4.3 光的干涉 讲义 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册同步考点题型练

目录 第23课时　光的干涉 1 考点一　光的双缝干涉 1 考点二　干涉条纹和光的波长之间的关系 2 考点三　薄膜干涉 3 巩固训练·提升能力 4 第23课时　光的干涉 考点一　光的双缝干涉 例题分析·考点题型 【例题1】（单选） 用不同颜色的单色光或白光做双缝干涉实验，在相同实验条件下可得到如图所示的实验结果从上到下依次是蓝光、红光和白光的干涉条纹，下列说法正确的是(    ) A. 题中所说的相同实验条件是指两缝间的距离以及单缝光源到屏的距离一定 B. 光的干涉条纹与衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的 C. 光通过一条狭缝会发生衍射，光通过平行的两条宽度相等狭缝只发生干涉 D. 当用白光作为光源时，光屏的中央为彩色条纹，两边是白色条纹 【变式训练1】（单选）光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是(    ) A. 图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板 B. 若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽 C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凹陷 D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是等间距的同心圆环 考点二　干涉条纹和光的波长之间的关系 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）如图所示为杨氏双缝干涉实验装置，为某一单色光源，、为双缝，，点为水平正对的中心，点为第级亮条纹的中心，点为第级亮条纹的中心，。已知双缝间距为，双缝到光屏距离为，下列说法正确的是 A. 该单色光的波长为 B. 该单色光从双缝、到达点的路程差为 C. 若仅将光源略向左移动，则条纹宽度变大 D. 若仅将光屏向左移动，则看到光屏上明暗相间的条纹向点靠拢 【变式训练1】（单选）如图所示，在双缝干涉实验中，用波长的橙色光实验时，为中心点上方第一条亮纹，现改用波长为的紫光进行实验，则(    ) A. 处和处都是亮条纹 B. 处是亮条纹，处是暗条纹 C. 处是暗条纹，处是亮条纹 D. 处和处都是暗条纹 【变式训练2】（单选）如图所示，某同学用一黄色光源和平面镜在光屏上得到了干涉条纹。光源发出的光直接照在光屏上，同时还通过平面镜反射在光屏上。已知光源到平面镜所在平面的距离为，到光屏的距离为，光的波长为，若要增大相邻两条亮纹间距离，则应(    ) A. 增大 B. 减小 C. 换用蓝光 D. 换用红光 考点三　薄膜干涉 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）如图所示是一竖立的肥皂薄膜的截面，一束单色平行光射向薄膜，在薄膜上产生干涉条纹，则下列说法错误的是(    ) A. 干涉条纹的产生是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B. 观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，薄膜上的干涉条纹是水平的 C. 观察干涉条纹时，薄膜上的干涉条纹是水平的，若薄膜在竖直面内转过度角，则条纹将变成竖直的 D. 用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小 【变式训练1】（多选）如图，把上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。用红光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，可以看到明暗相间的同心圆环状条纹，这些条纹叫牛顿环。下列说法正确的是(    ) A. 干涉条纹是由上表面的反射光线和上表面的反射光线叠加形成 B. 由内向外条纹越来越密集 C. 若玻璃板的上表面有一个小凸起，该处条纹向外弯曲 D. 若用蓝光照射，条纹变稀疏 【变式训练2】（单选）与传统热光源相比，冷光灯工作时产生的热量极少。某种冷光灯灯泡后面放置的反光镜的表面镀上一层氟化镁薄膜，该膜可以消除反光镜不镀膜时表面反射回来的红外线热效应最显著，红外线在氟化镁中传播时的波长为，下列说法正确的是(    ) A. 该冷光灯的原理是光的干涉 B. 该冷光灯的原理是光的全反射 C. 氟化镁薄膜的最小厚度应为 D. 氟化镁薄膜的厚度应为的偶数倍 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.如图是、两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则(    ) A. 光的频率大于光的频率 B. 光比光更容易发生衍射 C. 、光从同种介质射入真空发生全反射时光临界角大 D. 、光从真空射入同种介质时，光的折射角大于光的折射角 2.如图所示为用绿光做双缝干涉实验所获得的条纹图样，下列说法正确的是(    ) A. 若仅改用红光，条纹间距变大 B. 若仅改用红光，条纹间距变小 C. 若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹间距不变 D. 若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹间距变大 3.光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是(    ) A. 图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件 B. 若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽 C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凸起 D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是等间距的同心圆环 4.牛顿发现太阳光的色散现象，为颜色理论奠定了基础。由、两单色光组成的复色光射入三棱镜，经三棱镜偏折情况如图所示。关于、光，下列说法正确的是(    ) A. 三棱镜对光的折射率较大 B. 若光是黄光，则光可能是红光 C. 光在三棱镜中的传播速度较小 D. 用相同的双缝干涉实验装置做实验，光的干涉条纹间距较大 5.摄影爱好者小明购买了相机后，发现镜头的颜色呈现蓝紫色，经过上网查询，了解到镜头上涂了一层很薄的氟化镁薄膜。下列说法正确的是(    ) A. 镜头的颜色呈现蓝紫色的原因是氟化镁将其他颜色的光吸收只反射蓝紫光 B. 镜头涂氟化镁薄膜利用偏振现象减少进入镜头的光 C. 镜头涂氟化镁薄膜利用薄膜干涉原理，反射光中缺失了绿光，镜头呈现蓝紫色 D. 镜头涂氟化镁薄膜主要是增加对绿色光的透射，增透膜的厚度为绿光在真空中波长的 6.如图所示，在酒精灯灯芯上撒一些食盐，灯焰能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂液中蘸一下，使铁丝圈挂上一层薄薄的液膜，用酒精灯的黄光照射液膜，液膜反射的光能使我们看到灯焰的像。下列关于液膜上灯焰像的形状可能正确的是(    ) A. B. C. D. 二、多选题。 7.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。设计师利用薄膜干涉的原理在眼镜的表面涂上“增反膜”，于是就设计出了一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。已知选用的“增反膜”材料的折射率为，真空中的光速为，紫外线在真空中的频率为，下列说法正确的是  (    ) A. 紫外线进入“增反膜”后的频率为 B. 紫外线进入“增反膜”后的波长为 C. 从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的 D. “增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的 8.通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图；图乙是双缝干涉示意图，点位置是第条亮条纹位置；图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图；图丁是炎热夏日在公路上开车前行时看到前方有“一滩水光”的光路原理图。下列说法中正确的是(    ) A. 图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距变大 B. 图乙中，若单色光由蓝光变为橙光，则点位置下降 C. 图丙中，光线在两处发生了全反射，且光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度 D. 图丁中，越是靠近地面，温度越高，空气对光的折射率越大 9.下列说法正确的是(    ) A. 