4.3 光的干涉 课时分层练 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.3 光的干涉 1.做这样的实验：如图所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥皂的薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为( ) A.正方形 B.长方形 C.椭圆形 D.圆形 2.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是( ) A. B. C. D. 3.以下是对一些生活现象的解释，你认为正确的是( ) A.太阳光下的肥皂泡呈现出五彩缤纷的颜色，是因为太阳光经肥皂液薄膜发生了干涉现象 B.“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体反射的太阳光发生了色散现象 C.用手把两片无色透明的玻璃片捏在一起，阳光下能看到彩色花纹，是因为光产生了反射现象 D.雨后会出现彩虹，是因为发生了干涉现象 4.用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是( ) A. B. C. D. 5.双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝和与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点距双缝和的距离相等，P点处出现距O点最近的第一条亮条纹，如果将入射的绿光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是( ) A.O点出现红光的暗条纹 B.O点上方距O点最近的红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不出现蓝光的亮条纹 D.O点上方距O点最近的蓝光的第一条亮条纹在P点的上方 6.激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机、远洋船舶等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们可简化为如图所示的模型：由激光器发出的两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的中心轴线转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试时，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的中心轴线，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测出光强经过了强—弱—强—弱—强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是( ) A.A束激光的频率大于B束激光的频率 B.整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变大 C.整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹 D.整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长 7.如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象，下列说法不正确的是( ) A.干涉条纹的产生是由于光线在膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加 B.用蓝光照射产生的干涉条纹间距比黄光照射时产生的条纹间距窄 C.干涉条纹间的亮条纹是由于两反射光叠加减弱产生的 D.薄膜上的干涉条纹基本上是水平的 8.有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛应用.这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示红外线在真空中的波长，n表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为（不计半波损失）( ) A. B. C. D. 答案以及解析 1.答案：D 解析：由于表面张力的作用，当刺破棉线圈里的薄膜时，棉线圈外薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成为圆形，D正确。 2.答案：D 解析：由和图中相邻干涉条纹间距随x的增加而增大的规律可知，d随x非线性减小，故D正确。 3.答案：A 解析：太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的薄膜干涉现象，故A正确；海市蜃楼是光的折射现象，故B错误；将两片玻璃片紧紧捏在一起，阳光下能看到许多彩色花纹，这是薄膜干涉现象，故C错误；雨后会出现彩虹，是光的色散现象，故D错误. 4.答案：A 解析：用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是平行等距、明暗相间的条纹，故选A. 5.答案：B 解析：由于O点到双缝的光程差为零，所以出现各种色光的亮条纹，A、C错误；P点处出现O点上方距O点最近的绿光的第一条亮条纹，而红光的波长大于绿光的波长，则红光的干涉条纹间距大于绿光的干涉条纹间距，B正确；同理，蓝光的干涉条纹间距小于绿光的干涉条纹间距，D错误. 6.答案：D 解析：两束光发生干涉的条件是频率相等，A错误；装置沿顺时针方向加速转动，A束激光沿逆时针方向从激光器射入光电探测器，B束激光沿顺时针方向从激光器射入光电探测器，所以A光路程逐渐变小，B光路程逐渐变大，B错误；题目中介绍了C处光强经过了强—弱—强—弱—强