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专题14 光的干涉
一.选择题
1.(2020-2021学年·江苏省响水中学高二期中)关于薄膜干涉,下列说法中正确的是( )
A.只有厚度均匀的薄膜,才会发生干涉现象
B.只有厚度不均匀的楔形薄膜,才会发生干涉现象
C.厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹
D.观察肥皂液膜的干涉现象时,观察者应和光源在液膜的同一侧
【答案】 D
【解析】 当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时,只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件,就会出现明条纹,满足振动减弱的条件就会出现暗条纹,这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现。当薄膜厚度均匀时,不会出现干涉条纹,但也可能发生干涉现象,如果是单色光照射,若满足振动加强的条件,整个薄膜前方都是亮的,否则整个薄膜的前方都是暗的,故A、B、C错误;薄膜干涉条纹,是两列频率相同的反射光在薄膜上出现的现象,因此观察者应和光源在液膜的同一侧,故D正确。
2.(2021·1月福建省新高考适应性考试,2)在图示的双缝干涉实验中,光源S到缝S1、S2距离相等,P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为400 nm的光实验时,光屏中央P0处呈现中央亮条纹(记为第0条亮条纹),P处呈现第3条亮条纹。当改用波长为600 nm的光实验时,P处将呈现( )
A.第2条亮条纹 B.第3条亮条纹
C.第2条暗条纹 D.第3条暗条纹
【答案】 A
【解析】 根据双缝干涉出现亮条纹的条件为光程差是波长的整数倍,有Δr=nλ=3×400 nm=1 200 nm,又Δr=n′λ′,λ′=600 nm,则n′=2,故A正确。
3.(2020-2021学年·榆树市一中学高二月考)单色光照射双缝,在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹,现用遮光板将其中的一个缝挡住,则像屏上观察到的现象是( )
A.宽度均匀的明暗相间的条纹
B.中央亮而宽,两边窄而暗条纹
C.一条亮纹
D.一片亮光
【答案】 B
【解析】 如果将双缝中一条缝挡住,其他不改变,光屏上出现的图案是光的衍射条纹即中央亮而宽,两边窄而暗条纹,故B正确,A、C、D错误。
5.(2020-2021学年·江苏鼓楼高二期末)用双缝干涉实验装置得到红光的干涉条纹。先增加光源与单缝之间的距离,再将光源与单缝之间的红色滤光片换为绿色滤光片,下列说法正确的是( )
A.增加光源与单缝之间的距离后,得到的条纹间距变大
B.增加光源与单缝之间的距离后,得到的条纹间距变小
C.换为绿色滤光片后,得到的条纹间距变小
D.换为绿色滤光片后,得到的条纹间距变大
【答案】 C
【解析】 根据Δx=λ可知,增加光源与单缝之间的距离后,得到的条纹间距不变,选项A、B错误;换为绿色滤光片后,波长变短,则得到的条纹间距变小,选项C正确,D错误。
6.(2021·枣庄市三中高二月考)在双缝干涉实验中,图甲是用绿光进行实验时,屏上观察到的条纹情况,a处为中央亮条纹,图乙是用同一实验装置只是换用另一种颜色的单色光进行实验时,屏上观察到的条纹情况,a处仍为中央亮条纹,则以下说法中正确的是( )
A.图乙可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长
B.图乙可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长
C.图乙可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短
D.图乙可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短
【答案】 A
【解析】 在同一实验装置下,l、d相同,由Δx=λ可知,相邻两条亮条纹(或暗条纹)之间的距离Δx与λ成正比。由题意知乙中条纹间距大于甲中条纹间距,所以乙图所用光的波长要长,而对于可见光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,波长依次变短,由此可知可能是红光而不是紫光。
7.(多选)(2020-2021学年·海原县一中高二期末)一束平行光照射在双缝上,在缝后屏上得到干涉条纹,下列判断正确的是( )
A.改变双缝到屏的距离,条纹间距不变
B.入射光波长变短,光强不变,条纹间距不变
C.入射光频率变化时条纹间距跟着变化
D.在水里做双缝干涉实验,同样条件下的条纹间距会变小
【答案】 CD
【解析】 根据公式Δx=λ,可知改变双缝到屏的距离,即l改变,则条纹间距改变,入射光波长变短,条纹间距减小,A、B错误;入射光频率变化,则入射光波长发生变化,则间距跟着变化,C正确;在水里,入射光波长比在空气中的波长小,所以条纹间距变小,D正确。
8.(多选)(2020-2021学年·福建福州一中高二期末)利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整度和制成镜头增透膜。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,下列说法正确的是( )
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,说明被检平面在此处是凹下
D.图3中镀了增透膜的