4.3 光的干涉-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步辅导与测试(人教版)

2026-10-12
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第四章光 C.33a (1)透明物质Ⅱ对该光的折射率2; 4c n (2)光从P传到Q所用时间t. 4.某种光学元件由两种不同 透明物质I和Ⅱ制成,其 横截面如图所示,O为AB 30° B 中点,∠BAC=30°,半圆 形透明物质I的半径为 C R,一束光线在纸面内从半 圆面上的P点沿PO方向射入,折射至AC面 时恰好发生全反射,再从BC边上的Q点垂直 射出BC边,已知透明物质I对该光的折射率 温馨提示 请做课时分层检测(二十) 为1=3,透明物质Ⅱ对该光的折射率为2, 真空中光速为c,求:(结果可用根式表示) 光的千涉 3 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.通过实验观察认识光的干涉现象,知道从光的干涉现象 说明光是一种波, 2.掌握光的双缝干涉现象的产生,出现亮、暗条纹的位置. 1.与机械波的干涉进行比较。 3.知道产生干涉条纹的条件,能进行干涉条纹间距的 2.通过干涉图样的观察,体会物理现象之美。 计算 4.知道薄膜干涉现象以及相关的应用. 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、光的双缝干涉 二、干涉条纹和光的波长之间的关系 1.物理史实 1.推导过程 1801年,英国物理学家 成功地完成: 如图所示,单色光 了光的干涉实验,有力地证明了光是一种波. 波长为入,两缝中心 2.双缝干涉实验 单色光S, 间距为d,双缝到 (1)实验过程:让一束单色光投射到一个有两条: →d0 屏的距离OP。=1, 狭缝S1和S2的挡板上,两狭缝相距很近,两狭 S2 M 缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方 设屏上的一点P1 挡板 向总是 的,这两个波源发出的光在挡板 距离P。为x,两缝 屏 后面的空间互相叠加,发生 现象 到P1的距离分别 (2)实验现象:在挡板后面的屏上得到 为r1和r2: 的条纹 在线段P1S2上作P1M=P1S1,于是,S2M= (3)现象解释:狭缝S1和S2相当于两个频率、: r2一r1.由于两缝之间的距离d远远小于缝到 相位和振动方向相同的波源,当两个光源与屏 屏的距离1,所以,能够认为△S1S2M是直角三 上某点的距离之差等于半波长的 倍时 角形.根据三角函数的关系有 (即恰好等于波长的 倍时),两列光波在: r2-r1=dsin 0 这点相互加强,这里出现 ;当两个光源与 另一方面 屏上某点的距离之差等于半波长的 倍 x=ltan0≈lsin0 时,两列光波在这点 ,这里出现暗 条纹 消去sin0,有 (4)实验结论:光是一种 r-r=d号 101 物理·选择性必修第一册 根据前面的分析,当两列波的波程差为波长的: (2)用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实 整数倍,即d二=入(n=0,士1,士2,…)时出现 验时,当两个狭缝到屏上的路程差是光波长的 奇数倍时出现暗条纹, 亮条纹,也就是说,亮条纹中心的位置为x= (3)在双缝干涉实验装置一定的情况下,光的波 ”合 长越长,条纹间距越大 () (4)用白光做双缝干涉实验时屏幕各处均是彩 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是△x= 色条纹 ( ) (5)水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反 2.条纹间距 射光与入射光叠加的结果 ( 各种颜色的单色光都会发生干涉,但条纹之间 (6)干涉条纹是等间距的平行线时,说明薄膜厚 的距离不一样 度处处相等, 三、薄膜干涉 2.如图所示,在杨氏双缝干涉 1.薄膜干涉 实验中,若所用光的波长为 由 两个面反射的光波相遇而产生的干涉 5.30×10-7m,屏上P点距 现象, 双缝S1和S2的路程差为 挡板 2.成因 7.95×10一7m.则在这里出 竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用,不同位置: 现的应是 (填“亮条纹”或“暗条纹”) 的薄膜, 不同,因此在膜上不同的位置,:3.想一想:从两只相同的手电筒射出的光,当它们 来自前后两个面的反射光的 不同.这 在某一区域叠加后,为什么看不到干涉图样? 两列波在一些位置叠加后相互 ,出现 亮条纹;在一些位置,叠加后相互 出现暗条纹. 即学即用 1.