图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 B. 图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 C. 图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处 D. 图丁为大蓝闪蝶在显微镜下其翅膀的光学结构示意图，显现蓝色光泽的原因是上下鳞片间的距离的倍近似等于蓝光在空气中半波长的奇数倍 10.如图所示，平行玻璃砖下表面镀有反射膜，两束平行细单色光、从空气斜射到玻璃砖上表面，入射点分别为、，两光线刚好从玻璃砖上表面同一点射出，己知玻璃砖对、两单色光的折射率均大于，下列说法中正确的是    ． A. 在玻璃中光的速度比光小 B. 增大光的入射角，当光从玻璃砖上表面射出时有可能发生全反射 C. 若、两束光同时从玻璃砖上表面射入，则光比光先从点射出 D. 若、两束光通过同一个双缝干涉实验装置，光对应的条纹间距较大 11.如图所示，真空中有一半径为、质地均匀的玻璃球，一束复色光沿射入玻璃球，经折射后分成、两束光分别从、两处折射出玻璃球，已知与的夹角，，。下列说法正确的是(    ) A. 光在玻璃球中的传播速度大于光在玻璃球中的传播速度 B. 玻璃球对光的折射率为 C. 从玻璃球中射出时，光的折射角大于光的折射角 D. 用同一双缝干涉实验装置进行实验，光在光屏上形成的条纹间距比光的大 12.两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示．图丙中有一半圆玻璃砖，是圆心，是法线，是足够长的光屏．甲单色光以入射角由玻璃砖内部射向点，折射角为则下列说法正确的是(    ) A. 乙光以入射时一定发生全反射 B. 甲光的频率比乙光的频率小 C. 甲光在玻璃砖中的临界角满足 D. 若绕点逆时针旋转玻璃砖，上可能接收不到甲光 三、计算题。 13.利用干涉原理可测定液体的折射率。如图所示，屏上的点位于双缝和的中垂线上，当用红色激光平行照射双缝时，可在屏上得到等间距干涉条纹，定义点处为第级亮条纹的中心，向两侧依次出现第级、第级、、亮条纹。当双缝与屏之间为真空时，屏上点处是上方的第级亮条纹的中心。已知红光在真空中的波长为，真空中的光速为。 求来自和的光传播到点处的时间差。 当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上点处是上方的第条亮条纹的中心。求该液体的折射率。结果可用分数表示 14.研究光的干涉现象原理图如图所示光源到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，点为、连线中垂线与光屏的交点光源发出单色光，经、传播到光屏上点，垂直于光屏，为某亮条纹中心，之间还有条亮条纹，光由、传播到点的时间差为现紧贴放置厚度为的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到点与光由直接传播到点时间相等已知光在真空中的速度为，玻璃对该单色光的折射率为，不考虑光在玻璃片内的反射求： 单色光在真空中的波长 玻璃片的厚度． 15.如图所示，一玻璃砖截面为半圆，一束空气中波长的激光与半圆直径成射入半圆形玻璃砖，在圆心点恰好发生全反射，从圆面水平射出后，进入双缝干涉装置，已知半圆的半径，光在真空中的传播速度为，。求： 玻璃砖的折射率； 光线在玻璃砖中传播的时间； 若是光屏上的一点图中未画出，点与双缝、距离之差为，问点是亮条纹还是暗条纹？需要写出判断依据，只写结论不得分 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 目录 第23课时　光的干涉 1 考点一　光的双缝干涉 1 考点二　干涉条纹和光的波长之间的关系 2 考点三　薄膜干涉 4 巩固训练·提升能力 6 第23课时　光的干涉 考点一　光的双缝干涉 例题分析·考点题型 【例题1】（单选） 用不同颜色的单色光或白光做双缝干涉实验，在相同实验条件下可得到如图所示的实验结果从上到下依次是蓝光、红光和白光的干涉条纹，下列说法正确的是(    ) A. 题中所说的相同实验条件是指两缝间的距离以及单缝光源到屏的距离一定 B. 光的干涉条纹与衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的 C. 光通过一条狭缝会发生衍射，光通过平行的两条宽度相等狭缝只发生干涉 D. 当用白光作为光源时，光屏的中央为彩色条纹，两边是白色条纹 【答案】B  【解析】A.题中所说的相同实验条件是指两缝间的距离以及双缝到屏的距离一定，项错误； B.光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的，项正确； C.