专题15 光的干涉 讲义 -2026-2027学年高二暑期物理能力提升

高二物理暑期能力提升 专题15 光的干涉 【方法解读】 1． 光的干涉 1.光的干涉 （1）定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 （2）条件：①两束光的频率相同；②相位差恒定。 2.双缝干涉 （1）图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为白色条纹，其余为彩色条纹。 （2）条纹间距：Δx=λ，λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间距离。 对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大。 (3)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P'点的路程差为Δr=r2-r1。 当Δr=nλ(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现明条纹。 当Δr=(2n+1)(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现暗条纹。 3 .薄膜干涉 (1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ。 在P1、P2处，Δr=nλ(n=1，2，3…)，薄膜上出现明条纹。 在Q处，Δr=(2n+1)(n=0，1，2，3…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)应用：增透膜、检查平面的平整度。 二 、单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不 同 点 条纹 宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹 间距 各相邻亮(暗)条纹间距不等 各相邻亮(暗)条纹等间距 亮度 情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都有明暗相间的条纹，干涉、衍射都是波特有的现象；从本质上看都属于光波的叠加，干涉是从双缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的 三、　几何光学与物理光学的综合应用 1.光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，由v=λf知，当f不变时，波长改变，光速改变。 2.同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，由n=知，n越大，传播速度越小。 3.光的频率、折射率、波速、波长的对应关系 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率f 低→高 同一介质中折射率n 小→大 同一介质中速度v 大→小 波长λ 大→小 临界角 大→小 通过棱镜的偏折角 小→大 【例1】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。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点： （1）任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等； （2）任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。 现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（　　） A.变疏　　　B.变密 C.不变　　　D.消失 【例2】　(2025·山西吕梁市二模)如图甲所示是利用干涉技术检测材料表面缺陷的原理示意图，图乙为某种单色光照射下观测到的图样，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.若换用波长更长的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变密 C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的光学元件表面上有凹陷 D.稍微减小薄片的厚度，则图乙中的干涉条纹变密 【总结提升】 薄膜干涉检查平整度条纹是等厚线。若被测表面下凹，则向楔形空气膜靠近顶角方向弯曲，若被测表面上凸，则向楔形空气膜远离顶角方向弯曲。(均选填“靠近”或“远离”) 【例3】(2025·河南郑州市三模)图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是(　　) A.从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角比b光的临界角大 B.用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹比b光的窄 C.用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光的窄 D.a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 【针对性训练】 1 （2025·湖北黄冈市模拟）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置，反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则（　　） A.λ1＜λ2，M是波长为λ1的光出射位置 B.λ1＜λ2，N是波长为λ1的光出射位置 C.λ1＞λ2，M是波长为λ1的光出射位置 D.λ1＞λ2，N是波长为λ1的光出射位置 2 (2025·河南郑州市三模)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝，均能在墙面上观察到干涉条纹，且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，则(　　) A.a光的波长比b光小 B.a光的频率比b光小 C.若换用更粗的头发丝，a光相邻两条亮条纹间的距离变小 D.若增大纸板与墙面的距离，b光相邻两条亮条纹间的距离变小 3.(2025·重庆卷·4)杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则(　　) A.相邻两亮条纹间距为 B.相邻两暗条纹间距为 C.双缝之间的距离为λ D.双缝之间的距离为λ 4. 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是（　　） A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C.照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D.照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 5.(2024·山东卷·4)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　) A.滚珠b、c均合格 B.滚珠b、c均不合格 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 6.(多选)(2025·福建宁德市三模)如图，在研究Low-E玻璃(低辐射玻璃)光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low-E玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是(　　) A.该玻璃中a光的折射率大于b光 B.a光在玻璃中的传播速度大于b光 C.a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D.a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大 7. (2025·江西赣州市二模)如图甲所示为牛顿环，内由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在红光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。则(　　) A.出现明暗相间的条纹是因为光的衍射 B.拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C.若换成蓝光照射，会发现条纹变稀疏 D.若条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凹陷 8.(2025·江苏省一模)某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中可能正确的是(　　) A.A处为单缝，甲图对应的缝宽小 B.A处为单缝，甲图对应的光源频率高 C.A处为双缝，甲图对应的双缝间距大 D.A处为双缝，甲图对应的AB距离大 9.(多选)(2024·河南省名校联考)登山运动员在登雪山时要注意预防紫外线的过度照射，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”，增强反射以减少透射光的能量，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c，紫外线在真空中的频率为f，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 确。 10 某同学利用图示装置探究双缝干涉，S为某一频率的光源，双缝之间的距离为d，双缝与光屏之间的距离为l，A0为光屏的中心。SA0⊥S1S2。则下列判断正确的是(　　) A.若仅将S沿中线向右平移少许，则相邻两亮条纹的间距将减小 B.若仅增大光源的频率，则相邻两亮条纹的间距将减小 C.若仅增大l，光屏上相邻两亮条纹的间距将减小 D.若仅在双缝和光屏之间充满某种透明介质，则相邻两亮条纹的间距将增大 11 (2025·郑州市高二期中)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色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。如图乙所示，将一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将单色光从上方入射，可以看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是(　　) A.图甲中的环状条纹内疏外密 B.图甲中的环状条纹间距相等 C.图乙中仅增加薄片厚度，条纹间距减小 D.图乙中仅增大入射光频率，条纹间距增大 12.(多选)(2024·湖南卷·9)1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)，平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是(　　) A.沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C.若θ=0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D.若θ=0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理暑期能力提升 专题15 光的干涉 【方法解读】 1． 光的干涉 1.光的干涉 （1）定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 （2）条件：①两束光的频率相同；②相位差恒定。 2.双缝干涉 （1）图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为白色条纹，其余为彩色条纹。 （2）条纹间距：Δx=λ，λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间距离。 对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大。 (3)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P'点的路程差为Δr=r2-r1。 当Δr=nλ(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现明条纹。 当Δr=(2n+1)(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现暗条纹。 3 .薄膜干涉 (1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ。 在P1、P2处，Δr=nλ(n=1，2，3…)，薄膜上出现明条纹。 在Q处，Δr=(2n+1)(n=0，1，2，3…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)应用：增透膜、检查平面的平整度。 二 、单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不 同 点 条纹 宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹 间距 各相邻亮(暗)条纹间距不等 各相邻亮(暗)条纹等间距 亮度 情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都有明暗相间的条纹，干涉、衍射都是波特有的现象；从本质上看都属于光波的叠加，干涉是从双缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的 三、　几何光学与物理光学的综合应用 1.光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，由v=λf知，当f不变时，波长改变，光速改变。 2.同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，由n=知，n越大，传播速度越小。 3.光的频率、折射率、波速、波长的对应关系 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率f 低→高 同一介质中折射率n 小→大 同一介质中速度v 大→小 波长λ 大→小 临界角 大→小 通过棱镜的偏折角 小→大 【例1】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。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点： （1）任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等； （2）任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。 现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（　　） A.变疏　　　B.变密 C.不变　　　D.消失 答案 A 解析：　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，则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为λ，如图所示，抽去一张纸后空气层的倾角变小，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，即干涉条纹变疏，故A正确。 【例2】　(2025·山西吕梁市二模)如图甲所示是利用干涉技术检测材料表面缺陷的原理示意图，图乙为某种单色光照射下观测到的图样，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.若换用波长更长的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变密 C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的光学元件表面上有凹陷 D.稍微减小薄片的厚度，则图乙中的干涉条纹变密 答案　C 解析　题图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件，A错误； 根据两条相邻亮条纹间距Δx=(θ为标准样板下表面和待检查的光学元件上表面的夹角)可知，其他条件不变，若换用波长更长的单色光，相邻亮条纹间距变大，则题图乙中的干涉条纹变疏，B错误； 若出现题图丙中弯曲的干涉条纹，由于向左弯曲，说明弯曲部分的空气膜的厚度与右侧相同，即被检查的光学元件表面上有凹陷，C正确； 根据相邻亮条纹间距Δx=可知，稍微减小薄片的厚度，θ减小，相邻亮条纹间距变大，则题图乙中的干涉条纹变疏，D错误。 【总结提升】 薄膜干涉检查平整度条纹是等厚线。若被测表面下凹，则向楔形空气膜靠近顶角方向弯曲，若被测表面上凸，则向楔形空气膜远离顶角方向弯曲。(均选填“靠近”或“远离”) 【例3】(2025·河南郑州市三模)图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是(　　) A.从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角比b光的临界角大 B.用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹比b光的窄 C.用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光的窄 D.a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 答案　A 解析　由题图乙知a光偏折程度较小，可知在冰晶中a光的折射率小于b光的折射率，由sin C=可知，从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，故A正确；由于冰晶中a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，根据c=λf可知，a光的波长大于b光的波长，由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，a光的干涉条纹比b光的宽，故B错误；由于a光波长大于b光波长，所以用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光的宽，故C错误；根据v=，t=，由于a光的折射率小于b光的折射率，所以a光在冰晶中的传播速度大于b光在冰晶中的传播速度，且a光在冰晶中的传播路程小于b光在冰晶中的传播路程，则a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间短，故D错误。 【针对性训练】 1 （2025·湖北黄冈市模拟）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置，反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则（　　） A.λ1＜λ2，M是波长为λ1的光出射位置 B.λ1＜λ2，N是波长为λ1的光出射位置 C.λ1＞λ2，M是波长为λ1的光出射位置 D.λ1＞λ2，N是波长为λ1的光出射位置 答案 D 解析：　由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，当两种色光通过同一双缝干涉装置时，波长越长条纹间距越宽，由屏上亮条纹的位置可知，λ1＞λ2；反射光经过三棱镜后分成两束色光，由折射定律可知，入射角相同时，折射率越大的色光折射角越小，则nM＞nN；由于λ1＞λ2，则f1＜f2，n1＜n2，所以N是波长为λ1的光出射位置。D正确，A、B、C错误。 2 (2025·河南郑州市三模)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝，均能在墙面上观察到干涉条纹，且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，则(　　) A.a光的波长比b光小 B.a光的频率比b光小 C.若换用更粗的头发丝，a光相邻两条亮条纹间的距离变小 D.若增大纸板与墙面的距离，b光相邻两条亮条纹间的距离变小 答案　BC 解析　根据条纹间距表达式Δx=λ，a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，可知a光的波长比b光大，a光的频率比b光小，A错误，B正确；若换用更粗的头发丝，则双缝间距d变大，根据Δx=λ可知，a光相邻两条亮条纹间的距离变小，C正确；若增大纸板与墙面的距离，则l变大，根据Δx=λ可知b光相邻两条亮条纹间的距离变大，D错误。 3.(2025·重庆卷·4)杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则(　　) A.相邻两亮条纹间距为 B.相邻两暗条纹间距为 C.双缝之间的距离为λ D.双缝之间的距离为λ 答案　C 解析　根据题意，由题图可知，相邻两亮条纹(暗条纹)间距为Δx=，故A、B错误；由公式Δx=λ可得，双缝之间的距离为d==，故C正确，D错误。 4. 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是（　　） A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C.照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D.照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 答案 ACD 解析：　双缝干涉条纹是均匀的，所以图乙是双缝干涉条纹，但也发生了衍射现象，A正确；遮住一条狭缝，就只能观察到单缝衍射现象，狭缝宽度增大时，衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，B错误；照射两狭缝时，发生双缝干涉，根据Δx＝可知，当增加L时，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，C正确；通过双缝的两束光的相位相同，根据相干条件可知，｜S2P－S1P｜＝（2n＋1）（n＝0，1，2，…）时，P点一定是暗条纹，D正确。 5.(2024·山东卷·4)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　) A.滚珠b、c均合格 B.滚珠b、c均不合格 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 答案　C 解析　单色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的光程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的光程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。故选C。 6.(多选)(2025·福建宁德市三模)如图，在研究Low-E玻璃(低辐射玻璃)光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low-E玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是(　　) A.该玻璃中a光的折射率大于b光 B.a光在玻璃中的传播速度大于b光 C.a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D.a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大 答案　AD 解析　根据n=，相同入射角时，a光折射角较小，可知a光的折射率大于b光，选项A正确；根据v=可知，a光在玻璃中的传播速度小于b光，选项B错误；b光折射率较小，则频率较小，波长较大，则a、b两束单色光通过同一单缝，b光的衍射现象更明显，选项C错误；根据Δx=λ，因b光波长较大，可知a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大，选项D正确。 7. (2025·江西赣州市二模)如图甲所示为牛顿环，内由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在红光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。则(　　) A.出现明暗相间的条纹是因为光的衍射 B.拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C.若换成蓝光照射，会发现条纹变稀疏 D.若条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凹陷 答案　D 解析　出现明暗相间的条纹是光的干涉现象，故A错误；拧紧三颗螺丝时，两块玻璃砖间的空气膜厚度变薄，上玻璃砖下表面弧度变小，相当于Δx=中θ变小，所以会发现条纹变稀疏，故B错误；蓝光波长比红光短，根据干涉条纹间距公式，波长变短，条纹间距会变小，条纹应变得更密集，故C错误；若条纹如题图丁所示，局部条纹向中心弯曲。根据薄膜干涉原理，同一条纹对应空气薄膜厚度相同，说明弯曲处对应B上表面位置的空气薄膜厚度与更外侧位置的空气薄膜厚度相同，弯曲处玻璃板B上表面对应位置有凹陷，故D正确。 8.(2025·江苏省一模)某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中可能正确的是(　　) A.A处为单缝，甲图对应的缝宽小 B.A处为单缝，甲图对应的光源频率高 C.A处为双缝，甲图对应的双缝间距大 D.A处为双缝，甲图对应的AB距离大 答案　D 解析　从题图中甲、乙的光强分布看，都出现了一系列间距几乎均匀的明暗相间条纹，这更符合“双缝干涉”而非“单缝衍射”特征(单缝衍射往往中央亮条纹最宽、最亮，旁侧亮条纹迅速减弱)，因此A处为双缝，题图甲条纹间距大于题图乙，说明题图甲对应光源频率低或者双缝间距小，A、B错误；双缝干涉的相邻亮纹间距满足Δx=，其中 d 为双缝中心间距、l为屏(或传感器)到双缝的距离、λ 为光的波长。题图甲相邻亮纹间距大于题图乙，光的频率不变的情况下：若双缝间距不变，题图甲对应的AB距离大；若AB距离不变，则题图甲对应的双缝间距小，故D正确，C错误。 9.(多选)(2024·河南省名校联考)登山运动员在登雪山时要注意预防紫外线的过度照射，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”，增强反射以减少透射光的能量，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c，紫外线在真空中的频率为f，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　紫外线进入“增反膜”后频率不变，选项A错误；紫外线进入“增反膜”后的速度v=，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λ==，选项B正确；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等于“增反膜”厚度的两倍，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。 10 某同学利用图示装置探究双缝干涉，S为某一频率的光源，双缝之间的距离为d，双缝与光屏之间的距离为l，A0为光屏的中心。SA0⊥S1S2。则下列判断正确的是(　　) A.若仅将S沿中线向右平移少许，则相邻两亮条纹的间距将减小 B.若仅增大光源的频率，则相邻两亮条纹的间距将减小 C.若仅增大l，光屏上相邻两亮条纹的间距将减小 D.若仅在双缝和光屏之间充满某种透明介质，则相邻两亮条纹的间距将增大 答案　B 解析　在光的双缝干涉实验中，相邻两亮条纹或暗条纹间距公式Δx=λ，光源S沿中线平移，不会影响l、λ、d三个数值，相邻两亮条纹的间距不变，A错误；仅增大光源的频率时，光的波长减小，则相邻两亮条纹间距将减小，B正确；若仅增大l，光屏上相邻两亮条纹的间距将增大，C错误；在双缝和光屏之间放入某种介质，光在介质中的波长λ减小，所以相邻两亮条纹的间距将减小，D错误。 11 (2025·郑州市高二期中)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色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。如图乙所示，将一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将单色光从上方入射，可以看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是(　　) A.图甲中的环状条纹内疏外密 B.图甲中的环状条纹间距相等 C.图乙中仅增加薄片厚度，条纹间距减小 D.图乙中仅增大入射光频率，条纹间距增大 答案　AC 解析　从空气膜的上下表面反射的两列光为相干光，空气膜以中心为圆心的圆周各点是等厚的，则干涉条纹是环状条纹，由薄膜干涉的条纹间距Δx=可知，从中心到边缘平薄凸透镜与平板间的夹角θ变大，tan θ增大，条纹间距将减小，干涉条纹越来越密集，为内疏外密的环状条纹，故A正确，B错误；仅增加薄片厚度，tan θ增大，条纹间距将减小，故C正确；仅增大入射光频率，则波长变小，条纹间距减小，故D错误。 12.(多选)(2024·湖南卷·9)1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)，平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是(　　) A.沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C.若θ=0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D.若θ=0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动 答案　BC 解析　当θ=0°时，根据题意画出光路图如图甲所示，S发出的光与通过平面镜反射的光(可以等效成虚像S'发出的光)是同一列光分成的，满足相干光条件，所以实验中的相干光源之一相当于从光源S'发出的光，设S与S'的距离为d，则d相当于双缝之间的距离，S、S'到光屏的距离设为l，由双缝干涉公式Δx=，可得Δx=，则若θ=0°，沿OA向右或沿AO向左略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误； 当平面镜倾斜了微小角度时，同理再次画出光路图如图乙所示，若沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $