练案28 第四章 3. 光的干涉-【成才之路·练案】2026-2027学年高中物理选择性必修1同步新课程学习指导（人教版）

练案[28] 第四章 3 基础巩固练 知识点一光的双缝干涉 1.某同学用如图所示的器材观 A 察光的干涉现象，其中，A为 / 单缝屏，B为双缝屏，C为像 屏。当他用一束阳光照射到 A上时，屏C上并没有出现干涉条纹。他移走 B后，C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原 因，最大的可能是 ( A.单缝S太窄 B.单缝S太宽 C.S到S,和S,距离不等 D.太阳光不能作光源 2.用波长为入的平行单色光照射双缝，在光屏上 偏离中心的P点处恰好出现亮条纹，则() A.改用波长为2入的平行单色光照射双缝，P 点处一定出现亮条纹 B.改用波长为2入的平行单色光照射双缝，P 点处一定出现暗条纹 C.改用波长为)的平行单色光照射双缝，P点 处一定出现亮条纹 D.改用波长为分的平行单色光照射双缝，P点 处一定出现暗条纹 3.如图所示，用频率为∫的 单色光垂直照射双缝，在 光屏上的P点出现第3条 暗条纹。已知光速为c,则 P点到双缝的距离之差 2-r应为 R子 c. D.Se 知识点二干涉条纹和光的波长之间的关系 4.（多选)如图所示的双缝干 涉实验，用绿光照射单缝S 时，在光屏P上观察到干涉 条纹。要得到相邻条纹间距 单缝屏双缝屏光屏 更大的干涉图样，可以 光的干涉 A.减小S,与S2的间距 B.减小双缝到光屏的距离 C.将绿光换为红光 D.将整个装置放在水中 5.如图所示的四种明暗相间的条纹，分别是红 光、蓝光各自通过同一个光学仪器形成的图样 (黑色部分表示亮条纹)，则属于蓝光的干涉 图样的是 I川 A B C D 知识点三薄膜干涉 6.（2025·江苏苏州高二期末)如 肥皂液膜 图所示，竖直放置的肥皂薄膜受 到重力作用而形成上薄下厚的 薄膜，从膜左侧面水平射入红 左 右 光，在左侧面观察到干涉条纹， 则下列说法正确的是() A.干涉条纹是由薄膜左右两个 面的反射光叠加形成的 B.干涉条纹是红黑相间的竖直条纹 C.入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距变大 D.薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置 相同 7.(2025·扬州市高二期中)如图所示，把一个 上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水 平玻璃板上。现用单色光垂直于透镜的上表 面向下照射，从上向下观察，可以看到一系列 明暗相间的同心圆环状条纹，这些同心圆环状 条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（) ↓↓↓↓↓↓ A.条纹是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上 表面反射光叠加形成的 B.条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上 表面反射光叠加形成的 C.这是光的干涉现象，同心圆环状条纹间距 相等 D.照射单色光的波长增大，相应条纹间距保 持不变 06 综合提升练 8.(多选)以下是对一些生活现象的解释，你认 为正确的是 ( A.太阳光下的肥皂泡呈现出五彩缤纷的颜 色，是因为太阳光经肥皂液薄膜发生了干 涉现象 B.“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体 反射的太阳光发生了色散现象 C.用手把两片无色透明的玻璃片捏在一起， 阳光下能看到彩色花纹，是因为光产生了 干涉现象 D.雨后会出现彩虹，是因为发生了干涉现象 9.(多选)如图所示，水平 放置的单色线光源SSwm 屏 发出的光有一部分直 平面镜 接人射到竖直光屏上，一部分通过水平放置的 平面镜反射后射到屏上，这两列光相遇时会发 生干涉，形成水平的明暗相间的条纹，则 ( A.将光屏向右平移，相邻亮条纹间距减小 B.将光屏向右平移，相邻亮条纹间距增大 C.将线光源S向下平移，相邻暗条纹间距减小 D.将线光源S向下平移，相邻暗条纹间距 增大 10.（多选)(2026·天津红桥区高二检测)光的 干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示 是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整 度，下列说法正确的是 单色N 光 甲 丁牛顿环 A.图甲中下板是标准样板，上板是待检查的 光学元件 B.若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检 查的平面在此处出现了下凹 C.