判断下列说法的正误, (1)频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只 是不稳定, 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 要点1对双缝干涉实验原理的理解 探究归纳 探究导入如图为双缝干 单色光 S双缝 1.干涉条件 涉的示意图,单缝发出的 两列光的频率相同、相位差恒定或两列光振动 单色光投射到相距很近 情况总是相同.能发生干涉的两列波称为相干 的两条狭缝S1和S2上, 波,两个光源称为相干光源,相干光源可用同一 狭缝就成了两个波源,发 出的光向右传播,在后面 屏 明暗相间的条纹 束光分成两列来获得, : 2.托马斯·杨的双缝干涉实验 的屏上观察光的干涉情况,在屏幕上观察到屏 (1)双缝干涉的装 单缝 幕上出现明暗相间的条纹, 置示意图(如图所 (1)两条狭缝起什么作用? 光源 (2)在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕: 示),有光源、单缝、 上观察到什么现象? 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.杨氏那时没有激光,因此他用强光照射一条 102 第四章光 狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相: 针对训练 干光 (3)双缝屏的作用 :1.某同学利用如图所示实验观 A B 平行光照射到单缝S上,又照射到双缝S1、S2: 察光的干涉现象,其中A为 上,这样一束光被分成两列频率相同和振动情 单缝屏,B为双缝屏,C为光 况完全一致的相干光, 屏.当让一束阳光照射A屏 3.干涉图样的特点 时,C屏上并没有出现干涉条纹,移走B后,C (1)单色光的干涉图样特点:中央为亮条纹,两 上出现一窄亮斑.分析实验失败的原因可能是 边是明、暗相间的条纹,且相邻亮条纹与亮条纹 (或相邻暗条纹与暗条纹)中心间的距离相等.: A.单缝S太窄 (2)白光的干涉图样:若用白光做实验,则中央 B.单缝S太宽 亮条纹为白色,两侧出现彩色条纹,且不同颜色 C.S到S1和S2距离不相等 光彩色条纹干涉条纹间距是不同的 D.阳光不能作为光源 (3)在双缝干涉实验中,相邻两条亮(或暗)纹之:2.用波长为入的平行单色光照射单缝,经双缝后, 间的距离△x=久。 在光屏上偏离中心的P点处恰好出现亮条纹, 则 ( [典例1门在双缝干涉实验中,以白光为光源,在: A.改用波长为2入的平行单色光照射,P点处一 屏上观察到彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝: 定出现亮条纹 前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前: B.改用波长为2入的平行单色光照射,P点处一 放一绿色滤光片(只能透过绿光),已知红光与 定出现暗条纹 绿光频率、波长均不相等,这时 ( A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色: C.改用波长为令的平行单色光照射,P点处 的双缝干涉条纹消失 定出现亮条纹 B有除红色,绿色外的其他颜色的双缝干涉 条纹 D.改用波长为含的平行单色光照射,P点处 C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上 定出现暗条纹 仍有光亮 要点2 双缝干涉中明暗条纹的判断 D.屏上无任何光亮 [听课记录] 探究导入 如图所示,用单色光做双缝干涉实验, 我们观察到屏上出现明暗相间的条纹,通过测 量我们发现如下现象,这种现象说明什么规律? 双缝 屏幕 双缝 屏幕 P 第一亮纹 第 …/名师点评/… 纹 双缝干涉问题的三点注意 (1)双缝干涉的条件是必须有相干光源,且双 缝间的间距必须很小 (2)光源不同部位发出的光不一定具有相同的 频率和恒定的相位差,所以一般情况很难观察 到光的干涉现象,杨氏双缝干涉实验采用将一 束光“一分为二”的方法获得相干光源. (3)在单色光的干涉条纹中,两相邻亮条纹或 暗条纹间的距离是相等的,不同色光的条纹间 距不相等. 103 物理·选择性必修第一册 探究归纳 针对训练 1.屏上某处出现亮、暗条纹的 P :3.双缝干涉实验装置如图所 S 条件 示,当使用波长为6× 实验装置如图所示,双缝 10一7m的橙色光做实验 S1、S2之间的距离为d,双 时,光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条 缝到屏的距离为1,屏上的 纹.若使用波长为4×10一7m的紫光重复上述 一点P到双缝的距离分别 挡板 屏 实验,在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是 为r1和r2,光程差△r=r2-r1. (1)若满足光程差为波长的整数倍,即△r=k入 A.P和P1都是亮条纹 (其中k=0,1,2,3,…),则出现亮条纹. B.P是亮条纹,P1是暗条纹 (2)若满足光程差为半波长的奇数倍,即△r= C.P是暗条纹,P1是亮条纹 (2k十1)(其中k=0,1,2,3,…),则出现暗 D.P和P1都是暗条纹 条纹 :4.