光的干涉 衍射试题

1、光的干涉衍射试题（含答案）一、光的干涉衍射选择题如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c,则下列a比b更容易发生衍射现象在水中a光的速度比b光的速度小在水中a光的临界角大于b光的临界角牛顿环”又称牛顿圈”，如图甲所示。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”。可以用来判断透镜表面曲率半径和液体 折射率等。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，则会出现一些明暗相间的单色圆环，如图乙所示。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

2、径及被测物品的表面情况有关。以下分析正确的是乙圆环的间距大小与球冠半径大小无关球冠的半径越大，圆环的间距越小若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的被检测的面必须是平的如图所示，在观察薄膜干涉现象时，把铁丝圈P在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜、在酒精灯火焰上撒食盐，用肥皂液膜观察灯焰S的像，下列说法正确的是在酒精灯上撒一些食盐、目的是为了灯焰能发出的光更亮实验时应观察液膜反射酒精灯的光，使我们看到灯焰的像C实验时应在另一侧透过液膜观察火焰，来现察薄膜干涉现象D.用不同波长的光做这个实验，条纹的间距是不一样的下列说法中正确的是。光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变对同一种光学

3、材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是当波源与观测者相互靠近时，观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的 条纹某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长以下物理学知识的相关叙述，其中正确的是（）

4、用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振变化的电场周围不一定产生变化的磁场交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理狭义相对论认为，在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关在用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选 在小球运动到最低点时为宜7.关于红光和紫光的比较，下列说法正确的是（）在同一介质中,红光的波长大于紫光的波长红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度从玻璃到空气发生全反射时，红光的临界角大于紫光的临界角在同一杨氏双缝干涉装置中，红光的条纹间距小于紫光的条纹间距8.如图所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，单缝S0、

5、双缝中点。、屏上的P0 TOC o 1-5 h z 点均位于双缝可和S的中垂线上，屏上P点处是P上方的第3条亮条纹（不包括P点处 1200的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为人，真空中的光速为。，双缝与S2之间距离为/双缝到屏的距离为L，若整个装置处于真空中，则下列说法正确的是（）3人来自双缝S1和S2的光传播到P点处的时间差为；屏上P点和P0点之间仅能观察到两条暗条纹仅将单缝S0向左（保持S。在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹仅将屏向右（保持P0在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹9.如图所示，波长为人a和人b的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束

6、单色光a和 b,则这两束光（）A照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能E E射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距&a在水中的传播速度匕 vb光子动量p ，故B正确；介质中传播速度：cV =n因为七 n，所以v f，故C错误;根据光子动量的公式：因为*a*，所以Ph P，故D正确。故选BD.AD 【解析】【分析】【详解】a光和b光在两直角边的入射角相等，由图可知，经过玻璃棱镜后b光的偏 折程度比a光大，所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确；光的频率由光源决定解析：AD【解析】【分析】【详解】a光和b光在两直角边的入射角相等，由图可知，经过玻璃棱镜后b光的偏折程度比a 光大，

7、所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确；光的频率由光源决定，与介质无关，当a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变，故B错误；玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，在真空中a光的折射率小于对b光的折射率，a光的波长大于b光的波长，设光在真空中的波长为扁，在介质中波长为兀由c 人f 人n = 一 = = mv 入f 入解得由于在真空中a光的波长较长，而a光的折射率较小，则知a光和b光在玻璃中传播时a 光的波长大于b光的波长，故C错误；a光的波长较长，因为在相同条件下进行双缝干涉实验，双缝干涉条纹的间距与波长成 正比，则相同条件下a光的干涉条纹间距大，故D正确； 故选AD。ACD 【解

8、析】【详解】A.光子的动量 则选项A正确;B.根据 则选项B错误根据，贝选项C正确；根据玻尔理论可得：A、B两态的能级之差选项D正确；故选ACD解析：ACD【解析】【详解】A. 光子的动量h h hp =人c cV则P _V a = a = K PbV选项A正确；B .根据A/x = 一人 d则x人 V 1a = a = b =xv K选项B错误c.根据气广加-*逸出功，则气气=h(v -v)=叫(K -1)选项C正确；D.根据玻尔理论可得:A、B两态的能级之差E -E = hv 一 hv = hv (K -1)选项D正确；故选ACD.12 . B【解析】【分析】【详解】干涉条纹中相邻两个两条

9、纹或暗条纹的中心间距为A .增大双缝到光屏的距离，即增大l ,条纹间距变大，所以A错误;B .入射光波长不变，光强增大，不会改变条纹间距，即条解析：B【解析】【分析】【详解】干涉条纹中相邻两个两条纹或暗条纹的中心间距为Ax = 一 人d增大双缝到光屏的距离，即增大l条纹间距变大，所以A错误；B-入射光波长不变，光强增大，不会改变条纹间距，即条纹间距不变，所以B正确；条纹间距与激光器到双缝的距离无关，所以增大激光器到双缝的距离，条纹间距不变，所以C错误；若仅将双缝和光屏置于水中，光在介质中的折射率变大，根据cV =n可知，光的传播速度变小，频率不变，则根据X =f可知，光的波长变短，则条纹间距变

10、小，所以D错误。故选B。C【解析】前者是光的干涉现象，后者 是光 的衍射现象，C对；解析：c【解析】前者是光的干涉现象，后者 是光 的衍射现象，C对；C【解析】【分析】【详解】AB.由光路图看出，光束在面上发生了全反射，而光束在面上没有发生全反 射，而入射角相同，说明光的临界角小于光的临界角，由 分析得知，玻璃对光束的折射率小于光束的折射解析：C【解析】【分析】【详解】AB.由光路图看出，b光束在NO面上发生了全反射，而a光束在MO面上没有发生全反 射，而入射角相同，说明b光的临界角小于a光的临界角，由1 sinC =n分析得知，玻璃对a光束的折射率小于b光束的折射率，由cV =n得知在玻璃砖

11、中a光的传播速度比b光大，故AB错误；由于玻璃对a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率比b光的低，a光的波长比 b光的长，所以a光比b光更容易发生明显的衍射现象，用同样的装置分别做单缝衍射实 验，a光束比b光束的中央亮条纹宽，故C正确；根据条纹间距公式或=-人d可知双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以a光束的条纹间距大，故D错误。故选C。AC【解析】【分析】【详解】由衍射图样可知，甲光的波长小于乙光的波长，由可得甲光的频率大于乙光的频率，由可得甲光的能量大于乙光的能量，故A正确；由可得，能量大的光子动量解析：AC【解析】【分析】【详解】由衍射图样可知，甲光的波长小于乙光的波长，由c = Xv

12、可得甲光的频率大于乙光的频率，由E = hv可得甲光的能量大于乙光的能量，故A正确；由h hv Ep =X c c可得，能量大的光子动量也大，故甲光的动量大于乙光的动量，故B错误；因在同一介质中，频率大的单色光折射率也大，故在相同的玻璃中传播，甲光的折射率大于乙光的折射率，由c v = n可知甲光的速度小于乙光的速度，故C正确;D.由sin C =- n可知在水面发生全反射时，甲光的临界角小于乙光的临界角，故D错误。故选AC。BD【解析】【分析】【详解】A.由图看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对 1光束的折射率小于2对光束的折射率，由可知，1光束在棱镜中传播速度较

13、大，因此两束光束在棱镜中解析：BD【解析】【分析】【详解】由图看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对1光束的c折射率小于2对光束的折射率，由v= 可知，1光束在棱镜中传播速度较大，因此两束 n光束在棱镜中的传播时间不相等.故A错误；两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束1发生全反射，由于2的1折射率大，根据临界角公式sinC =得知，2的临界角小于1的临界角，因此光束2也一 n定发生全反射，故B正确；由上可知，棱镜对1光束的折射率小于2对光束的折射率，则可看成1是红光，2是紫 光，因此1的波长长于2,所以光束1的衍射比光束2明显，故C错误；在完全相同的条件

