5.1 光的干涉 分层练习 -2025--2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

5.1 光的干涉 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 拔高提升：进阶训练，聚焦核心，提炼重难 思维拓展：情景构建，素养提升，高阶训练 ( 基础巩固 1 ) 1.检验物体平面平整度的一种方法的原理图如图所示，该方法利用了光的( ) A.衍射现象 B.折射现象 C.干涉现象 D.偏振现象 2.如图所示，两块玻璃板左端搭在一起，右端夹住一金属小球，使两玻璃板间形成一楔形薄空气膜。小球直径会随着温度的升高而增大，玻璃板受温度的影响忽略不计。现用激光垂直照射玻璃板的上表面，会观察到明暗相间的干涉条纹。当温度逐渐升高时( ) A.干涉条纹的间距变小，条纹向左移动 B.干涉条纹的间距变小，条纹向右移动 C.干涉条纹的间距变大，条纹向左移动 D.干涉条纹的间距变大，条纹向右移动 3.用平行单色光垂直底面照射一透明薄膜，形成的干涉图样如图所示。则该透明薄膜截面的形状可能是( ) A. B. C. D. ( 拔高提升 2 ) 4.两个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.两个灯亮度不同 B.灯光的波长太短 C.两灯光的振动情况不同 D.电灯发出的光不稳定 5.如图所示，在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝距离相等，则屏上中央亮条纹位于图中O处。现将光源S向下移动到示意图中的位置，则( ) A.中央亮条纹向下移动，且条纹间距不变 B.中央亮条纹向上移动，且条纹间距不变 C.中央亮条纹向下移动，且条纹间距增大 D.中央亮条纹向上移动，且条纹间距增大 6.如图所示，水平放置的瓶盖中装有肥皂液，用吸管向液体里吹气，形成向上凸起的肥皂膜。在阳光下静置一段时间后，从上往下看，膜上会出现( ) A.彩色环状条纹 B.彩色平行直条纹 C.明暗相间的环状条纹 D.明暗相间平行直条纹 7.在如图所示的双缝干涉实验中，用波长的橙色光照射，在光屏中心点呈现亮条纹。若点上方的点P到的路程差恰为λ，现改用波长为400 nm的紫光照射，则( ) A.和P都呈现亮条纹 B.为亮条纹，P为暗条纹 C.为暗条纹，P为亮条纹 D.和P都呈现暗条纹 ( 思维拓展 3 ) 8.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 9.一个顶角很大的圆锥形玻璃体倒立放置在表面平整的标准玻璃板上，玻璃体的上表面与标准玻璃板平行，装置的截面如图所示。一束单色平行光垂直于玻璃体的上表面射入，顺着入射光方向观察，下列说法正确的是( ) A.可以看到等间距，明暗相间的同心圆环 B.形成的明暗相间的圆环是光的衍射现象 C.玻璃体上，下表面的反射光发生干涉形成明暗相间的圆环 D.可以看到不等间距，明暗相间的圆环 10.如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到的明暗相间的干涉条纹可能是( ) A. B. C. D. 11.将一顶角极大的圆锥形玻璃体倒立在表面平整的标准板上，其截面如图所示。一束单色光从上方垂直玻璃上表面射向玻璃体，下列说法正确的是( ) A.观察者应从玻璃体右侧观察干涉图样 B.产生干涉的两束光是来自圆锥形玻璃体上下表面的反射光 C.若换用频率更大的单色光照射，条纹间距将变大 D.产生的干涉条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀 12.在双缝干涉和单缝衍射实验中，下列说法正确的是( ) A.在做杨氏双缝干涉实验时，若遮住双缝中的一条缝，在屏幕上就看不到明暗相间的条纹了 B.在做杨氏双缝干涉实验时，若遮住双缝中的一条缝，在屏幕上仍可看到明暗相间且等间距的条纹 C.在做单缝衍射实验时，若增加狭缝的个数，则衍射条纹的宽度将变宽，亮度将减弱 D.在做单缝衍射实验时，若增加狭缝的个数，则衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加 13.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。当某单色光垂直入射后，从上往下看到亮暗相间的干涉条纹如图乙所示。下面关于条纹的说法正确的是( ) A.任意相邻暗条纹所对应的薄膜厚度差随其厚度增加而增大 B.任意一条亮条纹所在位置对应的空气薄膜厚度不一定相等 C.若仅在图甲装置中抽去一张纸片，则图乙所示干涉条纹将变密 D.若仅减小垂直入射的单色光频率，则图乙所示干涉条纹将变疏 答案以及解析 基础巩固 1.答案：C 解析：检验物体平面平整度利用了空气劈尖干涉原理，是光的干涉现象。 故选C。 2.答案：A 解析：当温度逐渐升高，小球直径会随着温度的升高而增大，空气膜的劈角变大，空气膜厚度差等于半个波长的位置距离变小，所以相邻亮条纹间距应变小，条纹向左移动。 故选A。 3.答案：C 解析：薄膜干涉是光照射到薄膜上时，薄膜前后表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象，同一条亮条纹或暗条纹对应的薄膜厚度相等，干涉条纹宽度越宽说明薄膜厚度变化越小，由图可知，相邻亮条纹间的距离变大，干涉条纹越来越宽，故薄膜厚度变化越来越小。 故选C。 拔高提升 4.答案：C 解析：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是相同的。 故选C。 5.答案：B 解析：中央亮条纹通过双缝到光源的路程差为0，由于，所以中央亮条纹的位置向上移动;由条纹间距可知，条纹间距不变。 6.答案：A 解析：从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，因以中心为圆心上的圆周各点是等厚的，则干涉条纹是环状条纹；由于太阳光是复色光，所以看到的环状条纹是彩色的。 故选A。 7.答案：B 解析：两列光波到达某点的路程差是半波长的偶数倍，这两列波互相加强，在那里出现亮条纹;两列光波到达某点的路程差是半波长的奇数倍，这两列波互相减弱，在那里出现暗条纹。 到的路程差是0，所以用各种波长的光照射，在处都是亮条纹;P到的路程差是600 nm，是紫光半波长的3倍，因此用紫光照射，在P处是暗条纹。 思维拓展 8.答案：A 解析：AB.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； CD.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。 9.答案：A 解析：这是薄膜干涉中的劈尖干涉模型，由于从圆锥顶点沿母线方向的空气楔厚度均匀变化，那么形成的干涉图样应该是等间距，明暗相间的同心圆环，A正确，B，D错误；两列相干光来源于空气楔的上，下表面反射回来的两列光，C错误。 10.答案：C 解析：干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气膜上、下表面的反射光叠加形成的，越靠近透镜边缘，空气膜的厚度变化越快，观察到的圆环状条纹间距越来越小，条纹越来越密集，ABD错误，C正确。 故选C。 11.答案：D 解析：A.观察薄膜干涉图样时，应从入射光的同侧位置观察，本题中光从上方垂直入射，所以应从上方观察干涉图样，而不是从玻璃体右侧观察，故A错误；B.薄膜干涉是由空气膜前后两个面的反射光产生的，而不是由圆锥形玻璃体上下表面的反射光产生的，故B错误；C.因为频率大的光，其波长λ小，所以根据干涉条纹的间距公式可知当换用频率更大的单色光照射时，由于波长变小，在L和d不变的情况下，条纹间距将变小，故C错误；D.因为以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等，并且空气薄膜的厚度随半径的方向均匀变化。根据薄膜干涉的原理，这样就会形成以顶点为圆心的同心圆干涉条纹，而且条纹是疏密均匀的，故D正确。故选D。 12.答案：D 解析：AB.在做杨氏双缝干涉实验时，若遮住双缝中的一条缝，则能得到单缝衍射条纹，则屏上仍有明暗相间但不等间距的条纹，选项AB错误； CD.在做单缝衍射实验时，若增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加，选项C错误，D正确。 故选D。 13.答案：D 解析：A.根据 任意相邻暗条纹所对应的薄膜厚度差随其厚度增加而减小，A错误； B.任意一条亮条纹所在位置对应的空气薄膜厚度一定相等，B错误； C.根据，若仅在图甲装置中抽去一张纸片，d变小，则图乙所示干涉条纹间距变大，条纹将变疏，C错误； D.根据，若仅减小垂直入射的单色光频率，波长增大，则图乙所示干涉条纹间距变大，条纹将变疏，D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $