.320mm；图丙手轮固定刻度读数为18.5mm,可动刻度读数为37.0 x 0.01 mm = 0.370mm图丙手轮上的示数18.870m

11、m；所以有人 18.870-2.320Ar =mm 2.364mm8 1(ii)依据双缝干涉条纹间距规律可得Ax = - Ad代入数据解得27.09xl0-7m(ii)因为绿色光的波长比红色光的波长短，在其他条件不变的情况下，将红色光改成绿色光，由 = 5/1可知条纹间距将变小。d22. 3.906x10-7 m【详解】由题知r 7 5Ax=xlCF3m, /=1.20m, 6?=0.25xl0 3 mn-l 4根据公式d得波长1d 40.25 x10-3x7.5x10-3,1n-72 = -Ax=m3.906xl0 7mI1.20x4答案第9页，共9页B.出现最暗时，8下表面反射光与4上表面

12、反射光叠加后减弱2C.温度从力升至%2过程中，/的高度增加了43D.温度从力升至，2过程中，力的高度增加45.利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精 度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫一 薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光向下照射， 检查不同平面时，可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是（）被检查平面甲乙丙A.干涉条纹是样板的上、下两个表面的反射光干涉形成的B.当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小C.当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变D.图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处

13、是凸起的6 .将一圆形细铁丝圈蘸上肥皂水，使圈内附上肥皂膜，水平静置时，由于重力作用, 肥皂膜中央区域略凹且厚度略大，让单色光从上方射入，如图所示，则从上往下可看 至 IJ （ ）A.间距相等的平行条纹B.内疏外密的平行条纹C.间距相等的环状条纹D.内疏外密的环状条纹7 .如图所示，。、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表 面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c,从平行玻璃砖下表面射出。下列说法 中正确的是（A.在真空中，。光的传播速度小于b光的传播速度；8 .增大入射角，。光在玻璃砖下表面可发生全反射；C.用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，。光条纹间距小；D.

14、用。光、6光照射某金属表面，若。光能发生光电效应，则力光一定也能发生光电 效应。8 .图甲是用光的干涉法来检查物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为入射光，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（）条叩I用乙A.入射光C应采用复合光B.干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的C.当AB之间某处距离为入射光半波长的奇数倍时，对应条纹是暗条纹D.若所观察到的条纹如图乙所示，则被检查物体表面上有凹陷9 .如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（）A.增大双缝与毛玻璃间的距离B.增大单缝与双缝间的距离C.增大

15、透镜与单缝间的距离D.增大单缝与光源间的距离10 .如图是某同学用“双缝干涉法”做测定某单色光的波长实验示意图。图中，单缝到 双缝的距离为L,双缝到墙壁的距离为力，双缝间距为小墙壁上的干涉图样及尺寸如图，则该单色光的波长为（）X单缝 双缝 墙壁dxdxdxxLA. -B. -C. / 丁D一LL?12L212d11 .某同学用如图所示的装置进行“双缝干涉测量光的波长”实验，安装红色滤色片后，测量头观察到明暗相间的红色条纹，则下列操作可使观察到的条数目增加的是（ ）A.提高小灯泡的电压，增加亮度B.将红色滤色片换为蓝色滤色片C.换间距更小的双缝D.将遮光筒靠近透镜12 .激光散斑测速是一种崭新的

16、测速技术，它应用了光的干涉原理，利用二次曝光照 相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，已知“散斑对”的间距d与待测物 体的速度射、二次曝光的时间间隔加之间满足关系式“心加，其中K为常数。实验中 可以测得二次曝光的时间间隔加和“散斑对”到屏的距离心及相邻两条亮纹的间距Ax。 若所用激光的波长为九则利用该实验确定物体速度的表达式是（）Ax门 KLbtLA LAxA. v = B. v = C. u = D. v =KLtKAxAtKAM13 .每年夏季，我国多地都会出现日晕现象，如图甲所示。由于日晕现象不是很常见，常常引起人们的误解。实际上日晕就是一种光学现象，简单说是一种太阳光通过 卷

17、云层时，受到冰晶折射或反射而形成。如图乙所示，。、b为其折射出的光线中的 两束单色光。下列说法正确的是（ ）A.。光的折射率大于b光折射率B.在冰晶中。光传播速度小于b光传播速度C.从冰晶中射入空气发生全反射时b光的临界角较小D.让。、方光分别通过同一双缝干涉装置，从光的相邻亮条纹间距比光的大14 .如图所示，用频率为了的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的尸点出现第3条暗条纹，已知光速为c,则。到双缝S/、S的距离之差应为（）C.3cD.5c2/15 .如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图像应是图中

18、的二、填空题16 .空间两列光相遇能发生干涉的条件是,干涉条纹的特点是17 .薄膜干涉(1)薄膜干涉中的获得光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面 的光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的、恒定的相位差及振动方向；(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 不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现 条纹；在另一些位置，两列波叠加后相互削弱，于是出现 条纹。18 .干涉图样中条纹间距的计第：在双缝间的距离d和双缝到光屏间的距离/不变的条 件下，单色光产生的干涉条纹间距以(相邻两条亮条纹中心或相邻两条暗条纹中心间 的距离)跟光的波长九成,即/=O三、

19、解答题19 .两个狭缝相距0.3mm,位于离光屏50cm处，现用波长为6000A的光照射双缝， 求：(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少？(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少(水的折射率为4/3, 1 A=10-10m)?20 .如图所示，在双缝干涉实验中，若用4 =5x1()一的光照射，屏上。点是中央亮条纹，屏上A点为第二级亮条纹所在处.若换用4=4xl0-7m的光照射时，屏上。点处是什么情况？屏上A点处又是什么情况？21 .利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝间距d=0.3mm,双缝到光屏的距离 L=L0m,用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条

20、亮纹中 心对齐，如图甲所示，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然 后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。求相邻亮条纹的中心间距Ax(ii)求红色光的波长入(结果保留3位有效数字)(ii)在其他条件不变的情况下，仅将红色光改成绿色光，条纹间距将变大还是变小?甲乙22 .用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25mm,在距离双缝为1.2 m处的光屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5 mm,试求所用单色光的波长。参考答案:1. A【详解】A.根据u = 可知，可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越 n小，

21、故A正确；B.光从空气射入玻璃时不可能发生全反射现象，故B错误；C.根据双缝干涉条纹间距公式可知，蓝光的波长小于红光的波长，同一个双缝干 a涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故c错误；D.根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。故选Ao2. B【详解】由题意可知3PS2PSi=A=-Xf2故当改用紫光照射时，光到。点的路程差为半波长的奇数倍，尸变为暗条纹，尸。仍为亮条纹。故选B。3. A【详解】 根据解得4 =2=2xQx2.372x% = 5.93x 1。1=593nm0.8故选Ao4. B答案第1页，共9页【详解】AB.出现最亮时，8下表面反射光与/上表面反射光发生干涉，叠加后加强，A错误，B 正确；CD.温度从力升到的过程中，亮度由最亮又变到最亮，由干涉原理可知，当路程差（即 薄膜厚度的2倍）等于半波长的偶数倍，出现亮条纹，知路程差减小为九则/的高度增 加,CD错误。2故选B。5. B【详解】A.干涉条纹是样板的下表面和被检查表面的上表面的反射光干涉形成的，故A错误;B.如下图所示当稍向右移动图甲中的薄片时，/、B两点之间的距离增大，根据相当于双缝之间的距离d增大，条纹间距以变小，故B正确;C.根据当换用频率更高的单色光照射时，波长2变短，条纹间距以变小，故c错误;D.如下图所示答案第2页，共9页