4.3 光的干涉（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第一册物理（人教版2019）

4.3　光的干涉 [见学生用书P79] 小时候大家都吹过肥皂泡，泡泡在阳光的照射下显得五彩斑斓，十分好看。而肥皂水明明是无色的，这些彩色图案是怎样形成的呢？ 【答案】 肥皂泡是很薄的一层膜，太阳光在膜前后表面的反射光出现了干涉现象，又由于重力的原因，膜的厚度上薄下厚造成不同色光干涉加强位置不同，从而出现色散现象。 1．图甲是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图乙所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是(　C　) 第1题图 A．增大单色光的频率 B．增大双缝上的双缝间距 C．增大双缝到光屏的距离 D．增大单缝到双缝的距离 【解析】 根据公式Δx＝λ可知，增大单色光频率，则波长减小，条纹间的距离减小，A错误；增大双缝上的双缝间距d，条纹间的距离减小，B错误；增大双缝到光屏的距离L，条纹间的距离增大，C正确；条纹间的距离与单缝到双缝的距离无关，D错误。 2．竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下，由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹。若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则下列图与光通过该肥皂膜产生的干涉条纹基本一致的是(　B　) 第2题图 【解析】 薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉而形成干涉条纹，故从肥皂薄膜观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距变密，B正确。 3．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图甲所示装置中抽去一张纸片，则当光线垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将　　(　A　) 第3题图 A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失 【解析】 光照射到一个位置，在劈形模的上下两个面发生两次反射，叠加后形成干涉图样，厚度的两倍为光程差，光程差相同的点构成同一条亮(暗)条纹，当抽去一张纸片后，相同的厚度间隔变疏，A正确。 4．关于光学镜头增透膜，下列说法错误的是(　D　) A．增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度 B．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的 C．增透膜利用光的干涉原理 D．涂有增透膜的镜头，各种色光的反射光全部相互抵消，因此这种镜头的成像效果较好 【解析】 增透膜是利用光的干涉原理制成的，当光程差为光在膜中波长的一半时，反射光减弱，减少光的反射损失，从而增加光的透射，则增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的，A、B、C正确；在选择增透膜时，一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色，D错误。 5．下列有关光的干涉现象的描述，正确的是(　B　) A．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽 B．白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹 C．在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入是绿光，S2射入的是紫光，则干涉条纹是彩色的 D．光的干涉现象不能说明光是一种波 【解析】 双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，紫光的波长比绿光短，则条纹间隔变窄，A错误；白光是复色光，不同的色光波长不一样，当两列光的路程差等于半波长的偶数倍时，出现明条纹，当路程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹，肥皂膜前后表面光反射在前表面叠加，形成彩色的干涉条纹，B正确；干涉的条件是两列光频率相同，不同频率的光不能发生干涉，C错误；光的干涉现象说明光是一种波，D错误。 6．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是(　B　) 第6题图 A．减小光源到双缝的距离 B．减小双缝之间的距离 C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源 【解析】 由Δx＝λ可知，减小双缝之间的距离，增大双缝到光屏之间的距离，换用波长更长的单色光源，即换用频率更低的单色光源，都可以增加干涉条纹的间距，B正确。 7．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，如图所示，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯可以降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜的玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为(　B　) 第7题图 A.λ B.λ C.λ D．λ 【解析】 因为薄