高中物理考题精选（114）——光的干涉1、如图所示用单色光检查工件上表面是否平整，观察到的现象如图所示的条纹中的P和Q分别为待测工件在A和B处的情况，这说明( ) A．M为待测工件 B．N的上表面B处向上凸起C．M的上表面A处向下凹陷 D.若减小二工件间空气膜夹角，则条纹间距变密答案BC2、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若在双缝中的一缝前放一块红色滤光片，在另一缝前放一块绿色滤光片(只能分别透过红光和绿光)，这时( )A．屏上只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．屏上红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C．屏上任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但仍有光亮D．屏上无任何光亮答案C解析：红色滤光片只允许红光通过，绿光滤光片只允许绿光通过．通过一缝的光是红光，通过另一缝的光是绿光，而红光和绿光不能发生干涉，屏上无干涉条纹，但有光到达，选项C正确．3、光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能．如图所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成内能，这种镀膜技术的物理依据是( )A．光的直线传播 B．光的粒子性C．光的干涉 D．光的衍射答案-23-\n解析：真空玻璃管上镀膜技术是利用薄膜干涉原理来增强透射光的，这种镀膜技术的物理依据是使薄膜厚度等于光在薄膜介质中波长的，入射光经薄膜的前后表面反射后发生光的干涉，选项C正确．答案：C4、理论联系实际是物理学科特点之一．以下给出的几组表述中，实际应用与相应的物理理论相符合的是( )①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理 ②伦琴射线管应用了光电效应原理 ③光纤通信应用了光的折射原理 ④光谱分析应用了原子光谱理论 ⑤立体电影应用了光的偏振理论A．①② B．②③C．③④ D．④⑤答案解析：干涉法检查平面的平整度应用了光的薄膜干涉原理，伦琴射线管应用了高速电子撞击固体产生X射线原理，光纤通信应用了光的全反射原理，①②③与相应的物理理论不相符合；④⑤与相应的物理理论相符合，选项D正确．答案：D5、某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则他在光屏上看到的条纹是图42－2中的( )图42－1答案解析：激光照射到单缝发生衍射，单缝衍射条纹的特点是条纹明暗相间，中央条纹宽，两侧的条纹窄，单缝衍射条纹与单缝平行，选项D正确．答案：D-23-\n6、“利用双缝干涉测定光的波长”实验中，双缝间距d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA＝11.1mm，xB＝________mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm；(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝________m；(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。答案 (1)15.6,0.75 (2)Δx,6.0×10－7 (3)变小解析：(1)由游标卡尺读数规则读出xB＝15.6mm，相邻两条纹间距Δx＝＝0.75mm(2)波长表达式λ＝Δx，将数据代入得λ＝6×10－7m(3)频率变大则波长变小，所以Δx将变小。7、登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为f＝8.1×1014Hz。(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是_____________。(2)这种“增反膜”的厚度是______________。(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是( )A．薄膜干涉说明光具有波动性B．如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行C．干涉条纹一定是彩色的D．利用薄膜干涉也可以“增透”答案 (1)两反射光叠加后加强 (2)1.23×10－7m (3)A、D解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强，则光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的-23-\n。紫外线在真空中的波长是λ＝c/f＝3.7×10－7m。在膜中的波长是λ′＝λ/n＝2.47×10－7m，故膜的厚度至少是1.23×10－7m。干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉为彩色条纹，单色光的干涉则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”8、如下图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播方向中可能正确的是( )答案AD解析：根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx＝λ可知，a光的波长大，则同一介质对a光的折射率小，对b光的折射率大。根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a光应在右侧，故A正确；B错误；由sinC＝分析可知，a光的临界角较大，当光从棱镜射入空气中时，若b不发生全反射，能射出棱镜，则a光一定也不发生全反射，故C错误；当光从棱镜射入空气中时，若a不发生全反射，能射出棱镜，b光可能发生全反射不从棱镜射出，此图是可能的，故D正确。9、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，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的( )答案D-23-\n解析：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。10、下列说法不正确的是( )A．增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的四分之一B．光的色散现象表明了同一介质对不同色光的折射率不同，各色光在同一介质中的光速也不同C．用单色光做双缝干涉实验相邻条纹之间的距离不相等D．光的衍射为光的波动提供了有力的证据答案C解析：增透膜厚度不宜太厚，所以增透膜的厚度应为，使从增透膜前后两表面反射的光路程差等于，故选项A正确；光的色散说明同一介质对不同色光的折射率不同，折射后偏折角不同，才分散开形成彩色光带，故选项B正确；单色光双缝干涉条纹的距离相同，故选项C错误；干涉、衍射是波具有的特性，故选项D正确。所以说法不正确的是C选项。11、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图(a)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(b)所示，干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)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(a)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．消失答案A解析：干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光线叠加而成的，当抽去一张纸片后，劈形空气薄膜倾角减小，相邻明条纹(或暗条纹)必须变疏才能符合所在位置下面对应的薄膜厚度差跟原先一样，故A正确。