“四翼”检测评价（十九） 光的干涉

“四翼”检测评价（十九）光的干涉A组—重基础·体现综合1.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂液薄膜的铁丝圈，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样更接近下图中的()解析：选D铁丝圈上的肥皂膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上薄膜厚度基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的光波叠加后得到加强，那么这一水平线上(同一厚度)的各处光波均会加强，所以干涉条纹应是基本水平的，D正确。2．(多选)在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．在与双缝的距离相等的点形成暗条纹B．在与双缝的距离之差为nλ的点形成亮条纹C．在与双缝的距离之差为neq\f(λ,2)的点形成亮条纹D．在与双缝的距离之差为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2)))λ的点形成暗条纹解析：选BD在杨氏双缝干涉实验中，当某处与双缝距离之差Δδ为波长的整数倍，即Δδ＝nλ(n＝0,1，2，…)时，这点为振动加强点，该处出现亮条纹；当Δδ为半波长的奇数倍，即Δδ＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1，2，…)时，这点为振动减弱点，该处出现暗条纹，B、D正确。3．在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为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，则双缝的间距约为()A．2.06×10－7m B．2.06×10－4mC．1.68×10－4m D．1.68×10－3m解析：选C在双缝干涉实验中，相邻亮条纹间距Δx、双缝间距d与双缝到屏的距离l间的关系为Δx＝eq\f(l,d)λ，则双缝间距d＝eq\f(lλ,Δx)＝eq\f(1.00×589×10－9,0.350×10－2)m≈1.68×10－4m。4．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，表明红光波长较短解析：选A由公式Δx＝eq\f(l,d)λ知，波长越长，干涉条纹间距越大，红光波长比绿光长，绿光波长比紫光长，故A正确。5．(2023·雷州高二检测)如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的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的下表面解析：选C干涉法的原理是利用单色光的薄膜干涉，这里的薄膜指的是样板与待测玻璃板之间的空气层。在空气层的上表面和下表面分别反射的光会发生干涉，观察干涉后形成的条纹是否为平行直线，可以判断厚玻璃板的上表面是否平整。因此选项C是正确的。6.(多选)杨氏双缝干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波发生干涉，如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，则下列说法正确的是()A．A点出现明条纹 B．B点出现明条纹C．C点出现暗条纹 D．C点出现明条纹解析：选ABC波峰与波峰或者波谷与波谷相叠加振动加强，所以A点与B点出现明条纹，波峰与波谷叠加振动减弱，所以C点出现暗条纹，A、B、C正确，D错误。7．(2022·中山高二检测)在“观察光的干涉现象”实验中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若用红色和绿色玻璃各挡住一条缝，则在光屏上可以观察到()A．黄色的干涉条纹B．绿色的干涉条纹C．红绿相间的条纹D．两种色光叠加，但无干涉条纹解析：选D若用红色和绿色玻璃各挡住一条缝，则分别只有红色光和绿色光通过。由于红色光和绿色光的频率不同，不能发生干涉，则屏上是两种色光的叠加，没有干涉条纹。故D正确。8．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现亮、暗条纹的情况是()A．用单色光f1和f2分别照射时，均出现亮条纹B．用单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹C．用单色光f1照射时出现亮条纹，用f2照射时出现暗条纹D．用单色光f1照射时出现暗条纹，用f2照射时出现亮条纹解析：选C单色光f1的波长：λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,5.0×1014)m＝0.6μm，单色光f2的波长：λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3×108,7.5×1014)m＝0.4μm。因为P点到双缝的距离之差δ＝0.6μm＝λ1，所以用单色光f1照射时P点出现亮条纹。因为δ＝0.6μm＝eq\f(3,2)λ2，所以用单色光f2照射时P点出现暗条纹，C正确。9．(2022·佛山高二检测)为了减少光在透镜表面由于反射造成的损失，可在透镜表面涂上一层增透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁。为了使波长为5.52×10－7m的绿光在垂直入射时的反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的最小厚度。解析：设绿光在真空中的波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0f,λf)，即λ＝eq\f(λ0,n)。反射光干涉相消，那么增透膜最小厚度d＝eq\f(1,4)λ＝eq\f(λ0,4n)＝eq\f(5.52×10－7,4×1.38)m＝1×10－7m。答案：1×10－7mB组—重应用·体现创新10.如图所示，在一个空长方体箱子的左侧壁刻上双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放在箱子左边时，在箱子的右侧内壁上产生干涉条纹。如果把箱子用透明的油灌满，条纹的间距将()A．保持不变 B．减小C．可能增大 D．增大解析：选B箱子灌满油时，折射率增大，根据v＝eq\f(c,n)可知光速减小，根据v＝λf可知光的波长减小，根据干涉条纹间距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知条纹间距减小，故A、C、D错误，B正确。11.在双缝干涉实验中，选用波长为6.0×10－7m的橙光时，光屏上P点恰好出现亮纹，如图所示，现仅改用其他颜色的可见光做实验，P点出现暗纹。已知可见光的频率范围是3.9×1014～7.5×1014Hz，则入射光的波长可能是()A．8.0×10－7m B．4.8×10－7mC．4.0×10－7m D．3.4×10－7m解析：选B选用波长为6.0×10－7m的橙光做实验时，光屏上的P点出现的亮纹是距中心条纹的第二亮纹，根据路程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，则有路程差Δd＝2×6.0×10－7m＝12×10－7m；现改用其他颜色的可见光做实验，根据路程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹，光屏上的P点出现暗条纹，那么eq\f(λ,2)·n＝Δd＝12×10－7m(n＝1,3,5，…)，所以f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(nc,2Δd)(n＝1,3,5，…)，当n＝1时，f1＝1.25×1014Hz；当n＝3时，f2＝3.75×1014Hz；当n＝5时，f3＝6.25×1014Hz；当n＝7时，f4＝8.75×1014Hz，故B正确，A、C、D错误。12．(多选)利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整度和制作镜头增透膜。图1中，让单色光从上方射入，这时从上方看可以看到明暗相间的条纹，则()A．图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，条纹变疏B．图1中将样板微微平行上移，条纹疏密不变C．在图1中如果看到的条纹如图2所示，说明被检查平面在此处凹陷D．图3中加了增透膜的镜头看起来是有颜色的，那是增透了这种颜色的光的缘故解析：选BC从空气膜的上下表面分别反射的光是相干光，它们相遇发生干涉现象，出现明暗相间的条纹，所以此条纹是由上方样板的下表面和下方被检查平面反射的光叠加后形成的。将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，干涉条纹会变密，故A错误；将样板平行上移，条纹向着劈尖移动，但条纹疏密不变，故B正确；由弯曲的条纹可知，此处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同，知此处凹陷，故C正确；照相机、望远镜的镜头表面加了一层透光的膜，可以增大某种光的透射强度，这种膜称为增透膜，利用了光的干涉现象，同时镜头看起来是有颜色的是光的干涉造成的，故D错误。13．用氦氖激光器发射的红光进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d＝0.1mm，双缝到屏的距离l＝6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻亮条纹的间距是3.8cm，则氦氖激光器发出红光的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射率是eq\f(4,3)的水中，这时屏上的条纹间距是多少？解析：由Δx＝eq\f(l,d)λ，可以得出红光的波长λ＝eq\f(d,l)·Δx＝eq\f(0.1×10－3×3.8×10－2,6.0)m≈6.3×10－7m所以激光器发出的红光的波长是6.3×10－7m如果将整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为λ′，由光的特点可知：光在传