4.3 光的干涉（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册高中同步学案（人教版）

本讲义聚焦光的干涉核心知识点，从杨氏双缝干涉实验切入，系统梳理相干光源条件、明暗条纹形成的路程差规律（波长整数倍亮纹、半波长奇数倍暗纹），推导条纹间距公式Δx = lλ/d，延伸至薄膜干涉原理（前后表面反射光叠加）及增透膜等应用，构建完整知识支架。 资料以科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究为特色，通过自我诊断辨析易错点（如相干光源条件）、例题结合条纹间距公式推导，课中助力教师引导学生理解干涉规律，课后分层作业（基础达标与能力提升）帮助学生巩固物理观念，查漏补缺，提升科学论证与问题解决能力。

4．3　光的干涉 学习 目标 1．了解相干光源，知道光的干涉条件和，知道杨氏干涉实验的设计原理． 2．通过光的双缝干涉实验，认识双缝干涉图样和特征． 3．知道光和路程的概念，知道产生明暗条纹的条件和相邻两个亮(暗)条纹中心间距与波长的关系． 4．知道薄膜干涉的原理并解释一些现象． 一、光的双缝干涉 1．光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯·杨在1801年成功完成的，杨氏实验有力地证明了光是一种波． 2．双缝干涉实验 (1)实验过程：让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象． (2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹． 3．出现明暗条纹的判断 (1)亮条纹的条件：屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半个波长的偶数倍； (2)暗条纹的条件：屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是半个波长的奇数倍． 二、干涉条纹和光的波长之间的关系 1．如图所示，两缝之间的距离为d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略 两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l，则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝λ． 2．用不同颜色的光进行干涉实验，条纹间距不同，红光条纹间距最大、黄光条纹间距比红光小，用蓝光时更小． 三、薄膜干涉 1．薄膜干涉中的获得光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面反射的光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的频率、恒定的相位差及振动方向． 2．薄膜干涉的原理 光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现亮条纹；在另一些位置，两列波叠加后相互削弱，于是出现暗条纹． [自我诊断] 1．判断下列说法的正误． (1)托马斯·杨用光的干涉实验证明了光是一种波．(√) (2)在双缝干涉实验中，中央亮纹的宽度最大．(×) (3)在双缝干涉实验中，光屏上何处出现亮条纹，何处出现暗条纹是由光的路程差所决定的．(√) (4)用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的光．(√) (5)只有频率相同的两列光波才能产生干涉．(×) (6)干涉条纹的产生是光在液膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果．(√) 2．真空中，由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象．这是因为(　　 ) A．两个光源发出光的频率相同 B．两个光源发出光的强度不同 C．两个光源的光速不同 D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源 解析：选D　光的强度对光的干涉没有影响，选项B错误；光速在真空中是确定的，它对光的干涉也没有影响，选项C错误；不同光源发出的光频率一般不同，所以不会产生干涉现象，这样的光源不是相干光源，故A项错误；选项D正确． 一、光的双缝干涉 1．双缝干涉的装置示意图 实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏． 2．单缝屏的作用 获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．如果用激光直接照射双缝，可省去单缝屏(托马斯·杨当时没有激光)． 3．双缝屏的作用 平行光照射到单缝S上，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光． 4．屏上某处出现亮、暗条纹的条件 (1)亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍．即： |PS1－PS2|＝kλ＝2k· (k＝0，1，2，3，…) k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于光屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹，k为亮条纹的级次． (2)暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍，即：|PS1－PS2|＝(2k－1)· (k＝1，2，3，…) k为暗条纹的级次，从第1级暗条纹开始向两侧展开． 5．干涉图样 (1)单色光的干涉图样：干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹． (2)白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹． 　 如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为6×10－7 m的橙色光做实验时，光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹．若使用波长为4×10－7 m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是(　　) A．P和P1都是亮条纹 B．P是亮条纹，P1是暗条纹 C．P是暗条纹，P1是亮条纹 D．P和P1都是暗条纹 解析：选B　＝＝1．5＝． P1点对橙光：Δr＝n·λ橙 对紫光：Δr＝nλ橙＝n·λ紫＝3n· 因为P1与P相邻，所以n＝1，P1点是暗条纹． 对P点，因为Δr＝0，所以仍是亮条纹，B是正确． 双缝干涉实验中明暗条纹的判断方法 (1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源(双缝)的路程差(光程差)与波长的比值． (2)要记住光程差等于波长的整数倍处出现亮条纹，等于半波长奇数倍处为暗条纹． (3)还要注意这一结论成立的条件是两个光源情况完全相同．　　 [针对训练] 1． 如图所示是双缝干涉的实验装置，其光屏上P处发现明条纹，则双缝到光屏上P点的距离之差为(　　) A．光波的半波长的奇数倍 B．光波的波长的奇数倍 C．光波的半波长的偶数倍 D．光波的波长的偶数倍 解析：选C　若P处发现明条纹，则双缝到光屏上P点的距离之差为半波长的偶数倍，不一定是波长的奇数倍或偶数倍，故选项C正确，A、B、D均错误． 二、条纹间距与波长的关系 1．单色光的干涉图样 若用单色光作光源，则干涉条纹是明暗相间的条纹，且条纹间距相等．中央为亮条纹，两相邻亮纹(或暗纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大，条纹间距与波长的关系式：Δx＝λ． 2．白光的干涉图样 若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的．这是因为： (1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹．各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹． (2)根据Δx＝λ，两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹． 　　　如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，乙图为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹，则以下说法正确的是(　　) A．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长 B．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长 C．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短 D．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短 解析：选A　根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此B、C、D错，A对． 三、薄膜干涉 1．薄膜干涉的形成 入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜的同侧，由同一入射振动分出，是相干光，属分振幅干涉． 2．薄膜干涉的成因 (1)由薄膜的前、后表面的反射光叠加而形成明、暗相间的条纹． (2)如果膜的厚度为h，折射率为n，入射光在空气中的波长为λ，前、后表面的反射光的路程差为2h．若满足2h为膜中波长的整数倍时，该处出现亮条纹；若满足2h为膜中半波长的奇数倍时，该处出现暗条纹． (3)若换用白光，将得到彩色条纹． 3．竖放肥皂液膜的干涉现象 (1)白光照射图样是彩色的：如图所示，竖直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、下面厚，由于不同颜色的光的波长不同，从前、后两个表面反射的光，在不同的位置被加强，换句话说，不同颜色的光对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此看起来是彩色的． (2)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处，薄膜的厚度相同，从前、后两表面反射的光的路程差均相同，如果此时两反射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此，明暗相间的干涉条纹应为水平方向的． (3)观察薄膜干涉，应从光源这一侧观察． 4．增透膜 为了减少光学装置中的反射光的损失，可在元件表面涂一层透明薄膜，一般是氟化镁．如图所示，在增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波，相互叠加，当路程差为半波长的奇数倍时，在两个表面反射的光产生相消干涉，反射光的能量几乎等于零． 一般取最小厚度d满足2d＝λ(此波长为光在该种介质中的波长)．由于白光中含有多种波长的光，所以增透膜只能使其中一定波长的光相消．因为人对绿光最敏感，一般选择对绿光起增透作用的膜，所以在反射光中绿光强度几乎为零，而其他波长的光并没有完全抵消，所以增透膜呈现淡紫色． 　　　 (多选)如图所示是一竖直的肥皂液膜的横截面，用单色光照射，薄膜上产生明暗相间的条纹，下列说法正确的是(　　) A．观看干涉条纹时应在薄膜的左边 B．观看干涉条纹时应在薄膜的右边 C．薄膜上干涉条纹是竖直的 D．用紫光照射所产生的干涉条纹间距比用红光照射时小 解析：选AD　根据薄膜干涉中相干光的来源可知，A正确，B错误；薄膜干涉中同一亮条纹或暗条纹对应同一薄膜厚度，而薄膜等厚处形成水平线，所以条纹是水平的，C错误；由于相邻两亮条纹或相邻两暗条纹的波程差为λ，λ越大，则干涉条纹间距也越大，由于紫光的波长比红光短，所以干涉条纹间距也小，D正确． (1)由于薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的两束光叠加而形成的，所以观察时眼睛与光源应在膜的同一侧． (2)在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方，因此又叫等厚干涉，每一条纹都是水平的． (3)用单色光照射得到明暗相间的条纹，用白光照射得到彩色条纹．　　 [针对训练] 2． 