提分集训(75)光的干涉现象(Word练习)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

[A级　练对点·固本] 对点练1　光的干涉现象 1．图1为双缝干涉实验装置示意图，图2为用该装置实验时得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹．下列说法正确的是(　　) A.若甲光是蓝光，乙光可能是红光 B.将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小 C.换一个双缝之间距离更小的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小 D.用白光进行实验，光屏上无干涉条纹 解析：选B　A．由Δx＝λ 可知甲的干涉条纹间距大，所以甲的波长长，则甲光可能是红光，乙光可能是蓝光，故A错误； BC.根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 Δx＝λ 可知若要干涉条纹间距变小，可以将光屏移近双缝，或增大双缝之间的距离d，故B正确，C错误； D.用白光进行实验，则干涉条纹是彩色条纹且中央亮纹是白色的，其它亮纹中红色波长最长在最外侧，紫色光波长最短在最内侧，故D错误． 故选B. 2．用图甲所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度．A为标准平板玻璃，B为被检查平板玻璃，在A、B右端夹入薄纸片，C为入射的红光，图乙是俯视图甲观察到的干涉条纹．下列选项正确的是(　　) A.当把C换为蓝光时，条纹间距变大 B.图乙中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起 C.将薄纸片向右移动少许，从上往下可以观察到干涉条纹变稀疏 D.图示条纹是由A的下表面反射光和A的上表面反射光发生干涉形成的 解析：选C　A．当把C换为蓝光时，蓝光的波长小于红光，可知条纹间距变小，选项A错误； B.图乙中弯曲的条纹对应的被检查平面右边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凹陷的，故B错误； C.相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，将薄纸片向右移动少许，空气膜的劈角变小，空气膜厚度差等于半个波长的位置距离变大，所以相邻亮条纹间距应变大，观察到干涉条纹变稀疏，故C正确； D.图示条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的，选项D错误． 故选C. 3．(多选)(2025·泰安模拟)如图所示，某兴趣小组用洛埃德实验装置研究光的波长，S为垂直于纸面的单色线光源，M为平面镜．S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再入射到光屏上，光屏上会出现明暗相间的条纹，已知S到平面镜的垂直距离d＝0.15 mm，S到光屏的距离l≈1.2 m．观测到第3个是条纹中心到第12个是条纹中心的间距为22.78 mm.则(　　) A.平面镜水平向左移动少许，光屏上相邻两条亮纹间距将变小 B.平面镜竖直向下移动少许，光屏上相邻两条亮纹间距将变小 C.该单色光的波长为6.33×10-7 m D.该单色光的波长为5.83×10-7 m 解析：选BC　AB.作出光源S在平面镜中的像S′，则光源到屏的距离可以看做双缝到屏的距离L，光源S到平面镜中虚像S′的间距看做双缝的间距，根据双缝干涉条纹间距公式可得 Δx＝λ 平面镜水平向左移动少许，双缝到屏的距离、双缝的间距均不变，光屏上相邻两条亮纹间距不变，平面镜竖直向下移动少许，双缝的间距增大，光屏上相邻两条亮纹间距将变小，故A错误，B正确； CD.双缝干涉条纹间距为 Δx＝mm 根据双缝干涉条纹间距公式可得Δx＝λ 联立解得该单色光的波长为 λ＝6.33×10-7 m 故C正确，D错误． 故选BC. 4．(2020·山东高考)双缝干涉实验装置的截面图如图所示．光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点．光源S发出的波长为λ的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为Δt.玻璃片厚度为10λ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射．以下判断正确的是(　　) A.Δt＝　　　　　　　B．Δt＝ C.Δt＝ D．Δt＝ 解析：选A　波长为λ的光在玻璃片中的传播速度v＝，通过玻璃片厚度为10λ的距离，光传播的时间差Δt＝－＝，选项A正确． 对点练2　光的衍射和偏振现象　相对论 5．单色光分别入射到直径为dA和dB的圆孔，形成如图所示的图A和图B，由图可知(　　) A.A图是衍射图像，dA<dB B.A图是干涉图像，dA>dB C.B图是衍射图像，dA<dB D.B图是干涉图像，dA>dB 解析：选A　对衍射现象的研究表明，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以近似认为光是沿直线传播的．但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显，题中A图发生明显衍射现象，故dA<dB. 故选A. 6．(多选)如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则(　　) A.属于衍射图样的是a和c B.属于干涉图样的是a和c C.a图对应的光的波长比c图对应的光的波长更大 D.从左到右的a、b、c、d四幅图对应的色光的顺序是红光、紫光、蓝光、黄光 解析：选BCD　AB.双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹等间距，故a图和c图是双缝干涉图样，故A错误，B正确； C.