分层作业(16)光的干涉 科学测量：用双缝干涉测光的波长-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□00□00 分层作业（十六） □口1口口1□ 2□2222 光的干涉科学测量： 题 年级 33333 后 4□4口4☐4口4 用双缝干涉测光的波长 信 班级： 位 5555I5 66☐6]66 (满分：46分) 姓名： 1刀刀7刀7刀 8□8]888 9□99□9□9□ ·基础对点练· 5.(4分)（多选）如图所示为 双缝干涉实验，用绿光照 1.(4分)（多选）下列现象属于光的干涉现象的是 射单缝S时，在光屏P上 ( ) 观察到干涉条纹。要得 单缝屏双缝屏光屏 [A]雨后马路上油膜呈彩色 到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以() [B]肥皂泡在阳光下呈现出彩色 [A]增大S1与S2的间距 [c]阳光通过三棱镜形成彩色光带 [B]增大双缝屏到光屏的距离 []室内同时打开两盏电灯，灯光变亮 [c]将绿光换为红光 2.(3分)下列说法不正确的是 () [D]将绿光换为紫光 [A]用白光做光的干涉实验时，偏离中央明条纹 最远的是紫光 ·能力提升练· [B]用白光做光的干涉实验时，偏离中央明条纹 6.(4分)（多选）用波长为入的 a 最远的是红光 单色光照射单缝O,经双缝 b []涂有增透膜的照相机镜头，增强了对照射光 N、M在屏上产生明暗相间 的透射程度 e 的干涉条纹，如图所示，图中 [D]从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的 两表面反射的光相干涉的结果 a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮 3.(3分)杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的 条纹，则光从 ) 是(n为自然数，入为光波波长) ( [A]O到达a、b的路程差为0 [A]在距双缝的路程相等的点形成暗条纹 [B]N、M到达b的路程差为入 [B]在距双缝的路程差为以的点形成暗条纹 [c]O到达a、c的路程差为4入 [D]N、M到达e的路程差为2λ [©]在距双缝的路程差为n2的点形成亮条纹 6543210+0.5 D1在距双缝的路程差为a+2》A 点形成暗 7.(6分)如图所示，在杨 氏双缝干涉实验中，激 条纹 光的波长为5.30× 4.(4分)（多选）用绿光做双缝干涉实验，在光屏 10?m,屏上P点距微光 上呈现出明、暗相间的绿条纹，相邻两绿条纹间 挡板 屏 双缝S1和S2的路程 的距离为△y。下列说法正确的有 [A]如果增大单缝到双缝的距离，△y将增大 差为7.95×10-7m,则在P点出现的应是 [B]如果增大双缝之间的距离，△y将减小 (选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用 [c]如果增大双缝到光屏的距离，△y将增大 波长为6.30×107m的激光进行上述实验， [D]如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双 保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将 缝间的距离，△y将增大 (选填“变宽”“变窄”或“不变”)。 31 876543210+0.5 19876543210+0.5 8.(8分)(1)（多选）利用图甲所示装置研究光的 9.(10分)如图所示，在双缝干涉 某些现象，下列说法正确的是 实验中，若用入1=5×10-7m 光屏 的光照射，屏上O点是中央亮 S2 条纹，屏上A点为第二级亮条 图样中心线 纹所在处。若换用入2=4× 10-？m的光照射时，屏上O点处是什么情况？ 屏上A点处又是什么情况？ 甲 乙 A.若在光屏上得到的图样如图乙所示，则光 源和光屏间放置的是双缝挡板 B.若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由 红光换为蓝光后，图样的条纹宽度会变窄 C.若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发 出红、绿、紫三色光，则红光最有可能照射 不到光屏上 D.若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发 出红、绿、紫三色光，则紫光最有可能照射 不到光屏上 (2)用双缝干涉测量某单色光的波长时，所得的 图样如图丙所示，调节仪器使分划板的中心刻 线对准亮条纹A的中心，手轮上的示数如图丁 所示，为 mm;移动手轮使分划板的中心 刻线对准亮条纹B的中心，手轮上的示数为 18.6mm。已知双缝挡板与光屏间距为 0.6m,双缝相距0.2mm,则所测单色光的波 长为 m。 B A B 前一次测量 后一次测量 内 1 cm 0 10 32 ■9.B[光在I和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射，说明I的折3.D[在双缝干涉实验中，当某处距双缝的路程差△x为波长的整 射率小于Ⅱ的折射率，即n1<n2;光在Ⅱ和Ⅲ两介质界面上 数倍时，即△r=以(n=0,1,2,3,…),这些点为加强点，该处出现 发生了折射，而且折射角大于入射角，说明Ⅱ的折射率大于 亮条纹；当某处距双缝的路程差△x为半波长的奇数倍时，即△， Ⅲ的折射率，即n2>n3;介质I和Ⅲ相比较，介质I的折射率 =(2m十1D号n=0,1,23,…,这些点为减弱点，该处出现暗条 小于介质Ⅲ的折射率，即有n1<n,所以有n2>n3>n1,根 纹，故选项D正确，A、B、C错误。] 据0=C可知u1>>2] 4BC[由△y=白入可知，如果增大单缝到双缝的距离，△y将 10.C[设此玻璃的临界角为C,根据题意“当入射光线与O点 不变，选项A错误；如果增大双缝之间的距离d,△y将减小， 间的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失”，可知光线恰 选项B正确；如果增大双缝到光屏的距离L,△y将增大，选项 好在MN圆弧面上发生了全反射，作出光路图如图所示，根据 C正确；如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距 d 几何知识得sinC= ，又有iC=,联立得m B,故C 离d,△y将不变，选项D错误。] 5.BC[在双缝干涉实验中，相邻两亮条纹（或暗条纹）间的距 离△y=入，要想增大条纹间距，可以减小两缝同距d,或者 增大双缝屏到光屏的距离，或者换用波长更长的光做实验。 正确，A、B、D错误。] 由此可知，选项B、C正确，A、D错误。] 11.[解析]设光由AB面上的O点射入，由折射定律得，sinr 6.BD[路程差是从双缝处开始算起的，产生亮条纹时满足 =sin45°√21 s1一52=n以（其中n=0,1,2,3,…),c点为中央亮条纹，光 n2√2 2,所以r=30 从N、M到达c点的路程差是O;b、d两点是第一级亮条纹， 光线射到AE面上的D点，由几何关系得OD∥BE,且在AE 光从N、M到达b点的路程差为入；a、e两，点是第二级亮条纹， 面上的入射角为0=45 光从N、M到达e点的路程差为2λ，故B、D正确，A、C错误。] 又sinc=1=1_V2 452 行、 7.[解析]根据路程差4y=合×3，故路程差是丰发长的寺数 n√22 60 45 倍，是暗条纹。改用波长为6.30×107m的激光，则波长变 所以C=45° 大，条纹间距变宽。 因为日=45°，故光线在AE面上发生全反射，并垂直BE面射 8.[解析](1)若在光屏上得到的图样如题图乙所示，为双缝干 出，其光路图如图所示。 涉条纹，则光源和光屏间放置的是双缝挡板，故A正确；若光 源和光屏间放置的是双缝挡板，光发生干涉，光源由红光换 分层作业（十六） 为蓝光后，波长变短，依据千涉条纹间距公式△y=入可知， 答案速对 图样的条纹宽度会变窄，故B正确；若光源和光屏间放置的 是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，光通过三棱镜后，红 1 3 4 5 6 光偏折程度最小，则红光最有可能照射到光屏上，紫光偏折 AB A D BC BC BD 程度最大，则紫光最有可能照射不到光屏上，故C错误，D 正确。 7.暗条纹变宽 (2)由题图丁可知，手轮上的示数为 8.(1)ABD(2)11.46.0×10-7 11mm+4×0.1mm=11.4mm 9.亮条纹第三级暗条纹 相邻两条亮条纹间距为 试题精析 4y1 ×(18.6-11.4)mm=1.8x103m 1.AB[阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散现象，C错 根据双缝千涉条纹间距公式△y=入 误；室内打开两盏电灯，不符合千涉条件，D错误，只有A、B 代入数据解得1=6.0×107m。 正确。门 9.[解析]从双缝到屏上O点的距离之差，无论用何种频率的 2.A[在千涉实验中有△y= 7入，即条纹间距与光波波长成正比， 光照射，路程差总是0，所以O点仍然是亮条纹。 从双缝到屏上A点的路程差△r=S2A一S1A,用波长为入1 而红光波长最长，故偏离中央明条纹最远的是红光，A错误，B正 的光照射时为第二级亮条纹，即△r=2入 确；增透膜增加了透射光的能量，且应该增透的是对人的视觉最 代入数据得△r=1×10-6m 敏感的绿光，从而使所成的像既亮又清晰，C正确；肥皂膜上的条 纹是光从膜前、后表面反射后，相干涉而形成的，D正确。] 这个路程差对于波长为的光来说，1X10m=2.5 4×10-7m 154 即为半波长的奇数倍，A处为暗条纹 7.D[单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮，双缝干 报据△r=(2k+1)2(=0,士1，士2，…) 涉条纹是等间距的条纹，所以题图甲是光的干涉条纹，题图 乙、丁是光的单缝衍射条纹，题图丙是水波的衍射图样。] 得1X106m=(2+1)×4×10? 2 m 8.D[用光照射很小的不透明圆板时后面中心出现一亮，点，即 泊松亮斑，故A错误；用光照射很大的中间有大圆孔的不透 则k=2 明挡板时后面是一亮圆，不会出现明显的衍射现象，故B错 当=0时为第一级暗条纹，所以当及=2时应为第三级暗 误；用光照射很大的不透明圆板时后面是一片阴影，不会出 条纹。 现明显衍射现象，故C错误；用光照射很大的中间有小圆孔 分层作业（十七） 的不透明挡板时，后面是明暗相间的衍射图样，故D正确。] 9.ABC[在其他条件相同时，光的波长越长，衍射条纹间距越 答案速对 大，衍射现象越明显。题图甲中条纹间距大，则α光的波长 2 3 6 7 8 9 较长，故A正骑；根据f-无可知，a光的频率技小，那么口 B ABD AD BD D D ABC 光的新粉率较小，根据口=行知，在同种介质中a光的传椅速 5.明暗相间的条纹宽 度比b光的大，故B正确；b光的波长较短，两束单色光分别 10.见解析 入射到同一双缝干涉装置时，b光的干涉条纹间距小，故亮条 纹的条数更多，故C正确；发生全反射的条件是光从光密介 试题精析 质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角，因此两束光从 1.B[泊松亮斑为光绕过不透光的圆盘而在圆盘阴影中心形 空气中射向玻璃时都不会发生全反射，故D错误。] 成的一个亮斑，其图样周围还有明暗相间的圆环，故选项B 10.[解析](1)从题图的单缝衍射图样可以看出，由题图甲到 正确。] 题图丙，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来 2.B[根据衍射条纹的特点进行判断，光的衍射条纹与狭缝平 越小，因此由题图甲到题图丙三张照片对应的两测量脚间的 行，且中间宽、两边窄，不等间距，故B项正确，A、C、D项 宽度越来越小。 错误。] (2)题图丙中中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中 3.ABD[设折射角为i,入射角为r,由题设条件知，i。=ib, 央均为亮条纹，各色光叠加后，中央条纹即为白色。 7.<s,由n=sini, sin7知n.>n6,A正确，因为n。>n6,所以 分层作业（十八） d,<入，又△y=白，故△。<△yB正确；波长越长，新射 答案速对 现象越明显，b光比a光更容易发生明显的衍射现象，C错 123 4678910 误，D正确。] 4.AD[双缝干涉条纹等间距，且亮条纹亮度相同，单缝衍射条 D D ABD D BD ACD D B 纹不等间距，中央宽、两边窄，且中央亮条纹最亮，越向两侧 5.光波强度灯泡蜡烛一定光源直接 亮条纹亮度越低。做单缝衍射实验时，光强分布如题图甲所 11.53 示，故A正确，B错误；做双缝千涉实验时，光强分布如题图 乙所示，故C错误，D正确。] 试题精析 5.[解析]这束红光通过双缝时产生了千涉现象，说明每一条 缝都很窄，满足这束红光发生干涉的条件。这束红光通过双 1.D[M、P间为自然光，P、Q间为偏振光，故A、B错误；P、Q 缝时在光屏上形成的干涉图样的特点是中央出现亮条纹，两 间光线亮度不变，光屏N上亮度逐渐变暗，故C错误，D 侧对称地出现等间距的明暗相间条纹。而这束红光通过单 正确。] 缝时形成的衍射图样的特点是中央出现较宽的亮条纹，两侧 2.B[偏振光沿各个方向振动的光波的强度不相同，故A错 出现对称的不等间距的明暗相间的条纹，且距中央亮条纹远 误；自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的 的亮条纹亮度迅速减弱，所以衍射图样明暗相间的条纹数量 偏振光，故B正确；彩虹是光发生折射形成的，故C错误；照 较少。 相机的增透膜是光的干涉现象的应用，故D错误。] 6.BD[根据发生明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较 3.D[光都是横波，故选项A错误；根据口=λf,频率相同的光 在不同介质中的传播速度不同，波长不同，故选项B错误；发 长的一部分光能到达地面，据入=气知，到达地面的是频率较 生千涉现象的两束光频率一定相同，故选项C错误；利用激 小的一部分光。] 光平行度好的特点可以测量月地距离，故选项D正确。] 551☐