如图所示，把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是(　　) A．干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B．干涉条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果 C．将上玻璃板平行上移，条纹间距变窄 D．观察干涉条纹时，应在入射光一侧 解析：选D　干涉条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的，故A错误；干涉条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波峰叠加的结果，故B错误；当将上玻璃板平行上移，条纹间距不变，故C错误；观察干涉条纹时，眼睛应在入射光的同一侧，故D正确． 1．某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏．当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑．分析实验失败的原因可能是(　　 ) A．单缝S太窄 B．单缝S太宽 C．S到S1和S2距离不相等 D．阳光不能作为光源 解析：选B　双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看成是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源．故选项B正确． 2．(多选)线光源a发出的光波长为480 nm，线光源b发出的光波长为672 nm，则下列说法正确的是(　　) A．用a做双缝干涉实验，屏上与以缝距离差为s1＝1．68 μm的P处将出现暗纹 B．用b做双缝干涉实验，屏上与双缝距离差为s1＝1．68 μm的P处将出现亮纹 C．用a做双缝干涉实验，屏上与双缝距离差为s2＝1．44 μm的Q处将出现亮纹 D．用b做双缝干涉实验，屏上与双缝距离差为s2＝1．44 μm的Q处将出亮纹 解析：选AC　题中两光源发出的光的半波长分别为 λ1＝×480×10－9 m＝2．40×10－7 m， λ2＝×672×10－9 m＝3．36×10－7 m， 因为P、Q处到双缝的距离差可表示为 s1＝1．68×10－6 m＝7＝5 s2＝1．44×10－6 m＝6 可见，用a、b两光源做双缝干涉实验时，屏上P处到双缝的距离差都等于半波长的奇数倍，均为暗纹，故选项A正确，B错误；用a做双缝干涉实验时，屏上Q处到双缝的距离差恰等于半波长的偶数倍，Q处应为亮纹，C正确；用b做双缝干涉实验时，屏上Q处到双缝的距离差不等于半波长的偶数倍，D错误． 3．如图所示为双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用单色光从左侧照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．下列说法正确的是(　　) A．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小 B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大 C．若换作波长更长的单色光照射，干涉条纹间的距离减小 D．若换作白光照射，光屏上不出现条纹 解析：选B　根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ知，减小双缝间的距离(d变小)，增大双缝到屏的距离(l增大)，换作波长更长的单色光照射均可使干涉条纹间距增大，A、C错误，B正确；换作白光照射，光屏上将出现彩色条纹，选项D错误． 4． 用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是(　　) A．当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30° B．当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90° C．当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30° D．干涉条纹保持不变 解析：选D　竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属丝圈的缓慢转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，同一厚度处的干涉条纹在同一级次上，所形成的干涉条纹都是水平的，与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D正确． 课时作业(二十三)　光的干涉 [基础达标练] 1．在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是(　　 ) A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光 B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光 C．相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的 D．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽 解析：选A　条纹间距与光的波长成正比，在可见光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中央亮条纹最远的是红光，A正确，B错误；双缝干涉现象中，相邻两亮条纹或两暗条纹是等宽间距的，故C错误；红光的波长比紫光的波长大，所以换成紫光后，相邻两亮条纹间距将变窄，故D错误． 2．教室内两盏相同的普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为(　　) A．两盏灯亮度不同 B．灯光的波长太短 C．两灯光的振动频率不同 D．电灯发出的光不稳定 解析：选C　一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况才是相同的，因此两个普通白炽灯发出的光相遇时，振动频率不同，不符合干涉产生的条件，故C正确，ABD错误．故选C． 3．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为d，双缝到光屏的距离为L，调整实验装置使光屏上见到清晰的干涉条纹．关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况，下列叙述中正确的是(　　) A．屏上所有暗线都是从双缝中出来的两列光波的波谷与波谷叠加形成的 B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹 C．若只减小双缝间距d，屏上两相邻明条纹间距离变小 D．若只改用频率较大的单色光，屏上两相邻明条纹间距离变大 解析：选B　A．从双缝中出来的两列光波的波谷与波峰叠加形成暗线，故A错误；B．根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ可知将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹，故B正确；C．根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ可知，若只减小双缝间距d，屏上两相邻明条纹间距离变大，故C错误；D．频率变大，波长变短，根据间距公式可知条纹间距变短，故D错误；故选B． 4．如图所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置(上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形)紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜．现用红色光垂直于上表面照射，从装置的正上方向下观察，可以看到(　　) A．系列不等间距的三角形条纹 B．一系列明暗相间的等间距圆形条纹 C．若将红光换成白光，则看到黑白相间的条纹 D．若将红光换成紫光，则看到的亮条纹数将变少 解析：选B　AB．由于截面是等腰三角形，从圆心向外，经过相同的宽度空气膜厚度增加量相同，根据光的干涉原理，从装置的正上方向下观察，可以看到一系列明暗相间的等间距圆形条纹，A错误，B正确；C．若将红光换成白光，则看到明暗相间的彩色条纹，C错误；D．由于红光的波长比紫光的长，若将红光换成紫光，则看到条纹间距减小，从而亮条纹数将增多，D错误；故选B． 5． 如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的路程差|r1－r2|应为(　　 ) A．　　　　　　　 B． C． D． 解析：选D　出现第3条暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为λ，而λ＝，所以|r1－r2|＝λ＝，因而D项是正确的． 6．物理学原理在现代科技中有许多重要应用，可以利用波的干涉给飞机降落进行导航．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波，飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是(　　) A．两种无线电波的波速不同 B．导航的原理为两种波之间的干涉 C．跑道区域始终是两种电波各自的振动加强区 D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 解析：选C　A．两种无线电波的波速相同，均为光速，故A错误；B．由于无线电波以光速传播，根据v＝知，波长不同，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，故B错误．C．因为跑道区到两波源距离相等，路程差为零，跑道区域始终是两种电波各自的振动加强区，故C正确；D．空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍．所以两种电波的波峰与波峰叠加最强分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以无线电波各自在空间的强弱分布不重合，不过中垂线都是加强点，故D错误．故选C． 7．利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度，如图(a)所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图(b)所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处，C、D两点表示亮条纹的正中间，下列判断中正确的是(　　) A．N的上表面A处向上凸起 B．N的上表面B处向下凹陷 C．C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差d2－d1＝4λ D．C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差d2－d1＝2λ 解析：选D　AB．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，条纹的cd点在直条纹处，故cd点对应处的薄膜厚度相同，从弯曲的条纹可知，A处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知A处凹陷，B处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知B处凸起，AB错误；CD．由图可知，C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差为d2－d1＝2λC错误，D正确．故选D． 8． 在研究A物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个两面平行的玻璃板B，B与A的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜．现用波长为λ的单色光垂直照射玻璃板B，同时给A缓慢加热，在B的上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次增到最亮，则(　　) A．出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强 B．