4.3 光的干涉（知识点、典例、达标练）-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

本讲义聚焦光的干涉核心知识点，系统梳理双缝干涉（含托马斯·杨实验史实、现象及明暗条纹解释）、干涉条纹与波长关系（公式Δx=λL/d及条纹间距规律）、薄膜干涉（原理、条纹特点及检查平面平整度等应用），构建从实验基础到定量关系再到实际应用的学习支架。 该资料通过考向分层设计（干涉条件、图样分析、计算、应用），结合例题变式与解答题，培养科学思维（推理、模型建构）和科学探究能力，如双缝干涉波长计算及薄膜干涉应用实例。课中辅助教师系统授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第3节 光的干涉 知识点1 光的双缝干涉 1．物理史实 1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象． 2．实验示意图 如图所示 3．实验过程 如图，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近，两条狭缝就产生两个光源，它们的振动情况总是相同的，两光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加． 4．实验现象 在屏上得到明暗相间的条纹． 5．实验结论 证明光是一种波． 6．现象解释 当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时)，两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光在这一点相互削弱，这里出现暗条纹． 知识点2 干涉条纹和光的波长之间的关系 1．干涉条纹间距和光的波长之间的关系 如图所示，与两缝之间的距离d相比，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 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx＝λ 已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长． 2．干涉条纹 两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大． 知识点3 薄膜干涉 1．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，两列波相遇后被相互削弱，于是出现暗条纹． 2．薄膜干涉条纹 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． 3．薄膜干涉的应用 (1)用干涉法检查平面的平整度． (2)光学仪器上的增透膜． 考向1 干涉条件 【例1】白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（　　） A．速度不同 B．强度不同 C．振幅不同 D．频率不同 【答案】D 【详解】光的颜色是由频率决定，不同色光的波长不相同，故频率也不相同，所以白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。 故选D。 【变式】双缝干涉的原理图如图所示，O到狭缝S1、S2的距离相等，OP与光屏垂直，P'为光屏上的点，下列说法正确的是（　　） A．通过狭缝S1、S2的光的颜色不同 B．通过狭缝S1、S2的光的波长不同 C．光屏上P处一定出现亮条纹 D．光屏上P'处一定出现暗条纹 【答案】C 【详解】AB．产生双缝干涉的光应满足频率相同，即通过狭缝S1、S2的光的颜色和波长都相同，故AB错误； C．由题可知，P到两狭缝的距离相等，P处一定出现亮条纹，故C正确； D．若P'到两狭缝的距离差等于半波长的偶数倍，则P'处出现亮条纹；若P'到两狭缝的距离差等于半波长的奇数倍，则P'处出现暗条纹，由题无法知道P'到两狭缝的距离差与半波长倍数的关系，故D错误。 故选C。 考向2 单色光与白光干涉图样 【例2】关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　） A．红光的干涉条纹间距比紫光小 B．在红光的双缝干涉实验中，中央亮纹的宽度最大 C．只有单色光才能发生干涉，白光无法产生稳定干涉图样 D．白光做双缝干涉实验时，因为不同色光在不同位置加强，故出现彩色条纹 【答案】D 【详解】A．根据双缝干涉条纹间距公式 红光波长大于紫光，其他条件相同时，条纹间距与波长成正比，因此红光的干涉条纹间距比紫光大，故A错误； B．双缝干涉的条纹为等间距分布，所有亮纹宽度一致，中央亮纹宽度和其余亮纹相同，故B错误； C．白光为复合光，不同色光波长不同，干涉条纹间距不同，会形成稳定的彩色干涉图样，故C错误； D．白光是多种色光的复色光，不同色光波长不同，干涉加强的位置不同，因此干涉后会出现彩色条纹，故D正确。 故选D。 【变式】用同一双缝干涉装置进行实验，以下哪个选项符合红光和紫光的双缝干涉图样（     ） A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】双缝干涉的条纹间距满足公式， 在可见光中，红光的波长大于紫光的波长，代入公式可得红光的干涉条纹间距一定大于紫光。