光通过一条狭缝会发生衍射，光通过平行的两条宽度相等狭缝同样会衍射，项错误； D.当用白光作为光源时，光屏上出现彩色的干涉条纹，这是由于白光是由不同颜色的单色光复合而成，各色光产生的条纹间距不同，在光屏上叠加在一起，中央明纹为白色，两边出现彩色条纹，项错误。 故选B。 【变式训练1】（单选）光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是(    ) A. 图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板 B. 若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽 C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凹陷 D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是等间距的同心圆环 【答案】C  【解答】A.图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件，故A错误； B.相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，若换用频率更大、波长更小的单色光，其它条件不变，则图中的干涉条纹变密，故B错误； C.图丙中条纹向左弯曲，说明亮条纹提前出现，应是被检查的平面在此处出现了凹陷，故C正确； D.空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为亮条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因凸透镜压在平面玻璃上，空气薄膜不等间距，可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹，故D错误。 故选：。 考点二　干涉条纹和光的波长之间的关系 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）如图所示为杨氏双缝干涉实验装置，为某一单色光源，、为双缝，，点为水平正对的中心，点为第级亮条纹的中心，点为第级亮条纹的中心，。已知双缝间距为，双缝到光屏距离为，下列说法正确的是 A. 该单色光的波长为 B. 该单色光从双缝、到达点的路程差为 C. 若仅将光源略向左移动，则条纹宽度变大 D. 若仅将光屏向左移动，则看到光屏上明暗相间的条纹向点靠拢 【答案】D  【解析】由相邻亮条纹间距，得，故A错误 该单色光从双缝、到达点的路程差为，故B错误 若仅将光源略向左移动，条纹宽度不会变化，C错误 若仅将光屏向左移动，条纹间距减小，则看到光屏上明暗相间的条纹向点靠拢，D正确。 【变式训练1】（单选）如图所示，在双缝干涉实验中，用波长的橙色光实验时，为中心点上方第一条亮纹，现改用波长为的紫光进行实验，则(    ) A. 处和处都是亮条纹 B. 处是亮条纹，处是暗条纹 C. 处是暗条纹，处是亮条纹 D. 处和处都是暗条纹 【答案】B  【解析】缝、到光屏中央点的距离相等，无论什么色光，其相干光的路程差均为，故处都是亮条纹； 对于波长为的橙色光，、到点的路程差恰好为橙色光的个波长，则换用波长为的紫色光时，、到点的路程差恰好为橙色光的个波长，因此紫色光照射时在处是暗条纹。故B正确，ACD错误。 故选B。 【变式训练2】（单选）如图所示，某同学用一黄色光源和平面镜在光屏上得到了干涉条纹。光源发出的光直接照在光屏上，同时还通过平面镜反射在光屏上。已知光源到平面镜所在平面的距离为，到光屏的距离为，光的波长为，若要增大相邻两条亮纹间距离，则应(    ) A. 增大 B. 减小 C. 换用蓝光 D. 换用红光 【答案】D  【解答】光源和平面镜的像的光线发生杨氏双缝干涉，则与间的距离相对于双缝间的距离，为，则相邻两条亮条纹间的距离。可见增大相邻两条亮纹间距离，应减小，或增大，或增大，即将黄光换为波长更大的橙光或红光。故D正确，ABC错误。 考点三　薄膜干涉 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）如图所示是一竖立的肥皂薄膜的截面，一束单色平行光射向薄膜，在薄膜上产生干涉条纹，则下列说法错误的是(    ) A. 干涉条纹的产生是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B. 观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，薄膜上的干涉条纹是水平的 C. 