第4章 第3节 课时1 光的干涉（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 分层设计清晰，从基础概念辨析到综合应用再到实验拓展，构建“物理观念→科学思维→科学探究”的知识巩固路径，适配新授课分层练习需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|干涉条件、条纹成因等单一知识点|以选择辨析为主（如第1题色光频率、第2题相干光源），强化物理观念| |综合运用|条纹间距公式、级数计算等综合应用|结合情境计算（如第10题条纹级数与波长关系），培养科学推理| |拓广探索|洛埃镜实验变式等拓展内容|实验条件分析（如第13题平面镜倾斜影响），渗透科学探究与质疑创新|

3. 光的干涉 课时 1 光的干涉 基础巩固 1. 如图所示, 白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,原因是不同色光的 ( ) 第 1 题 A. 频率不同 B. 强度不同 C. 传播速度不同 D. 振动方向不同 2. 从两支手电筒射出的光照到同一点上时, 看不到干涉条纹，因为 ( ) A. 手电筒发出的光不是单色光 B. 干涉图样太小，看不清楚 C. 周围环境的漫反射光太强 D. 两个光源是非相干光源 3. 如图所示是一种观察光的干涉现象的装置, 称为洛埃镜，图中 是一块普通平板玻璃制成的反射镜,单色缝光源 与镜面 平行 (图中 只画成一个点),右面 是光屏. 上从最高处 到 之间是 发出的光能照射到的区域. 图中带箭头的线段表示从 发出的几条特殊光线, 则下列说法正确的是( ) 第 3 题 A. 光屏上 间的区域内都可以观察到明暗相间的干涉条纹 B. 光屏上只有 间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹 C. 光屏上只有 间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹 D. 光屏上只有 间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹 4. 用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置. 则双缝间的距离变为原来的 ( ) 第 4 题 A. B. C. 2 倍 D. 3 倍 5. 一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹, 其原因是 ( ) A. 各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同 B. 各色光的速度不同，造成条纹的间距不同 C. 各色光的强度不同，造成条纹的间距不同 D. 各色光通过双缝到达一确定点的距离不同 6. 双缝干涉实验装置的示意图如图所示, 其中 为单缝， 、 为双缝， 为光屏，实验时光源发出的白光从左边照射单缝 . 若在单缝 左侧加上红色滤光片，则可以在光屏 P 上看到红光的干涉条纹. 下列说法正确的是 ( ) 第 6 题 A. 仅增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离会增大 B. 仅增大双缝间的距离，干涉条纹间的距离会增大 C. 仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片，干涉条纹间的距离会增大 D. 暗条纹到 的光程差一定为波长的整数倍 7. 双缝干涉实验装置如图所示, 双缝间的距离为 ,双缝到屏的距离为 ,用红色激光照射双缝，调整实验装置使得屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹，下列说法正确的是 ( ) 第 7 题 A. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上条纹会变得模糊不清 B. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上相邻两亮纹间的距离变小 C. 若只将双缝间的距离减小，屏上相邻两亮纹间的距离变小 D. 若只将红色激光变为绿色激光, 屏上相邻两亮纹间的距离变小 8. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后, 观察到的条纹如图乙所示. 他改变的实验条件可能是 ( ) 第 8 题 A. 减小光源到单缝的距离 B. 减小双缝之间的距离 C. 减小双缝到光屏之间的距离 D. 换用频率更高的单色光源 综合运用 9. 如图所示是杨氏双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝 、 ，屏上 点到两缝 和 的距离相等. 用波长为 的激光照射双缝,屏上有明暗相间的干涉条纹,把 处的亮条纹记作第 0 号亮纹,由 向上数分别为 1、2、、、3、、- 号亮纹，第 8 号亮纹恰好在 处， 则 为 ( ) 第 9 题 A. B. C. D. 10. 如图所示为杨氏双缝干涉实验装置, 为某一单色光源, 为双缝, 点为 水平正对的中心, 点为第 3 级亮条纹的中心, 点为第 7 级亮条纹的中心, . 已知双缝间距为 ,双缝到光屏的距离为 ,下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. 该单色光的波长为 B. 该单色光从双缝 、 到达 点的路程差为 C. 若仅将光源 略向左移动，则条纹宽度变大 D. 若仅将光屏向左移动，则看到光屏上明暗相间的条纹向 点靠拢 11. (教材改编题) 如图所示,用频率为 的单色光,垂直照射双缝,在光屏上 是中央亮条纹, 点是 上方第二条亮条纹中心,已知双缝间距为 ,双缝到光屏的距离为 ,光速为 ,下列说法正确的是 ( ) 第 11 题 A. 该单色光的波长 B. C. 之间的距离为 D. 若换用频率更大的单色光照射双缝， 点上方第二条亮条纹中心在 点上方 12. 双缝干涉实验装置的截面图如图所示, 线光源 到双缝 的距离相等， 点为 、 连线中垂线与光屏的交点,光源 发出波长为 的红色激光，经 出射后垂直穿过玻璃片传播到 点，经 出射后直接传播到 点,玻璃片厚度为 ,玻璃对该波长的光的折射率为 1.5 ，空气中光速为 ，不计光在玻璃片内的反射. 以下判断正确的是( ) 第 12 题 A. 由 到 点与由 到 点,光传播的时间差 B. 点出现亮条纹 C. 若换成波长更短的绿光, 点一定为亮条纹 D. 若光屏向左移动少许，则光屏上条纹间距变大 拓广探索 13. 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 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 ，如图所示. 为单色点光源. 下列说法正确的是( ) 第 13 题 A. 沿 向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B. 沿 向右略微平移平面镜，干涉条纹间距增大 C. 若 ,沿 向右略微平移平面镜,干涉条纹间距不变 D. 若 ,沿 向左略微平移平面镜,干涉条纹向 处移动 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $ 3. 光的干涉 课时 1 光的干涉 基础巩固 1. 如图所示, 白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,原因是不同色光的 ( ) 第 1 题 A. 频率不同 B. 强度不同 C. 传播速度不同 D. 振动方向不同 【答案】A 【解析】白光包含各种颜色的光, 它们的波长和频率不同,在相同条件下做双缝干涉实验时,它们的干涉条纹间距不同,所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹. 故选 A. 2. 从两支手电筒射出的光照到同一点上时, 看不到干涉条纹，因为 ( ) A. 手电筒发出的光不是单色光 B. 干涉图样太小，看不清楚 C. 周围环境的漫反射光太强 D. 两个光源是非相干光源 【答案】 D 【解析】要产生稳定的干涉, 两列光波的频率必须相同且相位差恒定, 而手电筒中的两只小灯泡发出的光, 是大量原子被激发后随机辐射的, 频率不稳定, 不满足产生稳定干涉的条件, 即两光源为非相干光源, 因此看不到干涉条纹. 故选 D. 3. 如图所示是一种观察光的干涉现象的装置, 称为洛埃镜，图中 是一块普通平板玻璃制成的反射镜,单色缝光源 与镜面 平行 (图中 只画成一个点),右面 是光屏. 上从最高处 到 之间是 发出的光能照射到的区域. 图中带箭头的线段表示从 发出的几条特殊光线, 则下列说法正确的是( ) 第 3 题 A. 光屏上 间的区域内都可以观察到明暗相间的干涉条纹 B. 光屏上只有 间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹 C. 光屏上只有 间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹 D. 光屏上只有 间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹 【答案】C 【解析】从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光,故是相干光,图中 的区域表示叠加的区域，这时，在屏幕上可以观察到明暗相间的干涉条纹. 故选 C. 4. 用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置. 则双缝间的距离变为原来的 ( ) 第 4 题 A. B. C. 2 倍 D. 3 倍 【答案】 【解析】根据双缝干涉条纹间距与波长的关系有 , 由题图可知 ,则 ,故选 B. 5. 一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹, 其原因是 ( ) A. 各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同 B. 各色光的速度不同，造成条纹的间距不同 C. 各色光的强度不同，造成条纹的间距不同 D. 各色光通过双缝到达一确定点的距离不同 【答案】 A 【解析】一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹, 各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同, 除中央白色条纹外, 两侧还有彩色条纹. 故选 A. 6. 双缝干涉实验装置的示意图如图所示, 其中 为单缝， 、 为双缝， 为光屏，实验时光源发出的白光从左边照射单缝 . 若在单缝 左侧加上红色滤光片，则可以在光屏 P 上看到红光的干涉条纹. 下列说法正确的是 ( ) 第 6 题 A. 仅增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离会增大 B. 仅增大双缝间的距离，干涉条纹间的距离会增大 C. 仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片，干涉条纹间的距离会增大 D. 暗条纹到 的光程差一定为波长的整数倍 【答案】 A 【解析】根据 ,仅增大双缝到屏的距离 ,干涉条纹间的距离会增大, 正确; 根据 ,仅增大双缝间的距离 ,干涉条纹间的距离会减小, 错误; 根据 ，仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片，波长 减小，干涉条纹间的距离会减小， 错误；暗条纹到 、 的光程差一定为半波长的奇数倍，D 错误. 故选 A. 7. 双缝干涉实验装置如图所示, 双缝间的距离为 ,双缝到屏的距离为 ,用红色激光照射双缝，调整实验装置使得屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹，下列说法正确的是 ( ) 第 7 题 A. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上条纹会变得模糊不清 B. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上相邻两亮纹间的距离变小 C. 若只将双缝间的距离减小，屏上相邻两亮纹间的距离变小 D. 若只将红色激光变为绿色激光, 屏上相邻两亮纹间的距离变小 【答案】 【解析】在光的干涉中,干涉条纹的间距 ,由公式可得,条纹间距与波长 、双缝到屏之间的距离 成正比, 与双缝间的距离 成反比,若只将屏向右移动一小段距离, 则干涉条纹的间距变大，不会变得模糊不清，A、B 错误；若只将双缝间的距离减小，则可得条纹间距变大，C 错误；若只将红色激光变为绿色激光，则波长变小，所以屏上相邻两亮纹间的距离变小，D 正确. 故选 D. 8. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后, 观察到的条纹如图乙所示. 他改变的实验条件可能是 ( ) 第 8 题 A. 减小光源到单缝的距离 B. 减小双缝之间的距离 C. 减小双缝到光屏之间的距离 D. 换用频率更高的单色光源 【答案】 B 【解析】通过观察发现, 图乙中干涉条纹的宽度比图甲中的大,根据干涉条纹间距公式有 ,因此可以使缝、屏间距 变大,双缝间距 减小,或换用波长较长即频率较低的光,以达到要求, 错误, 正确; 与光源到单缝的距离无关, A 错误.故选 B. 综合运用 9. 如图所示是杨氏双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝 、 ，屏上 点到两缝 和 的距离相等. 