课堂小练（18） 光的干涉 实验：用双缝干涉测量光的波长-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修1（人教版2019）

课堂小练(十八)　光的干涉　实验:用双缝干涉测量光的波长 　 基本素养练 1.对两列光波在空中叠加,以下说法错误的是 (　　) A.不同的色光有可能发生干涉现象,只是不稳定 B.不同的色光不可能发生干涉现象 C.光的强度不同有可能发生干涉现象 D.是否发生干涉现象与光的强度无关 解析　两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光,即是否满足频率相同、相位差恒定的条件,不同的色光频率不同,所以不可能发生干涉现象,故A项错误,B项正确;光的强度不同,但仍有可能满足相干条件,也就是有可能发生干涉现象,故C、D两项正确。 答案　A 2.(多选)如图所示,在观察薄膜干涉现象时,把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,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的像,下列说法正确的是(　　) A.在酒精灯上撒一些食盐,是为了使灯焰发出的光更亮 B.实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象 C.实验时应在另一侧透过液膜观察火焰,来观察薄膜干涉现象 D.用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是不一样的 解析　在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光,所以是为了灯焰能发出明亮的黄光,A项错误;当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光,这两列光的频率相同,产生干涉现象,所以实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象,B项正确,C项错误;发生薄膜干涉时,相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与入射光的波长和在膜中传播的距离有关,所以用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是不一样的,D项正确。 答案　BD 3.如图所示,在用单色光做双缝干涉实验时,若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动,则 (　　) A.不再产生干涉条纹 B.仍可产生干涉条纹,且中央亮纹P的位置不变 C.仍可产生干涉条纹,中央亮纹P的位置略向上移 D.仍可产生干涉条纹,中央亮纹P的位置略向下移 解析　本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源,双缝S1、S2的作用是形成相干光源,稍微移动S后,没有改变传到双缝的光的频率,由S1、S2射出的仍是相干光,若单缝S稍微向上移动,由单缝S发出的光经双缝到达屏上P点下方某点的路程差为零,故中央亮纹下移,D项正确。 答案　D 4.根据你学过的干涉原理,判断下列说法正确的是 (　　) A.在真空中传播速度相同的两束光可以发生干涉现象 B.在双缝干涉实验中,用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现等间距的彩色条纹 C.其他条件不变的情况下,双缝的间距越大,光屏上产生的干涉条纹间距越小 D.在双缝干涉实验中,把其中一缝挡住,则干涉条纹与原来一样,只是亮度减半 解析　速度相同的光,不一定是相干光源,A项错误;红光与紫光频率不同,不是相干光源,B项错误;由条纹间距公式Δx=λ可知,在其他条件不变的情况下,双缝的间距越大,光屏上产生的干涉条纹间距越小,C项正确;挡住其中一缝,则不能出现干涉现象,D项错误。 答案　C 5.(多选)如图是光的双缝干涉的示意图,下列说法正确的是 (　　) A.单缝S的作用是为了增加光的强度 B.双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源 C.当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹 D.当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为波长λ时,产生中央亮条纹 解析　单缝是为了获得线光源,A项错误;双缝是为了获得相干光源,B项正确;当路程差为0时是中央亮纹,路程差为时产生第一条暗纹,则路程差为λ时产生第二条暗纹,C项正确,D项错误。 答案　BC 6.某同学用如图所示的双缝干涉实验仪测量光的波长,已知双缝间距为1.2×10-4 m,双缝到屏的距离为0.7 m,测得相邻两条亮条纹中心间距为2.27 mm,则光的波长为 (　　) A.3.3×10-7 m B.3.6×10-7 m C.3.9×10-7 m D.4.2×10-7 m 解析　根据双缝干涉相邻两条亮条纹间距公式Δx=λ,其中Δx=2.27 mm=2.27×10-3 m,L=0.7 m,d=1.2×10-4 m,代入数据得λ≈3.9×10-7 m,C项正确。 答案　C 能力提升练 7.利用光的干涉原理可以检测甲烷、二氧化碳、瓦斯等气体的浓度,具有精度高、操作简便的特点。如图为一甲烷检测仪的工作原理图,其中P点为双缝中垂线与光屏的交点。则 (　　) A.空气室和甲烷室内的介质不同,不能在光屏上观察到干涉条纹 B.P点出现亮条纹,可知此时甲烷室中没有甲烷 C.随着甲烷室中甲烷浓度的变化,光屏上相邻两干涉条纹的间距也相应变化 D.通过测量干涉条纹在光屏上的位移量,可以知道甲烷在空气中的含量 解析　通过空气和甲烷,光的频率不变,能在光屏上观察到干涉条纹,A项错误;只有满足光程差