观察干涉条纹时，薄膜上的干涉条纹是水平的，若薄膜在竖直面内转过度角，则条纹将变成竖直的 D. 用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小 【答案】C  【解析】由于重力的作用，肥皂薄膜形成了上薄下厚的形状，干涉条纹是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果，故A说法正确； 观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，且薄膜干涉是等厚干涉，同一条纹对应的薄膜厚度相同，故条纹是水平的，说法正确，说法错误； 其他条件相同时，干涉条纹间距与光的波长成正比，由于黄光波长较长，故用黄光照射薄膜产生的干涉条纹间距较大，用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距较小，故D说法正确。 【变式训练1】（多选）如图，把上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。用红光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，可以看到明暗相间的同心圆环状条纹，这些条纹叫牛顿环。下列说法正确的是(    ) A. 干涉条纹是由上表面的反射光线和上表面的反射光线叠加形成 B. 由内向外条纹越来越密集 C. 若玻璃板的上表面有一个小凸起，该处条纹向外弯曲 D. 若用蓝光照射，条纹变稀疏 【答案】BC  【解析】A.凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的，故A错误； B.因为圆面是曲面不是平面，所以光程差不是均匀增加的，所以从凸透镜中心向外，圆环半径不是均匀增大，而是越来越密集，故B正确； C.若玻璃板的上表面有一个小凸起，该处光程差减小，所以条纹向外弯曲，故C正确； D.由于蓝光的波长较红光短，若照射单色光的波长减小，则会造成相应条纹间距减小，故D错误。 故选BC。 【变式训练2】（单选）与传统热光源相比，冷光灯工作时产生的热量极少。某种冷光灯灯泡后面放置的反光镜的表面镀上一层氟化镁薄膜，该膜可以消除反光镜不镀膜时表面反射回来的红外线热效应最显著，红外线在氟化镁中传播时的波长为，下列说法正确的是(    ) A. 该冷光灯的原理是光的干涉 B. 该冷光灯的原理是光的全反射 C. 氟化镁薄膜的最小厚度应为 D. 氟化镁薄膜的厚度应为的偶数倍 【答案】A  【解析】该冷光灯的原理是光的干涉，故A正确，B错误； 为了使红外线在薄膜的前后两个表面的反射光产生干涉减弱的效果，薄膜前后两个表面的反射光的光程差应为的奇数倍，即 ，当时，可得氟化镁薄膜的最小厚度应为，故CD错误。 故选A。 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.如图是、两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则(    ) A. 光的频率大于光的频率 B. 光比光更容易发生衍射 C. 、光从同种介质射入真空发生全反射时光临界角大 D. 、光从真空射入同种介质时，光的折射角大于光的折射角 【答案】A  【解析】解：、由图可知，光的条纹间距更大，根据双缝干涉的条纹间距公式：，可知光的波长更长； 由真空中的波长、光速、频率的关系：，可知光的频率更大，故A正确； B、当波长比孔的尺寸大时，更容易发生衍射，即光更容易发生衍射，故B错误； 、光的频率更大，光的折射率更大，根据折射率与临界角的关系：，可知光的临界角更小； 由折射角与折射率的关系：，可知入射角相同时，光的折射角更小，光CD错误。 故选：。 2.如图所示为用绿光做双缝干涉实验所获得的条纹图样，下列说法正确的是(    ) A. 若仅改用红光，条纹间距变大 B. 若仅改用红光，条纹间距变小 C. 若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹间距不变 D. 若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹间距变大 【答案】A  【解析】根据条纹间距表达式  红光的波长大于绿光的波长，可知若仅改用红光，条纹宽度变大，故B错误，A正确； 若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹宽度减小，故CD错误。 故选A。 3.光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是(    ) A. 图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件 B. 若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽 C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凸起 D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是等间距的同心圆环 【答案】A  【解析】A.图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件，故A正确； B.相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，若换用频率更大、波长更小的单色光，其它条件不变，则图中的干涉条纹变密，故B错误； C.图丙中条纹向左弯曲，说明亮条纹提前出现，应是被检查的平面在此处出现了凹陷，故C错误； D.空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为亮条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因凸透镜压在平面玻璃上，空气薄膜不等间距，可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹，故D错误。 故选：。 4.牛顿发现太阳光的色散现象，为颜色理论奠定了基础。由、两单色光组成的复色光射入三棱镜，经三棱镜偏折情况如图所示。关于、光，下列说法正确的是(    ) A. 三棱镜对光的折射率较大 B. 若光是黄光，则光可能是红光 C. 光在三棱镜中的传播速度较小 D. 用相同的双缝干涉实验装置做实验，光的干涉条纹间距较大 【答案】D  【解析】A、由图看出，光束通过棱镜后光束的偏折角大于光束的偏折角，则棱镜对光束的折射率小于对光束的折射率，故A错误； B、光的折射率大于光，因此若光为黄光，则光不可能为红光，故B错误。 C、由可知，光束在棱镜中传播速度较大，故C错误； D、在完全相同的条件下，双缝干涉条纹间距与波长成正比，而棱镜对光束的折射率较小，波长较大，则光干涉条纹间距较宽，故D正确； 故选D。 5.摄影爱好者小明购买了相机后，发现镜头的颜色呈现蓝紫色，经过上网查询，了解到镜头上涂了一层很薄的氟化镁薄膜。下列说法正确的是(    ) A. 镜头的颜色呈现蓝紫色的原因是氟化镁将其他颜色的光吸收只反射蓝紫光 B. 镜头涂氟化镁薄膜利用偏振现象减少进入镜头的光 C. 镜头涂氟化镁薄膜利用薄膜干涉原理，反射光中缺失了绿光，镜头呈现蓝紫色 D. 镜头涂氟化镁薄膜主要是增加对绿色光的透射，增透膜的厚度为绿光在真空中波长的 【答案】C  【解析】当光照射氟化镁薄膜的两表面产生频率相同的反射光，从而出现干涉现象出现光的抵消，最终实现增加透射性，因为人对黄绿光最敏感，所以要使绿光相互抵消，所以膜的厚度一般为绿光在薄膜中波长的四分之一。所以增透膜应增强对黄绿光的透射，这时红光和紫光没有显著消弱，所以透镜通常呈蓝紫色，故ABD错误，C正确。 故选C。 6.如图所示，在酒精灯灯芯上撒一些食盐，灯焰能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂液中蘸一下，使铁丝圈挂上一层薄薄的液膜，用酒精灯的黄光照射液膜，液膜反射的光能使我们看到灯焰的像。下列关于液膜上灯焰像的形状可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】根据薄膜干涉的特点，可知像为水平的明暗相间条纹，但由于肥皂液呈现上薄下厚的状态，故在上区域光程差增加的较慢，而下区域光程差增加的较快，故像呈现上疏下密的水平条纹，故A正确，BCD错误。 故选：。 二、多选题。 7.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。设计师利用薄膜干涉的原理在眼镜的表面涂上“增反膜”，于是就设计出了一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。已知选用的“增反膜”材料的折射率为，真空中的光速为，紫外线在真空中的频率为，下列说法正确的是  (    ) A. 紫外线进入“增反膜”后的频率为 B. 紫外线进入“增反膜”后的波长为 C. 从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的 D. “增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的 【答案】BD  【解析】A.紫外线进入“增反膜”后频率不变，选项A错误； B.紫外线进入“增反膜”后的速度，结合波长、波速和频率的关系可知，紫外线进入“增反膜”后的波长，选项 B正确； C.为使从“增反膜”前后两个表面反射的光叠加后加强，两束反射光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的整数倍，选项C错误； 两束反射光的光程差又等于“增反膜”厚度的倍，同时为了节省材料，故“增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的，选项 D正确。 8.通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图；图乙是双缝干涉示意图，点位置是第条亮条纹位置；图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图；图丁是炎热夏日在公路上开车前行时看到前方有“一滩水光”的光路原理图。下列说法中正确的是(    ) A. 图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距变大 B. 图乙中，若单色光由蓝光变为橙光，则点位置下降 C. 图丙中，光线在两处发生了全反射，且光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度 D. 图丁中，越是靠近地面，温度越高，空气对光的折射率越大 【答案】AC  【解析】A.图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，则空气薄膜劈尖角上、下表面所夹的角变小，则有相同的厚度差对应的水平距离变大，则相邻条纹间距变大，A正确； B.图乙中是双缝干涉图，由干涉条纹间距公式  可知，若单色光由蓝光变为橙光，即干涉光的波长变大，干涉条纹间距变大，则  点位置第  条亮条纹位置向上移动，B错误； C.图丙中，光线在  两处发生了全反射，可知  光的偏折程度较大，则  光的折射率较大，由  可知，则  光在水珠中传播速度一定大于  光在水珠中传播速度，C正确； D.图丁中，越是靠近地面，温度越高，使得地面附近的气体的密度越小，则空气对光的折射率越小，D错误。 故选AC。 9.下列说法正确的是(    ) A. 图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 B. 图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 C. 图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处 D. 图丁为大蓝闪蝶在显微镜下其翅膀的光学结构示意图，显现蓝色光泽的原因是上下鳞片间的距离的倍近似等于蓝光在空气中半波长的奇数倍 【答案】AC  【解答】A.根据多普勒效应规律可知，图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，故A正确； B.光从光密介质进入光疏介质，当入射角大于临界角时，在界面上发生全反射，图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小，故B错误； C.图丙检验工件平整度的操作中，从左往右空气膜层的厚度逐渐增大，根据薄膜干涉的原理有 ，处条纹往左侧厚度较小位置前移，表明  为凹处，处条纹往右侧厚度较大位置后移，表明为凸处，故C正确； D.图丁为大蓝闪蝶在显微镜下其翅膀的光学结构示意图，显现蓝色光泽的原因是出现了干涉亮条纹，可知，上下鳞片间的距离的倍近似等于蓝光在空气中波长的整数倍，故D错误。 10.如图所示，平行玻璃砖下表面镀有反射膜，两束平行细单色光、从空气斜射到玻璃砖上表面，入射点分别为、，两光线刚好从玻璃砖上表面同一点射出，己知玻璃砖对、两单色光的折射率均大于，下列说法中正确的是    ． A. 在玻璃中光的速度比光小 B. 增大光的入射角，当光从玻璃砖上表面射出时有可能发生全反射 C. 若、两束光同时从玻璃砖上表面射入，则光比光先从点射出 D. 若、两束光通过同一个双缝干涉实验装置，光对应的条纹间距较大 【答案】AC  【解析】解：设、两单色光的入射角为，玻璃砖的厚度为，折射角分别为、。作出光路图如图所示 由于两光线刚好从玻璃砖上表面同一点射出，则由几何关系有，可知， 根据折射定律和光速公式有，，可得，，即在玻璃中光的速度比光小，故A正确； D.根据上述可知光的频率小于光的频率，光的波长大于光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，若、两束光通过同一个干涉装置，光对应的条纹间距较小，故D错误； C.、两束光在玻璃砖中传播的时间分别为， 由于玻璃砖对、两单色光的折射率均大于，根据，则有 上图中光没有发生全反射，则有，则得，所以可得，因此若、两束光同时从玻璃砖上表面射入，则光比光先从点射出，故C正确； B.光从上表面射出时的入射角等于射入时的折射角，即使增大光的入射角，当光射到玻璃砖上表面也不可能发生全反射，故B错误。 故选：。 11.如图所示，真空中有一半径为、质地均匀的玻璃球，一束复色光沿射入玻璃球，经折射后分成、两束光分别从、两处折射出玻璃球，已知与的夹角，，。下列说法正确的是(    ) A. 光在玻璃球中的传播速度大于光在玻璃球中的传播速度 B. 玻璃球对光的折射率为 C. 从玻璃球中射出时，光的折射角大于光的折射角 D. 用同一双缝干涉实验装置进行实验，光在光屏上形成的条纹间距比光的大 【答案】BD  【解析】根据光路可逆可知，从玻璃球中射出时，光的折射角等于光的折射角，选项C错误 由几何关系，可得出光射入玻璃球时的折射角为，根据折射定律可知，，选项B正确 根据题意可知，玻璃对光的折射率大于对光的折射率，所以光的频率大于光的频率，光的波长小于光的波长，根据可知，光在玻璃球中的传播速度小于光在玻璃球中的传播速度，选项A错误 根据可知，用同一双缝干涉实验装置进行实验，光在光屏上形成的条纹间距比光的大，选项D正确。 12.两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示．图丙中有一半圆玻璃砖，是圆心，是法线，是足够长的光屏．甲单色光以入射角由玻璃砖内部射向点，折射角为则下列说法正确的是(    ) A. 乙光以入射时一定发生全反射 B. 甲光的频率比乙光的频率小 C. 甲光在玻璃砖中的临界角满足 D. 若绕点逆时针旋转玻璃砖，上可能接收不到甲光 【答案】CD  【解析】解：根据双缝干涉条纹间距公式：，结合甲、乙可知，乙的波长较大，甲的波长较小，所以甲的频率大，乙的频率小，对同一种介质，甲的折射率大。 A、根据全反射的临界角：，可知甲的临界角小，乙的临界角大，当甲单色光以入射角由玻璃砖内部射向点，折射角为，可知当乙光以入射时一定不会发生全反射，故A错误； B、乙的波长较大，甲的波长较小，所以甲的频率大，乙的频率小，故B错误； C、根据全反射的临界角：，结合：，所以甲光在玻璃砖中的临界角：，故C正确； D、若绕点逆时针旋转玻璃砖，随的增大，由于甲的临界角小，所以上可能接收不到甲光，故D正确。 故选：。 根据双缝干涉的特点判断两束光的频率之间的关系；根据折射定律和临界角公式求临界角。 三、计算题。 13.利用干涉原理可测定液体的折射率。如图所示，屏上的点位于双缝和的中垂线上，当用红色激光平行照射双缝时，可在屏上得到等间距干涉条纹，定义点处为第级亮条纹的中心，向两侧依次出现第级、第级、、亮条纹。当双缝与屏之间为真空时，屏上点处是上方的第级亮条纹的中心。已知红光在真空中的波长为，真空中的光速为。 求来自和的光传播到点处的时间差。 当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上点处是上方的第条亮条纹的中心。求该液体的折射率。结果可用分数表示 【答案】解：点是第级亮条纹的中心，故路程差 时间差 屏上相邻两条干涉条纹的间距 、之间的距离 光的频率不变，由可得 折射率与光速的关系为 解得该液体的折射率为  14.研究光的干涉现象原理图如图所示光源到双缝、的距离相等，、连线平行于光屏，点为、连线中垂线与光屏的交点光源发出单色光，经、传播到光屏上点，垂直于光屏，为某亮条纹中心，之间还有条亮条纹，光由、传播到点的时间差为现紧贴放置厚度为的玻璃片，光由垂直穿过玻璃片传播到点与光由直接传播到点时间相等已知光在真空中的速度为，玻璃对该单色光的折射率为，不考虑光在玻璃片内的反射求： 单色光在真空中的波长 玻璃片的厚度． 【答案】解：由题意，为第级亮条纹中心，则， 而， 解得：。 由题意，设光在玻璃中的传播速度为，则 ，且 解得：。  15.如图所示，一玻璃砖截面为半圆，一束空气中波长的激光与半圆直径成射入半圆形玻璃砖，在圆心点恰好发生全反射，从圆面水平射出后，进入双缝干涉装置，已知半圆的半径，光在真空中的传播速度为，。求： 玻璃砖的折射率； 光线在玻璃砖中传播的时间； 若是光屏上的一点图中未画出，点与双缝、距离之差为，问点是亮条纹还是暗条纹？需要写出判断依据，只写结论不得分 【答案】解：根据几何关系可知全反射的临界角为， 根据折射定律有  ， 解得； 光线在玻璃砖中的传播时间为， 根据光在介质中的传播速度， 解得； 因光程差， 所以， 由此可知，从和到点的光程差是波长的倍，所以点为暗条纹。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$