如图所示,用频率为∫的单 2.相邻亮条纹(暗条纹)间的距离△x与波长入的: 色光(激光)垂直照射双缝, 0 关系 在光屏的P点出现第3条 △x=乙入,其中1为双缝到屏的距离,d为双缝 暗条纹,已知光速为c,则P d 到双缝S1、S2的距离之差|r1一r2|应为 之间的距离. [典例2]在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P 要点3对薄膜干涉的理解及应用 点的距离之差为0.6m,若分别用频率为f1= 5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光 探究导入点燃酒精灯,并 垂直照射双缝,试分析判断P点应出现亮条纹 在酒精灯火焰里洒一些食 还是暗条纹?分别为第几条亮条纹或暗条纹? 盐.用金属环在肥皂液中 (光在真空中的传播速度c=3×108m/s) 浸一下,制成肥皂薄膜.在 [听课记录] 火焰的同侧观察火焰的反 射像 在酒精灯的灯芯上撒一些食盐与灯芯上不撒任 何东西分别做实验,观察到的现象有什么区别? …/名师点评/… 双缝干涉中亮条纹或暗条纹的判断方法 探究归纳 (1)判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹,要看:1.形成原因 该点到两个光源(双缝)的光程差与波长的 如图所示,照射到液膜上的光线肥皂液膜 比值 从前、后两个表面反射回来,形成 AAv亮 (2)出现亮条纹的条件是光程差等于波长的整 两列光波.由于这两列光波是由 ⊙暗 数倍 同一入射光波产生的,因此频率 kA亮 (3)出现暗条纹的条件是光程差等于半波长的 、 相同、相位差恒定,满足干涉 奇数倍,而不是整数倍 条件 104 第四章光 2.用干涉法检查平面平整度 : C.在图1中如果看到的条纹如图2所示,说明 如图甲所示,两板之间形成一层空气膜,用单色 被检平面在此处是凹下 光从上向下照射,如果被检测平面是光滑的,得: D.图3中镀了增透膜的镜头看起来是有颜色 到的干涉图样必是等间距的.如果被测表面某: 的,那是增透了这种颜色的光的缘故 处凹下,则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现,如: [听课记录] 图乙中P条纹所示;如果某处凸起来,则对应条 纹延后出现,如图乙中Q所示 0 甲 乙 (注:“提前”与“延后”不是指在时间上,而是指 针对训练 由左到右的位置顺序上) 3.增透膜 5.如图所示,在一块平板玻 入射光 (1)增透膜的原理如图 璃上放置一平凸薄透镜, 玻璃 增透膜 在两者之间形成厚度不均 所示,增透膜的前后表 面反射的两列光波形成 d 空气 匀的空气膜,让一束单色 相干波,相互叠加,当路程差为半波长的奇数倍 光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到同 心圆环状干涉条纹,称为牛顿环.以下说法正确 时,两个表面反射的光互为反向,相互抵消,从 而使反射的两列光波产生相消干涉,反射光的 的是 ( ) 能量几乎等于零.一般取最小厚度d满足2d= A.干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜 上表面反射光叠加形成的 合(此波长为光在该种介质中的波长),由于白 B.干涉现象是凸透镜上表面反射光和玻璃上 光中含有多种波长的光,所以增透膜只能使其: 表面反射光叠加形成的 中一定波长的光相互抵消, C.形成的干涉条纹是不等间距的 (2)增透膜的应用 D.若将该装置放到真空中观察,就无法看到牛 为了减少光学装置中的反射光的损失,可在元: 顿环 件表面涂一层透明薄膜,一般是氟化镁。 6.用如图所示的实验装置观察光的 [典例3](多选)利用薄膜干涉的原理可以检查: 薄膜干涉现象.图(a)是点燃的酒 平面的平整度和制成镜头增透膜.图1中,让单: 精灯(在灯芯上撒些盐),图(b)是 色光从上方射入,这时从上方看可以看到明暗: 竖立的附着一层肥皂液薄膜的金 (a) (b) 相间的条纹,下列说法正确的是 属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓 单色光 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 样板 转30° 三子薄片 被检查平面 B.当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋 图1 图2 图3 转90 A.图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变: C.当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋 大时,条纹变疏 转30 B.图1中将样板微微平行上移,条纹疏密不变 D.干涉条纹保持原来状态不变 105 物理·选择性必修第一册 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点: 到达屏上时会产生干涉条纹.已知入射激光的 上,不会产生干涉现象.这是因为 波长为入,屏上的P点到两缝S1和S2的距离 A.两个光源发出光的频率不同 相等,如果把P处的亮条纹记作第0号亮纹,由 B.两个光源发出光的强度不同 P向上数,与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹, C.两个光源的光速不同 与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,则P1处的 D.这两个光源是彼此独立的,不是相干光源 亮纹恰好是10号亮纹.设直线S1P1的长度为 2.在双缝干涉实验中,用波长为5×10一7m的黄 61,S2P1的长度为62,则81-62|等于() 光照射双缝.已知两缝间的间距为0.3mm,双 P 缝到光屏的距离为1.2m,光屏上P点到双缝 S1和S2的光程差为7.5×10-7m,则下列说法 中正确的是 ( 挡板 屏 品出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或固 条纹的中心间距为2mm A.9入 B.10入 B.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗; C.11入 D.20x 条纹的中心间距为2mm :5.为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失, C.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗; 可在透镜表面涂上一层增透膜,膜材料一般用 条纹的中心间距为4mm 折射率为1.38的氟化镁.为了使波长为5.52× D.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗: 10一7m的绿光在垂直表面入射时使反射光干 条纹的中心间距为4mm 涉相消,求所涂的这种增透膜的厚度. 3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P: 是附有肥皂薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精 灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干 涉图样应是图中的 4.图示是研究光的双缝干涉用的示意图,挡板上 有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列波 温馨提示 请做课时分层检测(二十一) 4 实验:用双缝千涉测量光的波长 [学习目标要求]1.掌握用双缝干涉测量光的波长的原理和方法.2.观察不同单色光的双缝干涉图 样.3.掌握测量头的使用方法,4.会用公式△x=入进行数据处理求光的波长。 实验必备·自主探究 一、实验目的 二、实验原理 1.观察单色光的双缝干涉图样. :1.实验思路 2掌握用公式△=久入测量光的波长的方法、 由公式△x一么可知,波长A=Ar,只要测出 3.会用测量头测量条纹间距离. 双缝到屏的距离1,相邻两亮条纹(或相邻两暗 106G sin∠1-1 n 加∠1-8器-号 解得∠1=45°,n=√2 由新射率与逸度的关系1=台 解得=号。 (2)由几何关系知,EF与AB平行,则 ∠3=90°-∠EFC=90°-∠A=30° 根据折射定律有 sin 0 -sin/3 解得0=45 答案9 。(2)45° 素养演练·提升技能 1,解析光在I和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射,说明I的折射 率小于Ⅱ的折射率,即1<:光射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面时发生 了折射,而且折射角大于入射角,说明Ⅱ的折射率大于Ⅲ的折射 率,即>:介质I与Ⅲ相比较,介质I的折射率小于介质Ⅲ的 折射率,即有n1<n,所以有2>n>m1,根据光在这三种介质中 的速率公式=C得知,光速与折射率成反比,则>>, 答案B 2.解析光从光密介质射向光疏介质时才可能 发生全反射,因此光在A点由空气进入介质 球时,肯定不能发生全反射,如图,对于球上 任意一点,球面法线一定过球心O,设r为光 从A点射入时的折射角,则r和'为等腰三 角形的两底角,因此有=下,根据折射定律 ”-册得nr=”,即随着i的增大, D r增大,但显然r不可能大于临界角C,故也不可能大于临界角, 即光从B点射出时,也不可能发生全反射,在B点的反射光射向 D点,同样在D,点也不会发生全反射,故C,D正确 答案CD 3.解析当入射光从M点射入时的入射角 为60,则可得6心-子=血30,所成 M 折射角为30°,根据几何关系可知此时在A AC边的入射角为60°,则因为此时是从玻璃射至空气,可知 sin60×n=三>1,此时老在AC边上发生金反射,反村光从BC 边垂直射出:可作出光路图如图所示,根据几何关系得光在该玻 璃中运动的路程为一。+。=子®,光在流璃专中的传精 速度为=合-,则光在该玻璃砖中的传譜时同为!=三一 。3a_9a,故选项D正确, 4c 3c 答案D 4.解析(1)由题意可知,光线射向AC面恰 好发生全反射,反射光线垂直于BC面射 P 出,光路图如图所示, 、0: B 设光线在透明物质Ⅱ中发生全反射的临界 角为C,在M点刚好发生全反射, Q 由几何关系可知C=60 M 2 由sinC-1 ny 解得n,-2 3 (2)透明物质I中光速 光在透明物质I中传播用时 4=R-③R 1 c 透明物质Ⅱ中光速功无=。 24 由几何关系知OM=OA=R MC-AC-AM-4R-/R-R 3 3 所以MQ-MCos30=尽 光在透明物质Ⅱ中传播用时 :-OM+MQ_3R_3R 2vo 则光从P传到Q所用时间 =4+4-28R C 答案(1)2 3 (2)23R c 3光的干涉 必备知识·自主梳理 一、1.托马斯·杨2.(1)相同于涉(2)明暗相间(3)偶数 整数亮条纹奇数相互削弱(4)波 三、1.薄膜2.厚度光程差加强削弱 即学即用 1.(1)×(2)×(3)/(4)×(5)×(6)×2.暗条纹 3.两只手电筒射出的两束光为非相干光,因此无法产生干涉现象 关键能力·合作探究 要点1 (1)提示:光线照到两狭缝上,两狭缝成为振动情况完全相同的 光源. (2)提示:以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色于涉条纹 探究归纳 「典例1]解析两束光能发生干涉的条件之一是颜率相等,利用 双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光,在屏上形成干涉条 纹,但分别用红色滤光片和绿色滤光片挡住两条缝后,红光和绿 光颜率不相等,不能发生干涉,因此屏上不会出现干涉条纹,但屏 上仍会有光亮,故C正确 答案C 针对训练 1.解析双缝千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,故远项B正确 答案B 2.解析P点恰好出现亮条纹,说明P点到双缝的光程差等于波长 入的整数倍,改用波长为2λ的平行单色光照射双缝,P,点到双缝 的路程差不一定等于波长2入的整数倍,选项A、B错误.改用波长 为令的平行单色光照射,P点到两缝的光程羞一定等于波长合 的整数倍,P点处一定出现亮条纹,远项D错误,C正确 答案C 要点2 提示:因为屏上不同位置到双缝的距离差不同,产生的条纹不同, 探究归纳 典例2]解析如图所示,双缝S1、S2到光屏 上任意一,点P的光程之差△r=SS',当△7 等于单色光波长的整数倍时,由S,和S,发出 的光在P点互相加强,P,点出现亮条纹;当△r 等于单色光半个波长的奇数倍时,由S1和S2 发出的光在P点互相抵消,出现暗条纹, 3 颜率为f的单色光的波长 3×10 A=子=020m=0.6x10-m=0.6m 颜率为f2的单色光的波长 3×108 4=了=7.3X0m=0.4X10‘m=c.4m 即△r=入1,△r=之 3 可见,用颜率为f的单色光照射时,P处应出现亮条纹,且为第 一亮条纹;用颜率为「2的单色光照射时,P处应出现暗条纹,且 为第二暗条纹 答案见解析 针对训练 3.解析对P点,A=Xe=6X101m=号,故若为紫光,P点 应为暗条纹,对P点,因为△=0,所以仍是亮条纹,B正确. 答案B 4,解析出现第3条暗条纹,说明S、S:到P点距离之差为号入,而 =分, 所以1n-n-号-导 答案号 要点3 提示:灯芯上撒一些食盐可使火焰发出单色光(黄光),薄膜干涉 图样是明暗相间的条纹;灯芯上不撒任何东西时火焰发出复色 光,薄膜干涉图样是彩色的条纹. 探究归纳 [典例3]解析当将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,相邻 亮条纹或暗条纹中心间距变小,所以干涉条纹会变密,故A错误; 将样板平行上移,导致原来满足亮条纹光程差的间距向劈尖移 动,因此出现条纹向着劈尖移动,但条纹疏密不变,故B正确:从 弯曲的条纹可知,此处检查平面左边处的空气膜厚度与右面的空 气膜厚度相同,知此处凹陷,故C正确:照相机、望远镜的镜头表 面镀了一层透光的膜,可以增大某种光的透射强度,这种膜称为 增透膜,这是利用了光的干涉现象,同时镀膜镜头看起来是有颜 色的是因该种颜色的光没有增透造成的,故D错误, 答案BC 针对训练 5.解析凸透镜下表面和玻璃上表面之间形成空气薄膜,千涉现象 是凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的,A、B错 误:凸透镜下表面是曲面,导致空气薄膜厚度不均匀变化,因为光 程差为波长的整数倍时会出现亮条纹,因此在相邻的亮条纹之 间,它们对应的水平距离越来越小,从而观察到牛顿环为内疏外 密的同心圆环条纹,C正确;若将该装置放到真空中观察,根据千 涉原理可知仍然可以看到牛顿环,D错误, 答案C 6.解析金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状, 由千涉原理可知千涉条纹与金属丝图在该竖直平面内的转动无 关,仍然是水平的千涉条纹,A、B,C错误,D正确 答案D 素养演练·提升技能 1.解析题中两光源发出的光都是白光,率不确定,远项A错误: 光的强度对光是否产生干涉没有影响,选项B错误:光速在真空 中是确定的,对光的干涉无影响,选项C错误:题中的是两个独立 光源,二者产生的不是相千光源,远项D正确 答案D 2.解析光屏上P点到双缝S1和S。的路程差为7.5×10-7m,黄 光的波长为5X10?m,则n==3为奇数,在P,点出现暗条 2 纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为 4=宁A=00品gm×5×10’m=2X101m.B正确,A.CD 错误. 答案B 2 3.解析铁丝圈上的肥皂泡湾膜在重力作用下上薄下厚,在同一水 平线上厚度基本一致,如采某一厚度处前后表面反射的同一列光 波叠加得到加强,那么这一水平线上同一厚度处光波会加强,所 以干涉条纹应是水平的 答案D 4.解析出现明条纹的条件是光程差81一6,|=λ,n=0时,出现0 号亮纹:n=1时,出现1号亮纹…=10时,出现10号亮纹,故B 正确。 答案B 5,解析由于人眼对绿光最敏感,所以通常所用的光学仪器其镜头 表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消,但湾膜的厚 度不宜过大,只需使其厚度为绿光在膜中波长的于即可,使绿光 在增透膜的前、后两个表面上的反射光互相抵消,而光从真空进 入某种介质后,其波长会发生变化,若绿光在真空中的波长为入。, 在增透膜中的波长为入,由折射率与光速的关系和光速与波长及 颜率的关系得m=二=,即入=二,那么增透膜厚度=十入 λf =-5.52×10-7 An 4X1.38m=1×10-'m. 答案1×10-7m 4实验:用双缝干涉测量光的波长 实验研析·创新学习 典例1]解析(1)滤光片E是用来从白光中选出单色红光的,单 缝屏是用来获得线光源的,双缝B是用来获得相干光源的,最后 成像在毛玻璃屏A上,所以排列顺序为C、E、D、B、A (2)在操作步骤②时应注意的事项有:放置单缝、双缝时,必须使 缝平行;单缝、双缝间的距离要适当:要保证光源、滤光片、单缝、 双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上。 答案(1)EDB(2)放置单缝、双缝时,必须使缝平行单 缝、双缝间的距离要适当要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛 玻璃屏的中心在同一轴线上 [典例2】解析(1)湘尔明(暗)千涉条纹的宽度△=宁入,要增加 观察到的条纹个数,即减小△x,需增大d或减小1,因此应将屏向 靠近双缝的方向移动,选项B正确. (2)第1条到第n条暗条纹间的距离为△x,则相邻暗条纹间的 距离 4x'=4x n-1 又△x'= Ata 入,解得(n-7 (3)由λ=(m-1)7 A 代入数据解得λ-630nm 答案(1)B(2)m-1)7 △.xd (3)630 典例3]解析(1)根据平面镜成像特点(对 称性),先作出S在镜中的像S,画出边缘光 线,范围如图所示,此范圆即为相交区域, a旺 (2)在杨氏双缝干涉实验中,干涉条纹宽度与 双缝间距、双缝到光屏的距离、光波波长之间的关系式△工一 又因为d=2a,所以△x=2a. 答案(1)图见解析(2)△x=2a 素养演练·提升技能 1.解析调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不需放 单缝和双缝,故A错误;测量某条千涉亮条纹位置时,应使分划板 中心刻线与该亮条纹的中心对齐,故B正确:条亮条纹之间有 n一1个间距,相邻两条亮条纹的间距△x一二气,故C正确:某同 学用黄光作为入射光,根据△虹=子入可知,为了增大千涉条纹的 间距,应采用波长大于黄光的红光或橙光,不可以改用波长比黄 光短的蓝光作为入射光,故D错误, 答案BC

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4.3 光的干涉-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步辅导与测试(人教版)
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