同时，双缝干涉的所有相邻亮暗条纹间距相等，且是等宽、等间距的平行条纹。 故选A。 考向 3 干涉的计算 【例3】在双缝干涉实验中，保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的可见光光源做实验时，下列叙述正确的是（    ） A．红光的干涉条纹间距最大 B．紫光的干涉条纹间距最大 C．红光和紫光的干涉条纹间距一样大 D．用白光照射不会出现干涉条纹 【答案】A 【详解】ABC．根据双缝干涉条纹间距公式，已知狭缝间距和狭缝到屏的距离均不变，条纹间距与光的波长成正比。可见光中红光波长最长，紫光波长最短，因此红光干涉条纹间距最大，故A正确，BC错误； D．白光是由多种单色光组成的复合光，不同色光波长不同，对应干涉条纹间距不同，因此用白光照射会出现彩色干涉条纹，故D错误。 故选A。 【变式】激光散斑测速是一种测速技术，它利用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”，相当于双缝干涉实验中的双缝，若待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏的距离l以及相邻两条亮纹间距Δy。若所用激光的波长为λ，则该实验测定物体运动速度的表达式是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据双缝干涉相邻亮纹间距公式，有 由题意可知双缝间距 联立可得 故选B。 考向4 薄膜干涉 【例4】．下列说法不正确的是（     ） A．常用的电视机遥控器通过发出微波信号来遥控电视机 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．光纤通信利用了光的全反射现象 D．电磁波的传播不需要介质 【答案】A 【详解】A．遥控器发出的是红外线，A错误； B．肥皂膜的彩色条纹是肥皂膜前后表面反射的光叠加形成的，属于光的薄膜干涉现象，B正确； C．光纤通信依靠光在光纤内部发生全反射来传输光信号，利用了光的全反射现象，C正确； D．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，D正确。 本题要求选不正确的，故选A。 【变式】光与我们的生活联系非常紧密，下列与光学的相关知识正确的是（     ） A．用光导纤维束传送图像等信息利用了光的全反射原理 B．雨后天空中出现的彩虹是光的干涉现象 C．白光通过三棱镜后得到彩色图样是光的衍射现象 D．用标准平面检查光学平面的平整度利用了光的折射原理 【答案】A 【详解】A．光导纤维的内芯折射率大于外套折射率，光在两者的界面上发生全反射，从而实现图像等信息的传输，故A正确； B．雨后天空的彩虹是太阳光射入空气中的小水滴时发生折射、色散形成的，属于光的折射现象，不是干涉现象，故B错误； C．白光通过三棱镜得到彩色图样，是因为不同频率的色光在玻璃中的折射率不同，偏折程度不同，属于光的折射色散现象，不是衍射现象，故C错误； D．用标准平面检查光学平面的平整度，是利用标准平面和待测平面之间的空气薄层上下表面的反射光发生薄膜干涉的原理，不是折射原理，故D错误。 故选A。 一、单选题 1．在双缝干涉实验中，若将光源由红光换成紫光，则（　　） A．干涉条纹间距变大 B．干涉条纹间距变小 C．干涉条纹消失 D．干涉条纹亮度增加 【答案】B 【详解】AB．双缝干涉的条纹间距公式为，其中为双缝到光屏的距离，为双缝间距，为入射光的波长。 红光波长大于紫光波长，将红光换成紫光时减小，、不变，因此减小，条纹间距变小，故A错误，B正确； C．只要满足相干条件，紫光同样可以发生双缝干涉，不会出现条纹消失的情况，故C错误； D．干涉条纹的亮度由入射光的强度决定，仅更换入射光的波长，未改变光强，无法得出亮度增加的结论，故D错误。 故选B。 2．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 【答案】B 【详解】双缝干涉实验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，单缝的宽度应比较小，由题意知，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B。 3．某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（    ） A．若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B．若仅把双缝间距增大，彩色条纹间距将增大 C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D．若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 【答案】A 【详解】A．由题意可知，光屏上有彩色的条纹，红色滤光片只允许红光透过，则若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹，故A正确； C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变暗，故C错误； BD．根据可知，增大，则减小，放入绿色滤光片时，波长减小，则光屏上相邻亮条纹中心间距减小，故BD错误。 故选A。 4．下列说法正确的是（　　） A．