14、下，双缝干涉间距较宽与波长成正比，而棱镜对1光束的折射率较 小，波长较长，则1光束干涉条纹间距较宽.故D正确.ACD【解析】A、依据波形成原理：带动、依次、重复，那么机械波在传播的过程中，每个质 点的起振方向均相同，故A正确.B、机械波从一种介质传入另一种介质时，频 率不变，故B错误.C、泊松亮斑的形成是解析：ACD【解析】A、依据波形成原理：带动、依次、重复，那么机械波在传播的过程中，每个质点的起振 方向均相同，故A正确.B、机械波从一种介质传入另一种介质时，频率不变，故B错 误.C、泊松亮斑的形成是由于光具有波动性，故C正确.D、光照射到两块玻璃板之间的 空气膜，在上下表面发生反射，产生叠

15、加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉，故D正L 一 4 n L .一.-、 .一 .一确.E、根据T = 2兀，一得，g = ，测量摆长时，忘记测量小球的直径，会导致重 gT 2力加速度测量结果偏小，故E错误.故选ACD.【点睛】考查波的形成原理，掌握光的波动性与粒子性的区别，理解薄膜干涉的条件，同 时解决本题的关键掌握单摆的周期公式，会通过周期、摆长的测量误差判断重力加速度的 测量误差.BCE【解析】【分析】【详解】光的偏振现象说了光是横波，故A错误；无线电波的发射能力与频率成正比， 频率越高发射能力越强，故B正确；单摆的周期公式，其放在某高山之巅，重 力加速度变小，其振动周期解析：BCE【解析】

16、【分析】【详解】光的偏振现象说了光是横波，故A错误；无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发 射能力越强，故B正确；单摆的周期公式T = 2兀？g，其放在某高山之巅，重力加速度变 小，其振动周期一定大，故C正确；根据单摆的周期公式T = 2兀?，在地面附近，如果 If”，则重力加速度变化，故D错误；因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则 容易绕过障碍物，故E正确.故选BCE.AD【解析】【分析】【详解】A.由光路图看出，光线a在MO面上发生了全反射，而光线b在NO面上没有发 生全反射，而入射角相同，则知a光的临界角小于b光的临界角，由可知，玻璃对a光的折射率大解析：AD【解析】【分析】

17、【详解】由光路图看出，光线a在MO面上发生了全反射，而光线b在NO面上没有发生全反 射，而入射角相同，则知a光的临界角小于b光的临界角，由厂1sin C =n可知，玻璃对a光的折射率大于b的折射率，由cV =n可知，棱镜内a光的传播速度比b光的小，故A正确；玻璃对a光的折射率大于b的折射率，则a光的频率比b光的高，a光的波长比b光的小，故B错误；波长越长的波越容易发生明显的衍射现象，故b光比a光更容易发生明显的衍射现象，则a光、b光通过同一狭缝发生衍射时，b光的中央亮纹更宽，故C错误；b光的波长比a光的长，根据a L、Ax =入d则知b光的双缝干涉条纹间距比a光的宽，故D正确。故选AD。BDE

18、【解析】A、光滑斜面上时，小球重力垂直于斜面的分力被斜面的支持力所平衡，另一个沿着斜面的分力G1二mgsinO不变，故小球不是做简谐运动，故A错误；B、如图乙所示，a是一束白光，射向半圆解析：BDE【解析】A、光滑斜面上时，小球重力垂直于斜面的分力被斜面的支持力所平衡;另一个沿着斜面的分力G1=mgsin0不变，故小球不是做简谐运动，故A错误；B、如图乙所示，a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心0,经折射后发生色散，因紫光的折射率大，在半圆玻璃砖的折射角小，最左侧为紫光，最右侧为红光，故B正确；C、双缝干涉相邻条纹之间的距离A =-人，双缝间距d越大，相邻亮条纹间距越小，故Cd错误；D、光导纤维