出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱 C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加 D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ 解析：选B　AB．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，叠加后加强，A错误，B正确；CD．温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮又变到最亮，由干涉原理可知，当路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波长的偶数倍，出现亮条纹，知路程差减小为λ，则A的高度增加，CD错误．故选B． 9．(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象．下图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏．现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是(　　 ) A．N应选用遮光屏1 B．N应选用遮光屏3 C．O应选用遮光屏2 D．O应选用遮光屏4 解析：选AC　先通过单缝发生单缝衍射，再通过双缝，才能形成相干光发生双缝干涉，再根据像屏P上条纹分布可知，N应选用遮光屏1，O应选用遮光屏2，选项A、C正确，B、D错误． [能力提升练] 10．用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．下面说法正确的是(　　 ) 　　　 　图(a)　　　图(b) A．火焰的像在肥皂液薄膜上 B．若要观察到图(b)中的干涉图样，人应位于金属丝圈的左侧 C．若要观察到图(b)中的干涉图样，人应位于金属丝圈的右侧 D．由于重力作用，使肥皂液薄膜上薄下厚，相当于三棱镜，所以这一现象实际上是光的色散 解析：选B　肥皂薄膜不是平面镜，火焰不会在上面成像，故A错误；观察到干涉图样是因为薄膜的前后面反射的光程差造成的，因此要顺着光的方向，应在酒精灯的同侧，即人应位于金属丝圈的左侧，观察的干涉图样的颜色是明暗相间的干涉图样，故B正确，C错误；薄膜干涉时前后两面反射的光程差造成的而非色散，故D错误． 11．煤矿中瓦斯爆炸危害极大．某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示．在双缝后面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．下列说法正确的是(　　) A．若屏的正中央是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯 B．若屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯 C．如果屏上干涉条纹不停移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定 D．用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变大 解析：选C　A．如果容器A、B中气体相同，则折射率相同，到屏的中央光程相同，所以中央为亮纹，若B中含有瓦斯，但是到屏的中央光程恰好相差波长的整数倍，中央也为亮纹，故B中可能含瓦斯，也可能不含，A错误；B．如果屏中央为暗纹，则A、B中气体的折射率一定不同，B中含有瓦斯，B错误；C．条纹不停地移动，则B中气体的折射率在变化，即瓦斯含量不稳定，C正确；D．用频率更大的单色光照射单缝时，波长变短，干涉条纹间距变小，D错误．故选C． 12．两块标准平面玻璃板形成一个劈形空间，内部为空气时，用单色光垂直照射玻璃板上表面，产生等间距的明暗相间的干涉条纹．若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将(　　) A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 解析：选A　从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为Δx＝2d即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差Δx＝nλ时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为λ ，相邻亮条纹之间的距离Δx＝＝同理加入水后Δx2＝由于n>1在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将变小．故选A． 13．(多选)如图所示，把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关说法合理的是(　　 ) A．远离中心点处亮环的分布较密 B．用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环 C．这些亮暗圆环是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的 D．与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的 解析：选AD　远离中心点处亮环的分布较密，故A正确；用白光照射时，仍然会出现干涉形成的圆环，故B错误；这些亮暗圆环是透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的，故C错误；与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的，故D正确． 14． 在双缝干涉实验中，若双缝处的两束光的频率均为6×1014Hz，两光源S1、S2的振动情况恰好相反，光屏上的P点到S1与到S2的路程差为3×10－6 m，如图所示，则： (1)P点是亮条纹还是暗条纹？ (2)设O为到S1、S2路程相等的点，则P、O间还有几条亮条纹，几条暗条纹？(不包括O、P两处的条纹) 解析：(1)光的波长为λ＝＝＝5．0×10－7m 路程差为Δr＝3×10－6m，n＝＝＝6由于两光源的振动情况恰好相反，所以P点出现暗条纹； (2)O点的路程差为0，也是暗条纹，OP间还有5条暗条纹，6条亮条纹． 答案：(1)暗条纹　(2)5条暗条纹，6条亮条纹 学科网（北京）股份有限公司 $$