12、市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( )A.λ B.λ C.λ D．λ答案B-23-\n解析：为减小反射的热效应显著的红外线，则要求红外线在薄膜的前后表面反射后叠加作用减弱，即路程差为半波长的奇数倍，故薄膜的最小厚度为红外线在该薄膜中波长的。13、用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°D．干涉条纹保持原来状态不变答案D解析：金属丝圈在竖直平面内缓慢旋转时，不影响薄膜上薄下厚的分布，因而干涉条纹保持原来状态不变，D对。14、雨后公路的积水上漂着薄薄的油层，看上去有许多彩色花纹，其中有一条绿色花纹与一条蓝色花纹相邻。在这两条花纹处，哪里的油层更薄些？为什么？答案解析：根据光干涉出现亮纹的条件知，路程差kλ＝L2－L1＝2nd(d为膜厚度)，相邻两条绿纹与蓝纹的k值相同，而λ绿>λ蓝，所以在这两条花纹处蓝纹所对应的油层更薄些。5、如图所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由。(1)在单色自然光源S后加一偏振片P。(2)在(1)情况下，再加P1、P2，P1与P2透射光方向垂直。答案 (1)能。到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于线偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致，只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱。(2)不能。由于从P1、P2射出的光方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，但无干涉现象。16、某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：-23-\n(1)该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于________产生的。(2)移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑。出现以上实验结果的主要原因是________________。答案 (1)光的衍射 (2)双缝S1、S2太宽解析：(1)移去B后只剩下单缝，故发生单缝衍射形成条纹，故此条纹是由于光的衍射产生的。(2)没有出现条纹而只出现一个窄亮斑，说明衍射现象不明显，故主要原因是双缝S1、S2太宽。17、手持看书用的放大镜，并把手臂伸直，通过放大镜观看远处的房屋等景物时，看到的是倒立的房屋，下列说法中正确的是( )A．看到的是远处房屋的实像B．看到的是远处房屋的虚像C．看到的房屋边缘呈现彩色，这是由于光的干涉现象造成的D．看到的房屋呈现彩色，这是由于光的衍射现象造成的答案A解析：因为物距大于2倍焦距，所以远处房屋的像是倒立、缩小的实像，故A对；房屋边缘的彩色是连续条纹，不是明暗相间的条纹，产生的原因是不同色光在玻璃中的折射率不同造成的。18、在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到( )A．黑白相间的直条纹 B．黑白相间的弧形条纹C．彩色的直条纹 D．彩色弧形条纹答案C解析：白炽灯发出的是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的衍射条纹间距不同，各单色光相互叠加，成为彩色直条纹。19、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置B．干涉条纹与双缝垂直C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D．干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是________。-23-\n(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为________mm。(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)答案 (1)ACD (2)0.702 (3)大于解析：(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行；由Δx＝λ可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以A、C、D选项正确。(2)固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5mm＋20.2×0.01mm＝0.702mm。(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。20、用某种单色光做双缝干涉实验时，巳知双缝间距离d＝0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为L＝75.0cm，如图甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，则游标卡尺的读数x1＝________mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示，则游标卡尺的读数x2＝________mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是________mm。-23-\n答案0.3 9.6 6.2×10－4解析：由游标卡尺读数规则读出x1＝0.3mm，x2＝9.6mmΔx＝＝mmλ＝＝mm＝6.2×10－4mm。21、在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图所示的方法，让激光束通过自制的双缝。(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距________(填“越大”或“越小”)；(2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距________(“越大”或“越小”)；(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时________(“大”或“小”)；(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释。答：_________________________________________________________答案 (1)越大 (2)越大 (3)小(4)同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹。解析：(1)根据Δx＝λ知，d越小，Δx越大；(2)L越大，Δx越大；(3)红色光的波长长，蓝色光的波长短，根据Δx＝λ知，用蓝色光照射条纹间距比红色光小；(4)见答案。22、图①是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置。测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m、双缝的距离为0.4mm。图②是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5…是明条纹的编号。图③、图④是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图③是测第1号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为____________mm，图④是测第4号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为__________mm。根据上面测出的数据可知，被测光的波长为____________nm。-23-\n答案0.506～0.509 1.507～1.509 665～669解析：①螺旋测微器的读数为：0．5mm＋0.01mm×0.8＝0.508mm②读数为：1.5mm＋0.01mm×0.9＝1.509mm③两相邻明条纹之间的间距为：Δx＝mm＝0.334mm由Δx＝λ有λ＝＝m＝0.667×10－6m＝667nm23、如图所示，A、B、C、D代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：(1)如果A图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适。(2)如果将B图样的双缝距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适。(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适。(4)如果将A图样的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用________图样表示最合适。答案(1)C (2)D (3)C (4)C解析：利用Δx＝λ公式，光源由红光换成紫光时，λ变小，相应Δx也变小，(1)中应选C；双缝距离d减小时，Δx变大，(2)中应选D；双缝到屏的距离l变小，得到的图样的Δx变小，(3)中应选C；将装置从空气移入水中时，波长λ减小，Δx也减小，(4)中应选C。24、-23-\n某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A)，游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B)，游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d＝0.5mm，缝到屏的距离L＝1m。则：(1)图乙中游标卡尺的示数为________cm。(2)图丁中游标卡尺的示数为________cm。(3)所测光波的波长为____m(保留两位有效数字)。答案 (1)1.250 (2)1.770 (3)6.5×10－7解析：(1)图乙中游标卡尺是20个等分刻度，精确度为0.05mm，读数为12mm＋0.05mm×10＝12.50mm＝1.250cm。(2)图丁中游标卡尺也是20个等分刻度，读数为17mm＋0.05mm×14＝17.70mm＝1.770cm。(3)由Δx＝λ可得λ＝Δx·＝×m＝6.5×10－7m。25、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光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。如图所示。(1)M、N、P三个光学元件依次为________。A．滤光片、单缝、双缝B．单缝、滤光片、双缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)对于某种单色光，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取的方法有___。A．减小双缝间距离B．增大双缝间距离C．减小双缝到屏的距离D．增大双缝到屏的距离(3)如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为Δx，写出计算波长λ的表达式为________。答案(1)A (2)AD (3)·Δx解析：(1)三个光学元件依次应为：滤光片、单缝、双缝(2)由Δx＝-23-\nλ可知，要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距。(3)由Δx＝λ得，λ＝Δx26、光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术。发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用。光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85μm的单色光。上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06μm的单色光。这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标。根据以上信息，回答下列问题：(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？(已知光纤纤芯的折射率为1.47)答案解析：(1)设信号频率为f，真空中的波长为λ0，c＝λ0f，光在纤芯中的频率仍为f，波长为λ，则光在纤芯中的速度v＝λf，又n＝，可以得出：λ0＝nλ＝1.47×1.06μm＝1.56μm。(2)上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰。27、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λC．O到达a、c的路程差为4λD．M、N到达e的路程差为2λ答案BD解析：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…)。故B、D正确。28、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-23-\n答案A解析：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，由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此B、C、D错，A对。29、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.答案D解析：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＝。30、在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10－7m，如果用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝，试问：(1)该黄光的波长是多少？(2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹？答案 (1)5×10－7m (2)暗条纹解析：(1)λ＝＝m＝5×10－7m；(2)Δx＝7.5×10－7m＝λ，所以是暗条纹。31、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n的点形成亮条纹C．在距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹-23-\n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Δx＝(2k＋1)，k＝0,1,2,3，…这点为减弱点，该处出现暗条纹。32、如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷。在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点。如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么( )A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置处出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对答案A解析：在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)。所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的。本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹。另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的。33、如图甲所示，是用双缝干涉测光的波长的实验装置示意图，其中A、B、C、D分别表示滤光片、单缝、双缝、光屏。图乙a是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.36mm的双缝在光屏上得到的图样；图乙b是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.18mm的双缝在光屏上得到的图样；图乙c是实验时用蓝色滤光片和双缝间距d＝0.36mm的双缝在光屏上得到的图样，则(1)比较图乙a和图乙b，可以说明______________________________。-23-\n(2)比较图乙a和图乙c，可以说明______________________________。(3)能进行上述比较的前提是做这三次实验时不改变________和________的位置(从“A”、“B”、“C”、“D”中选填)。答案 (1)对相同色光，双缝间距减小，相邻条纹间距增大 (2)对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小 (3)C D34、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，结果在上方观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹，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玻璃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．干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面D．干涉条纹不等间距是由于平板玻璃不平造成的答案AC 解析：牛顿环实验实际是薄膜干涉实验，其膜是指平板玻璃以上，凸透镜下表面之下这部分空气膜，A对、B错，干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，而不是直平面，因而空气膜厚度变化不均匀，C对、D错。35、在“用双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图13－13甲所示．转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图乙所示．已知双缝间距d＝1.5mm，双缝到屏的距离L＝1.00m，则被测光波的波长为________．答案解析：图甲读数为1.130mm图乙读数为1.760mm.亮条纹间距Δx＝ mm＝0.21mm.由公式Δx＝λ得：λ＝＝ m＝3.15×10－7m.答案：3.15×10－7m-23-\n36、在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图13－10所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮，则( )A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加答案解析：选D.出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相加强，设温度从t1升至t2过程中，A的高度增加h，由题知2h＝λ，故h＝λ/2.37、登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为γ＝8.1×1014Hz.(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是______________．(2)这种“增反膜”的厚度是______________．(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是( )A．薄膜干涉说明光具有波动性B．如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行C．干涉条纹一定是彩色的D．利用薄膜干涉也可以“增透”答案 (1)两反射光叠加后加强 (2)1.23×10－7m (3)A、D解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强，则光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的.紫外线在真空中的波长是λ＝c/γ＝3.7×10－7m.在膜中的波长是λ′＝λ/n＝2.47×10－7m，故膜的厚度至少是1.23×10－7m.干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉为彩色条纹，单色光的干涉则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”．-23-\n38、“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示．(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点a．灯丝与单缝和双缝必须平行放置b．干涉条纹与双缝垂直c．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关d．干涉条纹的间距与光的波长有关以上几点中，你认为正确的是__________．(2)当测量头中的分划板中心刻度对准某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为________mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示．则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值__________实际值．(填“大于”、“小于”或“等于”)答案 (1)ad (2)0.702(0.701－0.703均算对) (3)大于39、如图2所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是( )①人从右侧向左看，可以看到彩色条纹②人从左侧向右看，可以看到彩色条纹③彩色条纹水平排列④彩色条纹竖直排列A．①③ B．②③C．①④ D．②④答案因白光照射，各色光形成的明纹宽度不同，相互叠加，形成彩纹，由于薄膜干涉是等厚干涉，因此条纹是水平的．选A40、把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让某种单色光从上方射入(图13甲)，这里可以看到明暗相间的同心圆(如图乙所示)．这个现象是牛顿首先发现的，这个同心圆叫做牛顿环．试探究牛顿环出现的原因．为了使牛顿环的直径大些，应该选用表面弯曲得厉害些的凸透镜，还是选用表面不太弯的凸透镜？试叙述你选择的理由．-23-\n答案见解析解析 如图(图中凸透镜的弯曲程度作了夸张)所示．凸透镜的弯曲表面向上反射的光和下面的玻璃平面向上反射的光相互叠加，由于来自这两个面的反射光的路程差不同，在有些位置相互加强，有些位置相互削弱，因此出现了同心圆状的明暗相间的条纹．为了使牛顿环的直径大些，其实就是使相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距变大些，图中光线1和2反射回来的光线干涉后形成亮条纹．它们对应的空气厚度差应为λ/2，若选用弯曲程度较大的凸透镜，空气厚度差为λ/2的点的间距将变密，即亮条纹间距将变密，牛顿环的直径变小，故应选用弯曲程度较小的凸透镜．41、光学镜头上涂的一层薄膜叫增透膜，以下说法不正确的是( )A．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的D．