19、以折射率大的材料制成内芯，在外层包上折射率小的外套，光线在内芯与外 套的结面上发生全反射，故D正确；E、白光是各种可见光复合而成是复色光，因为每种光的波长都不相同，所以衍射的条纹宽 度也不同（红光最宽），故衍射条纹由里到外会呈现出彩色，故E正确； 故选BDE .21 . BCE【解析】 【分析】简谐运动的动力学条件是F=-kx ；光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散；彩超利用多普勒效应原理；根 据相对论分析静止质量和运动质量的关系；泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃种 的气解析：BCE【解析】【分析】简谐运动的动力学条件是F=-kx；光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散；彩超利用多普 勒效应原理；根

20、据相对论分析静止质量和运动质量的关系；泊松亮斑是光的衍射现象，玻 璃种的气泡看起来特别明亮是光的全反射.【详解】简谐运动的动力学条件是：F=-kx；即回复力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，并且 总是指向平衡位置；故A错误；多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在 干涉、衍射及折射时都可以将复合光进入分解，故B正确；测出反射波的频率变化就能知 道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故C正确；当由相对论 质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故D错 误.泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射，故E正 确.故选

21、BCE .【点睛】考查简谐运动的回复力与位移的关系，掌握多普勒效应原理，理解干涉、衍射及折射对复 合光的分解的原理，认识运动的质量与静止的质量的关系，关键要熟悉教材，牢记这些基 本概念和基本规律.BD【解析】【分析】【详解】当障碍物的尺寸与波的波长相当，或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装 置的原理是运用光的衍射现象，如果屏上条纹变宽，则金属丝变细.故选BD.【点睛】该题考查光的解析：BD【解析】【分析】【详解】当障碍物的尺寸与波的波长相当，或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装置的原理是 运用光的衍射现象，如果屏上条纹变宽，则金属丝变细.故选BD .【点睛】该题考查光的衍射的特点，解决本题

22、的关键知道衍射条纹的特点，以及知道发生明显衍射 的条件.ABC【解析】【分析】由光路图看出，光线b在NO面上发生了全反射，而光线a在MO面上没有发生 全反射，而入射角相同，则知b光的临界角小于a光的临界角，然后在分析折 射率的大小关系，以及判断光在玻璃解析：ABC【解析】【分析】由光路图看出，光线b在NO面上发生了全反射，而光线a在MO面上没有发生全反射， 而入射角相同，则知b光的临界角小于a光的临界角，然后在分析折射率的大小关系，以 及判断光在玻璃中速度的大小，最后再确定出波长和频率关系，再进一步分析衍射和干涉 现象.【详解】A、由光路图看出，光线b在NO面上发生了全反射，而光线a在MO面上

23、没有发生全反.八 1射，而入射角相同，则知b光的临界角小于a光的临界角，由sinC =-分析得知，玻璃对 nca光的折射率小于b的折射率，由v =一可知，棱镜内a光的传播速度比b光的大，故A n正确；B、玻璃对a光的折射率小于b的折射率，则a光的频率比b光的低，a光的波长比b光的 长，故B正确；C、波长越长的波越容易发生明显的衍射现象，故a光比b光更容易发生明显的衍射现 象，则a光、b光通过同一狭缝发生衍射时，a光的中央亮纹更宽，故C正确；D、a光的波长比b光的长，而双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则知a光的双缝干涉条 纹间距比b光的宽，故D错误.【点睛】本题的解题关键是根据全反射的条件分析临界角的大小，确定折射率的大小，进一步分析 频率、波长的大小.24 . A【解析】【详解】A .如图所示