海市蜃楼是光发生干涉的结果 B．照相机镜头的增透膜，应用了光的偏振现象 C．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果 D．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是彩色的 【答案】C 【详解】A．海市蜃楼是光因折射和全反射形成的现象，与干涉无关，故A错误； B．增透膜利用的是光的干涉原理，通过反射光相消来减少反射，而非偏振现象，故B错误； C．肥皂膜的彩色条纹是膜的两表面反射光发生干涉的结果，不同厚度的膜导致不同波长的光相长或相消，故C正确； D．白光双缝干涉的中央条纹光程差为零，所有波长的光均加强，叠加后呈白色而非彩色，故D错误。 故选C。 5．如图所示为两单色光a和b先后通过同一实验装置得到的杨氏双缝干涉图样，下列判断正确的是（　　） A．a光的波长大于b光 B．a光的波长小于b光 C．a光在真空中的传播速度大于b光 D．a光在真空中的传播速度小于b光 【答案】A 【详解】AB．由题图可知单色光a对应的相邻条纹间距大于单色光b对应的相邻条纹间距，根据可知，a光的波长大于b光，故A正确，B错误； CD．所有光在真空中的传播速度均相等，为光速c，故CD错误。 故选A。 6．图a、b是波长分别为的两束单色光经过同一实验装置得到的图样，则（　　） A．a、b为干涉图样， B．a、b为干涉图样， C．a、b为衍射图样， D．a、b为衍射图样， 【答案】B 【详解】从图像上可以看出条纹间距相等，所以应该是干涉图样，并且a的条纹间距小于b的条纹间距；根据波长越长，干涉条纹间距越宽，可知，b对应光的波长较长。 故选B。 7．如图所示，某同学做双缝干涉实验，单缝、双缝中点O、屏上的点均位于双缝、连线的中垂线上，屏上P点处出现暗条纹。已知入射光的波长为，与的差可能为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当光的路程差为波长的整数倍时，屏上出现明条纹；当光的路程差为半波长的奇数倍时，屏上出现暗条纹。 故选B。 8．某同学用图甲所示的实验装置研究光的双缝干涉现象，、为双缝，点为光屏上一点。一束单色激光垂直照射双缝，在屏上得到了如图乙所示的干涉图样，则（　　） A．若只增大双缝间的距离，条纹间距变大 B．若只增大单色激光的频率，条纹间距变小 C．若、到点的路程差为波长奇数倍，处是暗条纹 D．若、到点的路程差为半波长整数倍，处一定是亮条纹 【答案】B 【详解】AB．根据可知，若只增大双缝间的距离，则条纹间距变小；若只增大单色激光的频率，即减小单色激光的波长，则条纹间距变小，故A错误，B正确； C．若、到点的路程差为波长的整数倍，则处是亮条纹，故C错误； D．若、到点的路程差为半波长的奇数倍，则处是暗条纹，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（　　） A．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 B．如果薄膜上下两端的厚度差变大，干涉条纹间距将变大 C．如果薄膜上下两端的厚度差变大，干涉条纹间距将变小 D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，稳定后条纹也会跟着转动90° 【答案】AC 【详解】A．肥皂膜的干涉条纹是薄膜干涉引起的，该条纹是肥皂膜前后表面反射光形成的干涉条纹，故A正确； BC．根据薄膜干涉规律有（n=1，2，3…） 如果薄膜上下两端的厚度差变大，则条纹数目增多，可知，干涉条纹间距将变小，故B错误，C正确； D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，由于重力作用，薄膜仍然上薄下厚，条纹仍然处于水平面上，可知，稳定后条纹不会跟着转动90°，故D错误。 故选AC。 10．工厂技术人员用下图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用a、b两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙（同一视野区域）所示。下列判断正确的是（　　） A．图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 B．a光的频率小于b光的频率 C．若将图1中的薄片稍微右移，图2中条纹间距变窄 D．照射同一单缝时，b光发生的衍射现象比a光更明显 【答案】BC 【详解】A．根据薄膜干涉的规律可知，同一条纹对应的空气薄膜的厚度相同，当条纹向薄片一侧弯曲，可知弯曲处对应着被检查平面处凸起，A错误； B．图2中a的条纹间距宽，说明a的波长大于b的波长，根据知a的频率小于b 的频率，B正确； C．设空气薄膜的倾角为，根据几何关系可得 可得条纹间距为 若将图1中的薄片向右移动少许，则增大，图2中条纹间距变窄，故C正确; D．衍射明显程度与波长有关，波长越长，衍射越明显,a光波长较大，因此a光衍射比b光更明显，D错误。 故选BC。 11．下列说法错误的是（　　） A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 B．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽 【答案】BC 【详解】A．通过在光学镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，使某种需要加强透射的光在膜的前表面的反射光和镜头的前表面的反射光发生干涉减弱，从而增强其透射而减少其反射，即利用了薄膜干涉现象，故A正确； B．当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播，所以在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，故B错误； C．白光是复色光，而三棱镜对波长不同的单色光的折射率不同，白光经过三棱镜后将被分散开，形成彩色光带，所以这是折射时的色散现象，故C错误； D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，即入射光波长增大，根据可知干涉条纹间距变宽，故D正确。 本题选错误的，故选BC。 12．关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　） A．双缝干涉实验证明光是一种波，薄膜干涉实验证明光是一种粒子 B．双缝干涉是两束相干光相遇时出现的干涉现象，而薄膜干涉是一束光经薄膜的前后表面反射后相互叠加形成的干涉现象 C．双缝干涉时，双缝间距越小，干涉条纹间距越大；波长越长，干涉条纹间距越大 D．照相机镜头镀有增透膜，其作用是让各种色光都发生干涉相消，增强透射光 【答案】BC 【详解】A．光的干涉（双缝干涉，薄膜干涉）、衍射、偏振是波所具有的特性，都可以证明光是一种波；而光电效应和康普顿效应证明光具有粒子性，故A错误。 B．双缝干涉是两束频率相同和振动方向相同的光波相遇而引起光的强度重新分布的现象；薄膜干涉是入射光分别从膜的前后两个表面反射回来后相遇产生干涉，若光程差为波长λ的整数倍则出现亮条纹，若光程差为半波长的奇数倍则出现暗条纹，故B正确。 C．根据双缝干涉条纹的间距公式知，双缝间距d越小，干涉条纹间距越大；波长λ越长，干涉条纹间距越大，故C正确。 D．依据光的干涉现象，光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差使得两束某种颜色的反射光出现振动减弱，导致相互抵消，从而增强光的透射能力，故D错误。 故选BC。 三、解答题 13．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，得到如图所示的干涉条纹，测得其中两条纹间的距离为a。已知双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，空气的折射率近似为1。求： (1)该单色光的波长； (2)该单色光在折射率为n的介质中的波长。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图可得，相邻亮条纹间距 由双缝干涉条纹间距公式 解得 （2）介质中光速 光在传播过程中频率不变，由波长、频率、光速关系可知 解得 14．为研究玻璃对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中M、N两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，截面为等边三角形ABC的玻璃砖，边长为，将该激光从AC边中点与AC边成角入射，光束平行底边BC射到AB边上的点（图中未画出）并射出。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在玻璃中的折射率； (3)光在真空中的传播速度为，该激光在玻璃砖中的传播时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）相邻两亮条纹间的距离 由 可得 （2）由几何关系得光从空气射入玻璃砖时，入射角，折射角为 则激光在玻璃中的折射率 （3）光在玻璃中的传播速度为 根据几何关系知 激光在玻璃砖中的时间 15．某实验小组用一单色光做双缝干涉实验，所用的双缝间距为d，在距离双缝为l处的光屏上，测量得到第1条亮纹中心至第5条亮纹中心之间的距离为x。 (1)求该单色光的波长； (2)现需在眼镜镜片上镀膜，以增强对该单色光的透射。已知膜对该光的折射率为n，求膜的最小厚度h。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）第一条亮纹到第五条亮纹间距是x，则相邻亮条纹间距为 根据公式 可得单色光的波长是 （2）要很好地通过这种波长的光，须前后两次反射光应为振动削弱，即光的路程差为半波长，即 根据波长与波速的关系，有 在介质中有 在介质中的速度为 联立可得膜的最小厚度 16．如图所示，在双缝干涉实验中，、为双缝，双缝间距为，光屏到双缝的距离为，P是光屏上的一点，已知P到、的距离之差为2.1μm，现用某单色光在空气中做双缝干涉实验。（光在真空中的速度） (1)若该单色光在某介质中传播时的波长为，波速为，则P点处是亮条纹还是暗条纹？ (2)相邻两亮条纹的中心间距为多大？ 【答案】(1)暗条纹 (2)0.3mm 【详解】（1）已知该单色光在介质中的波长和波速，可得单色光的频率 则单色光在空气中的波长为 光程差大小为 代入数据得 可知P点出现暗条纹。 （2）相邻两亮条纹的中心间距 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 光的干涉 知识点1 光的双缝干涉 1．物理史实 1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象． 2．实验示意图 如图所示 3．实验过程 如图，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近，两条狭缝就产生两个光源，它们的振动情况总是相同的，两光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加． 4．实验现象 在屏上得到明暗相间的条纹． 5．实验结论 证明光是一种波． 6．现象解释 当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍时)，两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光在这一点相互削弱，这里出现暗条纹． 知识点2 干涉条纹和光的波长之间的关系 1．干涉条纹间距和光的波长之间的关系 如图所示，与两缝之间的距离d相比，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 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx＝λ 已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长． 2．干涉条纹 两相邻亮条纹(或暗条纹)间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大． 知识点3 薄膜干涉 1．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，两列波相遇后被相互削弱，于是出现暗条纹． 2．薄膜干涉条纹 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． 3．薄膜干涉的应用 (1)用干涉法检查平面的平整度． (2)光学仪器上的增透膜． 考向1 干涉条件 【例1】白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（　　） A．速度不同 B．强度不同 C．振幅不同 D．频率不同 【变式】双缝干涉的原理图如图所示，O到狭缝S1、S2的距离相等，OP与光屏垂直，P'为光屏上的点，下列说法正确的是（　　） A．通过狭缝S1、S2的光的颜色不同 B．通过狭缝S1、S2的光的波长不同 C．光屏上P处一定出现亮条纹 D．光屏上P'处一定出现暗条纹 考向2 单色光与白光干涉图样 【例2】关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　） A．红光的干涉条纹间距比紫光小 B．在红光的双缝干涉实验中，中央亮纹的宽度最大 C．只有单色光才能发生干涉，白光无法产生稳定干涉图样 D．白光做双缝干涉实验时，因为不同色光在不同位置加强，故出现彩色条纹 【变式】用同一双缝干涉装置进行实验，以下哪个选项符合红光和紫光的双缝干涉图样（     ） A．A B．B C．C D．D 考向 3 干涉的计算 【例3】在双缝干涉实验中，保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的可见光光源做实验时，下列叙述正确的是（    ） A．红光的干涉条纹间距最大 B．紫光的干涉条纹间距最大 C．红光和紫光的干涉条纹间距一样大 D．用白光照射不会出现干涉条纹 【变式】激光散斑测速是一种测速技术，它利用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”，相当于双缝干涉实验中的双缝，若待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏的距离l以及相邻两条亮纹间距Δy。若所用激光的波长为λ，则该实验测定物体运动速度的表达式是（　　） A． B． C． D． 考向4 薄膜干涉 【例4】．下列说法不正确的是（     ） A．常用的电视机遥控器通过发出微波信号来遥控电视机 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．光纤通信利用了光的全反射现象 D．电磁波的传播不需要介质 【变式】光与我们的生活联系非常紧密，下列与光学的相关知识正确的是（     ） A．用光导纤维束传送图像等信息利用了光的全反射原理 B．雨后天空中出现的彩虹是光的干涉现象 C．白光通过三棱镜后得到彩色图样是光的衍射现象 D．用标准平面检查光学平面的平整度利用了光的折射原理 一、单选题 1．在双缝干涉实验中，若将光源由红光换成紫光，则（　　） A．干涉条纹间距变大 B．干涉条纹间距变小 C．干涉条纹消失 D．干涉条纹亮度增加 2．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 3．某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（    ） A．若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B．若仅把双缝间距增大，彩色条纹间距将增大 C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D．若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 4．下列说法正确的是（　　） A．海市蜃楼是光发生干涉的结果 B．照相机镜头的增透膜，应用了光的偏振现象 C．肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果 D．用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是彩色的 5．如图所示为两单色光a和b先后通过同一实验装置得到的杨氏双缝干涉图样，下列判断正确的是（　　） A．a光的波长大于b光 B．a光的波长小于b光 C．a光在真空中的传播速度大于b光 D．a光在真空中的传播速度小于b光 6．图a、b是波长分别为的两束单色光经过同一实验装置得到的图样，则（　　） A．a、b为干涉图样， B．a、b为干涉图样， C．a、b为衍射图样， D．a、b为衍射图样， 7．如图所示，某同学做双缝干涉实验，单缝、双缝中点O、屏上的点均位于双缝、连线的中垂线上，屏上P点处出现暗条纹。已知入射光的波长为，与的差可能为（     ） A． B． C． D． 8．某同学用图甲所示的实验装置研究光的双缝干涉现象，、为双缝，点为光屏上一点。一束单色激光垂直照射双缝，在屏上得到了如图乙所示的干涉图样，则（　　） A．若只增大双缝间的距离，条纹间距变大 B．若只增大单色激光的频率，条纹间距变小 C．若、到点的路程差为波长奇数倍，处是暗条纹 D．若、到点的路程差为半波长整数倍，处一定是亮条纹 二、多选题 9．肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（　　） A．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 B．如果薄膜上下两端的厚度差变大，干涉条纹间距将变大 C．如果薄膜上下两端的厚度差变大，干涉条纹间距将变小 D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，稳定后条纹也会跟着转动90° 10．工厂技术人员用下图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用a、b两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙（同一视野区域）所示。下列判断正确的是（　　） A．图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 B．a光的频率小于b光的频率 C．若将图1中的薄片稍微右移，图2中条纹间距变窄 D．照射同一单缝时，b光发生的衍射现象比a光更明显 11．下列说法错误的是（　　） A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 B．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽 12．关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　） A．双缝干涉实验证明光是一种波，薄膜干涉实验证明光是一种粒子 B．双缝干涉是两束相干光相遇时出现的干涉现象，而薄膜干涉是一束光经薄膜的前后表面反射后相互叠加形成的干涉现象 C．双缝干涉时，双缝间距越小，干涉条纹间距越大；波长越长，干涉条纹间距越大 D．照相机镜头镀有增透膜，其作用是让各种色光都发生干涉相消，增强透射光 三、解答题 13．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，得到如图所示的干涉条纹，测得其中两条纹间的距离为a。已知双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，空气的折射率近似为1。求： (1)该单色光的波长； (2)该单色光在折射率为n的介质中的波长。 14．为研究玻璃对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中M、N两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，截面为等边三角形ABC的玻璃砖，边长为，将该激光从AC边中点与AC边成角入射，光束平行底边BC射到AB边上的点（图中未画出）并射出。求： (1)该激光的波长； (2)该激光在玻璃中的折射率； (3)光在真空中的传播速度为，该激光在玻璃砖中的传播时间。 15．某实验小组用一单色光做双缝干涉实验，所用的双缝间距为d，在距离双缝为l处的光屏上，测量得到第1条亮纹中心至第5条亮纹中心之间的距离为x。 (1)求该单色光的波长； (2)现需在眼镜镜片上镀膜，以增强对该单色光的透射。已知膜对该光的折射率为n，求膜的最小厚度h。 16．如图所示，在双缝干涉实验中，、为双缝，双缝间距为，光屏到双缝的距离为，P是光屏上的一点，已知P到、的距离之差为2.1μm，现用某单色光在空气中做双缝干涉实验。（光在真空中的速度） (1)若该单色光在某介质中传播时的波长为，波速为，则P点处是亮条纹还是暗条纹？ (2)相邻两亮条纹的中心间距为多大？ 学科网（北京）股份有限公司 $