根据双缝干涉条纹间距Δx＝λ可知，波长λ越大，Δx越大，故a图对应的光的波长比c图对应的光的波长更大，故C正确； D.a图对应的光的波长比c图对应的光的波长更大，所以a图对应红光，c图对应蓝光；波长越大，衍射条纹越宽，则b图对应的光的波长比d图对应的光的波长小，所以b图对应紫光，d图对应黄光．故从左向右依次对应红光、紫光、蓝光和黄光，故D正确． 故选BCD. 对点练3　几何光学与物理光学的综合 7．(多选)《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”．下图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光．下列说法正确的是(　　) A.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹 B.在水滴中，a光折射率大于b光中折射率 C.在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度 D.水滴对a光的临界角大于对b光的临界角 解析：选AB　A．雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射时，不同色光偏折程度不同而形成的，即发生色散而形成的，故A正确； BD.画出光路图，分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式n＝得知，b光的折射率较小，即在水滴中，a光折射率大于b光中折射率，由sin C＝可知，水滴对a光的临界角小于对b光的临界角，故B正确，D错误； C.a光的折射率较大，由公式v＝得知，在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误． 故选AB. 8．如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的右侧面沿半径射入，经AB界面折射后分为红光和紫光两束光，则下列说法正确的是(　　) A.b光是红光，则a光是紫光 B.现将入射光绕O点逆时针转动，则a光先消失 C.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 D.在半圆形玻璃中，b光的传播时间小于a光的传播时间 解析：选C　A．因为玻璃对b光的偏折程度大于a光，所以玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，所以b光是紫光，故A项错误； B.根据sin C＝ 可知，b光临界角小，现将入射光绕O点逆时针转动，则b光先消失，故B项错误； C.b光频率高，波长短，根据Δx＝ 可知，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故C项正确； D.根据v＝ 所以在半圆形玻璃中，b光速度小，路程相同，由t＝ 则b光时间长，故D项错误． 故选C. [B级　练综合·提分] 9．(2025·淄博模拟)“冷光灯 ”照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低．这种灯是在灯泡后面放置的反光镜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表示此红外线在真空中的波长，n 为薄膜对该光的折射率，不计半波损失，则所镀薄膜的厚度最小应为(　　) A.λ B．λ C.λ D．λ 解析：选A　当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个界面上的反射光相干涉后互相削弱，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，则 (2n＋1)＝2d(n＝0，1，2，3，…) 解得d＝(2n＋1)(n＝0，1，2，3，…) 故厚度d的最小值为，其中λ′为红外线在薄膜中的波长，由题意可知λ′＝ 则d＝ 故选A. 10．(2025·洛阳模拟)利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级)，实验装置如图甲所示．T1和T2是具有标准平面的玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L.实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为ΔL.则以下说法正确的是(　　) A.|D－D0|＝ B.A与A0直径相差越大，ΔL越大 C.轻压T1右端，若ΔL增大则有D＜D0 D.A与A0直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹 解析：选A　A．设标准平面的玻璃晶之间的夹角为θ，由题可知，有 tan θ＝ 有空气薄膜干涉的条件可知 2ΔL tan θ＝λ ΔL＝ ＝ A正确； B.由上述分析可知，A0与A直径相差越大，θ越大，ΔL越小；，B错误； C.轻压T1右端，若ΔL增大则有θ减小，说明D>D0，C错误； D.当A与A0直径相等时，tan θ＝0 ，形不成图乙中的干涉条纹，D错误． 故选A. [C级　练加强·培优] 11．如图所示，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖，折射率n＝，∠B＝90°.一束频率f＝5×1014 Hz的光线从AB中点垂直射入棱镜，从BC射出后，进入双缝干涉装置．已知AC长度l＝0.15 m，双缝间距d＝0.2 mm，双缝到光屏的距离L＝1.0 m，光在真空中的传播速度c＝3.0×108 m/s. (1)通过计算判断光线能否在AC面发生全反射； (2)求光线在玻璃砖中传播的时间t； (3)求光屏上两相邻亮条纹中心间的距离Δx. 解析：(1)由sin C＝＝ 可知全反射临界角 C＝45° 从AB中点垂直射入棱镜的入射光线恰好可以在等腰直角三角形的AC边发生全反射； (2)由题意可知，光线在棱镜中的传播距离 s＝2×sin 45°＝l＝ m 传播速度为v＝ 则传播时间t＝＝5×10-10 s (3)光屏上两相邻亮条纹中心间的距离 Δx＝λ＝＝ m＝3×10-3 m 答案：(1)能发生全反射　(2)t＝5×10-10 s　(3)Δx＝3×10-3 m 学科网（北京）股份有限公司 $$