用波长为 的激光照射双缝,屏上有明暗相间的干涉条纹,把 处的亮条纹记作第 0 号亮纹,由 向上数分别为 1、2、、、3、、- 号亮纹，第 8 号亮纹恰好在 处， 则 为 ( ) 第 9 题 A. B. C. D. 【答案】 C 【解析】出现亮条纹的条件是光程差满足 ，当 1 时,出现 1 号亮纹 当 时,出现第 8 号亮纹,则有 正确. 故选 . 10. 如图所示为杨氏双缝干涉实验装置, 为某一单色光源, 为双缝, 点为 水平正对的中心, 点为第 3 级亮条纹的中心, 点为第 7 级亮条纹的中心, . 已知双缝间距为 ,双缝到光屏的距离为 ,下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. 该单色光的波长为 B. 该单色光从双缝 、 到达 点的路程差为 C. 若仅将光源 略向左移动，则条纹宽度变大 D. 若仅将光屏向左移动，则看到光屏上明暗相间的条纹向 点靠拢 【答案】 【解析】由相邻两亮条纹间距 可得,该单色光的波长为 错误; 该单色光从双缝 到达 点的路程差为 错误; 根据 可知, 若仅将光源 略向左移动，则条纹宽度不会变化， 错误；根据 可知,若仅将光屏向左移动,条纹间距减小,则看到光屏上明暗相间的条纹向 点靠拢, 正确. 故选 . 11. (教材改编题) 如图所示,用频率为 的单色光,垂直照射双缝,在光屏上 是中央亮条纹, 点是 上方第二条亮条纹中心,已知双缝间距为 ,双缝到光屏的距离为 ,光速为 ,下列说法正确的是 ( ) 第 11 题 A. 该单色光的波长 B. C. 之间的距离为 D. 若换用频率更大的单色光照射双缝， 点上方第二条亮条纹中心在 点上方 【答案】 A 【解析】根据波速、波长关系有 ,可得 正确; 点是 点上方第二条亮条纹中心,则有 , B 错误; 双缝干涉两条相邻亮条纹中心间距 ,则 之间的距离为 , 错误; 若换用频率更大(波长更短)的单色光照射双缝， 点上方第二条亮条纹中心在 点下方，D 错误. 故选 A. 12. 双缝干涉实验装置的截面图如图所示, 线光源 到双缝 的距离相等， 点为 、 连线中垂线与光屏的交点,光源 发出波长为 的红色激光，经 出射后垂直穿过玻璃片传播到 点，经 出射后直接传播到 点,玻璃片厚度为 ,玻璃对该波长的光的折射率为 1.5 ，空气中光速为 ，不计光在玻璃片内的反射. 以下判断正确的是( ) 第 12 题 A. 由 到 点与由 到 点,光传播的时间差 B. 点出现亮条纹 C. 若换成波长更短的绿光, 点一定为亮条纹 D. 若光屏向左移动少许，则光屏上条纹间距变大 【答案】 B 【解析】玻璃对该波长的光的折射率为 1.5 , 则光在该玻璃中的传播速度为 ,设光由 到 点的时间为 ,由 到 点的时间为 ,由题意可知 到 点的距离等于 到 点的距离,将其设为 ,则有 , ,光传播的时间差为 ,代入可得 , 光程差为 ,两列光在 点得到加强,出现亮条纹, 错误, 正确; 换用绿光后 ,其中 不一定为整数,所以 点不一定为亮条纹, 错误; 根据双缝干涉条纹间距公式 ,光屏向左移动则 变小,光屏上条纹间距变小, D 错误. 故选 B. 拓广探索 13. 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 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 ，如图所示. 为单色点光源. 下列说法正确的是( ) 第 13 题 A. 沿 向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B. 沿 向右略微平移平面镜，干涉条纹间距增大 C. 若 ,沿 向右略微平移平面镜,干涉条纹间距不变 D. 若 ,沿 向左略微平移平面镜,干涉条纹向 处移动 【答案】 C 【解析】根据题意画出光路图,如图甲所示, 发出的光与通过平面镜反射的光 (可以等效成虚像 发出的光)是同一列光分成的，满足相干光条件，且该干涉可看成双缝干涉,设 与 的距离为 ,则 到光屏的距离为 ,代入双缝干涉公式 可得 ,则若 ,沿 向右 (沿 向左)略微平移平面镜，对 和 均没有影响，则干涉条纹间距 第 13 题答图 乙 第 13 题答图 不变，C正确，D 错误；同理再次画出光路图如图乙所示，沿 向右略微平移平面镜,即图中从①位置一②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小，沿 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，A、B 错误. 故选 C. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $