1、第四节光的干涉课后篇巩固提升必备知识基础练1.如图所示,用刀片在涂有墨汁的玻璃片上划出有很小间隙的双缝.双缝的作用是当激光照射它时()A.在双缝处形成明暗相间等间距的条纹B.形成相干光并在光屏上出现中间宽两边窄的条纹C.形成两束增强的光并进行叠加形成明暗相间的条纹D.形成相干光并在光屏上形成明暗相间等间距的条纹答案D解析在双缝处形成相干光并在光屏上形成明暗相间等间距的条纹,故A、B、C错误,D正确.2.(2021北京东城区高二期末)如图所示为双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏.用单色光从左侧照射单缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹.下列说法正确的是()A.减小双缝间
2、的距离,干涉条纹间的距离减小B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大C.若用波长更长的单色光照射,干涉条纹间的距离减小D.若用白光照射,光屏上不出现条纹答案B解析根据双缝干涉条纹的间距公式x=Ld知,减小双缝间的距离,即d变小,则干涉条纹间距增大,选项A错误;根据双缝干涉条纹的间距公式x=Ld知,增大双缝到屏的距离,即L增大,干涉条纹间距增大,选项B正确;根据双缝干涉条纹的间距公式x=Ld知,若用波长更长的单色光照射,干涉条纹间的距离增大,选项C错误;若用白光照射,光屏上将出现彩色条纹,选项D错误.3.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,
3、则P点到双缝距离之差S2P-S1P应为()A.c2fB.3c2fC.3cfD.5c2f答案D解析单色光的波长为=cf,又P点出现第3级暗条纹,即S2P-S1P=52=5c2f,选项D正确.4.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯.在图示的情况下()A.从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到水平条纹B.从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹C.从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到水平条纹D.从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹答案A解析肥皂薄膜前后表面的反射光在前表面发生叠加,所以应该从肥皂薄膜的右面观察;光程差是半波长的偶数倍时
4、,振动加强,为明条纹,光程差是半波长的奇数倍时,振动减弱,为暗条纹,肥皂薄膜越往下越厚,故条纹水平排列.5.(2021江苏南通高二期末)牛顿环的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面,下表面是球冠的凸面,其工作原理为薄膜干涉.把牛顿环与玻璃面接触,在日光下或用白光照射时,可以看到明暗相间的彩色圆环;若用单色光照射,则会出现明暗相间的单色圆环.它们是由球面和被检测面上反射的光相互干涉而形成的条纹,这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关.以下分析正确的是()A.若观察到的是规则圆环,则被检测的面是均匀、对称的B.被检测的面必须是平的C.若改用频率更高的单色光照射,则同一级圆环的半径变大D.
5、球冠的半径越大,圆环的间距越小答案A解析牛顿环实验不仅可以测平面还可以测球面.若观察到的是规则圆环,则被检测的面是均匀、对称的,选项A正确,B错误;若改用频率更高的单色光照射,则波长变小,出现同一级亮纹的光程差变小,所以同一级圆环的半径变小,故C错误;球冠的半径越大,球冠与被检测的平面之间的夹角越小,它们之间的空气膜的厚度的变化越慢,所以圆环的间距越大,故D错误.6.如图是用薄膜干涉法检查平面的平整程度的示意图.其中AB是透明的标准样板,CD是被检查的平面.用单色光从上面竖直地照射下来,从AB上方观察到有明暗相间的条纹,这是由两束反射光叠加形成的.下列说法正确的是()A.两束反射光分别是从AB
6、的上表面和AB的下表面反射的B.两束反射光分别是从AB的上表面和CD的上表面反射的C.两束反射光分别是从AB的下表面和CD的上表面反射的D.如果将右边BD间垫的薄片变薄些,观察到相邻亮条纹间的距离将减小答案C解析AB是等厚的透明样板,CD是不透明的,发生干涉现象是由两者之间的空气膜造成的.明确薄膜干涉的成因后,可知本题选项C正确.垫片变薄后,在同一位置,两束反射光的光程差变小,而相邻亮条纹的光程差是一个波长,由于AB倾角变小,因此相邻明条纹间的距离应增大.关键能力提升练7.(多选)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
7、在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点到两缝的距离相等,P点是距O点最近的第一条明条纹.已知红光、绿光和蓝光三种色光比较,红光的波长最长,蓝光的波长最短,那么如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹情况,下列叙述正确的是()A.O点出现红光的明条纹B.红光的第一条明条纹在P点的上方C.O点不出现蓝光的明条纹D.蓝光的第一条明条纹在P点的上方答案AB解析中央O点到S1、S2的路程差为零,所以换不同颜色的光时,O点始终为明条纹,选项A正确,C错误;波长越长,条纹间距越宽,所以红光的第一条明条纹在P点上方,蓝光的第一条明条纹在P点下方,选项B正确,D错误.8.(多选)双缝干
8、涉部分实验装置如图所示,调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹.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答案ACD解析双缝干涉发生后,并不只在有光屏处有干涉图样,而是在双缝右侧的空间,只要通过双缝后两列光在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.9.(2021浙江嘉兴第五高级中学高二期中)如图所示,在一个空长方体箱子的一边刻上一
9、个双缝,当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时,在箱子的对面壁上产生干涉条纹.如果把透明的油灌入箱子,条纹的间隔将会发生什么变化?()A.保持不变B.条纹间隔减小C.条纹间隔有可能增加D.条纹间隔增加答案B解析箱子灌满油时,折射率增大,根据v=cn可知光速减小,根据v=f可知光的波长减小,根据干涉条纹间距宽度公式x=Ld可知条纹间隔减小,A、C、D错误,B正确.10.(2021河北博野中学高二开学考试)某地质检部门为检测一批矿泉水的质量,利用干涉原理测定矿泉水的折射率.方法是将待测矿泉水填充到特制容器中,放置在双缝与光屏之间(可视为双缝与光屏之间全部为矿泉水),如图所示,特制容器
10、未画出,通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率(空气的折射率为1).则下列说法正确的是()A.x2=x1B.x2x1C.该矿泉水的折射率为x1x2D.该矿泉水的折射率为x2x1答案C解析根据n=cv和v=f可知光在水中的波长小于空气中的波长,根据x=Ld可知填充矿泉水后的干涉条纹间距x2小于填充前的干涉条纹间距x1,所以A、B错误;根据n=cv和v=f可得n=12,又由x1=Ld1和x2=Ld2可得n=x1x2,故C正确,D错误.11.(多选)(2021江苏南通高二月考)水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上,一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上,这两列光相遇时会发生干涉,形成水平的明暗相间的条纹.则()A.将光屏向右平移,相邻条纹间距减小B.将光屏向右平移,相邻条纹间距增大C.将线光源S向下平移,相邻条纹间距减小D.将线光源S向下平移,相邻条纹间距增大答案BD解析如果S被视为其中一个缝,S经平面镜成的像S相当于另一个缝,根据x=Ld可知,若将光屏向右平移,则L变大,相邻条纹间距增大;若将线光源S向下平移,则d减小,相邻条纹间距增大.