因为增透膜的作用能使黄绿光反射时相互抵消，而红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的透镜呈淡紫色答案B [根据薄膜干涉的原理，光学镜头上涂的增透膜的作用就是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度，选项A正确．增透膜的厚度为光在其中波长的，才能反射时相消，增强透射，选项B错误，C正确．因为人对黄绿光最敏感，所以增透膜应增强对黄绿光的透射，这时红光和紫光没有显著消弱，所以透镜通常呈淡紫色，选项D正确．]42、如图7所示，实线表示两个相干光源S1、S2发出光的波峰位置，则对于图中的a、b两点，________点为振动加强的位置，________点为振动减弱的位置．答案ba43、-23-\n用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是()A.当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°B.当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°C.当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°D.干涉条纹保持原来状态不变答案D解析金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D对。44、镜的弯曲表面是个曲面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个平凸透镜压在一块平面玻璃上，让红光从上方射入，如图所示，则从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状红色条纹，这些环状条纹叫牛顿环，下列关于牛顿环的说法正确的是()A．牛顿环是凸透镜折射造成的B．牛顿环是由凸透镜两个表面反射光干涉造成的C．若改用紫光照射，则观察到的圆环状条纹间距变大D．若换一个曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环状条纹间距变大答案D45、 (1)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是________．A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离(2)如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7m，则在这里出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条纹”)，现改用波长为6.30×10－7m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”)．-23-\n(3)如图乙所示，一束激光从O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A点射出．已知入射角为i，A与O相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d.答案(1)D (2)暗条纹 变宽 (3)l解析：(1)激光是横波，故选项A错误；由n＝和v＝λf得λ＝，f相同，n不同，则波长不同，故选项B错误；产生干涉现象的条件是频率相同，相位差恒定，故选项C错误；由激光特点知D正确．(2)Δs＝7.95×10－7m＝1.5λ，所以P点出现暗条纹．由条纹间距Δx＝λ知λ变大，Δx变大，所以条纹间距变宽．(3)设折射角为r，折射定律＝n几何关系l＝2dtanr解得d＝l46、雨后公路的积水上漂着薄薄的油层，看上去有许多彩色花纹，其中有一条绿色花纹与一条蓝色花纹相邻．在这两条花纹处，哪里的油层更薄些？为什么？答案解析：根据光干涉出现亮纹的条件知，路程差kλ＝L2－L1＝2nd(d为膜厚度)，相邻两条绿纹与蓝纹的k值相同，而λ绿>λ蓝，所以在这两条花纹处蓝纹所对应的油层更薄些．47、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，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的( )-23-\n答案：D解析：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．48、如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置．所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的上表面D．a的下表面和b的下表面答案：C解析：样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄层，用单色光从这个空气薄层上表面照射，入射光从空气薄层的上、下表面即a的下表面与b的上表面反射回的两列光波形成干涉条纹．49、在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲)，并选用缝间距d＝0.20mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700mm.然后，接通电源使光源正常工作．(1)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-23-\n其中正确的是________．(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x1＝1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2＝____________mm；(3)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝____________mm；这种色光的波长λ＝____________nm答案(1)ABD (2)15.02 (3)2.31 6.6×102解析：(1)根据Δx＝λ，可判ABD正确．(2)主尺读数为15mm，游标尺读数为1×0.02mm＝0.02mm二者相加即可(3)由于图中数字标记的是暗条纹，首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数，若图乙的(a)图中的中央刻线所对亮条纹记为第1条，则图丙的(a)图中，中央刻线所对亮纹为n＝7，则Δx＝＝2.31mm，光的波长λ＝＝6.6×102nm.50、图①是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置．测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m、双缝的距离为0.4mm.图②是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5…是明条纹的编号．图③、图④是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图③是测第1号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为____________mm，图④是测第4号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为__________mm.根据上面测出的数据可知，被测光的波长为____________nm.答案0.506～0.509 1.507～1.509 665～669解析：①螺旋测微器的读数为：0．5mm＋0.01mm×0.8＝0.508mm②读数为：1.5mm＋0.01mm×0.9＝1.509mm③两相邻明条纹之间的间距为：Δx＝mm＝0.334mm-23-\n由Δx＝λ有λ＝＝m＝0.667×10－6m＝667nm-23-