若换用频率更大的单色光，其他条件不 变，则图乙中的干涉条纹变窄 D.用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到 的牛顿环中心是亮条纹 -207 1.如图为用光传感器演示双缝干涉现象的实验 装置，红色光源在铁架台的最上端，中间是刻 有双缝的挡板，下面是光传感器，传感器得到 的光照信息经计算机处理后，在显示屏上显 示出来。则 () 显示屏 光源。升 挡板可 光传感器 计算机处理器 A.仅将红光换为蓝光，相邻两个亮条纹的中 心间距将增大 B.仅将光传感器向上移，相邻两个亮条纹的 中心间距将增大 C.仅将挡板换成单缝的挡板，显示屏上一定 不会显示出明暗相间的条纹 D.仅将挡板换成双缝间距更小的挡板，相邻 两个亮条纹的中心间距将增大 2.在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的 距离为0.5mm,测得双缝到光屏的距离为 1.0m,在光屏上第一级暗条纹到第六级暗条 纹间的距离为7.5mm。则： (1)此红光的频率为多少？它在真空中的波 长为多少？ (2)假如把整个装置放入折射率为的水中， 这时屏上相邻亮条纹的间距为多少？0 光线在B两点发生全反射，有全反射定律血C=】=号，即 n AB两处全反射的临界角为45°，AB之间有光线射出，由几何 关系可知AB=2AC=2CS=OS=d。 7.B假设两单色光I、Ⅱ的折射角为0，则单色光I的折射率 n1=S.单色光Ⅱ的折射率a1=8则n1:m1 sin30°：sin45°=1：2，A错误；据u=C和t=x得t=m n 则t1:tn=n1:nm=1:√2，B正确；根据v=C和A=”得 A=六可知A:A=nfn斤>2：1，C错误：据血C =可得nC1:mC1=n1:n1=万：1，D错误。 8.A两种单色光都在玻璃砖的上 表面发生了反射，入射角相同， 由反射定律知，它们的反射角相 同，可知光束I是复色光，而光 束Ⅱ、Ⅲ是由于折射率的不同导 0 致分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色 光，故A正确；由图可知，光束Ⅱ 的偏折程度大于光束Ⅲ的偏折程度，根据折射定律可知玻璃 对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，则光束Ⅱ的频率 大于光束Ⅲ的频率，故B错误；一束由两种单色光混合的复色 光沿P0方向射人，经过折射、反射、再折射后，光线仍平行， 这是因为光反射时人射角与反射角相等，改变α角，光线I、 Ⅱ、Ⅲ仍保持平行，故C错误；由于玻璃对光束Ⅱ的折射率大 于对光束Ⅲ的折射率，根据n=。,在玻璃砖中，光束Ⅱ的速 度小于光束Ⅲ的速度，故D错误。 9.3-3 3 解析：由题意可知做出光路图如图所示： 光线垂直于BC方向射入，根据几何关系可知入射角为45°； 由于棱镜折射率为万，根据n=sm sin r 有nr=司 则折射角为30°；∠BM0=60°，因为∠B=45°，所以光在BC 面的入射角为0=90°-(180°-60°-45)=15° 根据反射定律可知∠M0A=20=30° 根据几何关系可知∠BAO=30°，即△MAO为等腰三角形，则 M0√3 A03 —26 又因为△B0M与△C40相似，成有兴-8 由题知AB=AC=I 联立可得BM=5AC= 3 3 3 所以M到A点的距离为x=MA=l-BM=3-5 3 10.(1号(2)2.25×102m5(3)67m 解析：(1)光线在A点的折射角 32 4 sini=- 62+ 5 入射角sinr= 3 + 则折射率n=sini=4 sin r 3 (2)光在水中的速度 v=C=3×108 m/s=2.25×103m/so n 4 (3)若光线恰好能在B点发生全反射，则 B点与P点的水平距离x=Htan C 解得x=6 7m。 所以B到P水平距离不超过？m 练案[28] 基础巩固练 1.B实验中，单缝S应非常窄，才可看作“理想线光源”，也才 能成功地观察到干涉现象，移走B屏后，在C上出现一亮斑， 说明单缝S太宽，B正确，A错误：S到S,和S,距离不等时，也 能出现干涉条纹，但中央不一定是亮条纹，C错误；太阳光可 以作光源，屏上将出现彩色条纹，D错误。 2.CP点处恰好出现亮条纹，说明P点到两狭缝的路程差等于 波长入的整数倍。改用波长为2入的平行单色光照射双缝，P 点到两狭缝的路程差不一定等于波长2入的整数倍，也不一定 等于半个波长入的奇数倍，选项A,B错误；改用波长为之的 平行单色光照射双缝，P点到两狭缝的路程差一定等于波长 分的整数倍，P点处一定出现亮条纹，迹项D错误，C正确。 3.D由于出现暗条纹，由山22A,可知n=3,所以4 之入，c=f,故D正确。 4.AC根据双缝干涉条纹的间距公式△x=子入知，减小双缝间 的距离，即d变小，则干涉条纹间距变大，A正确：根据双缝干 涉条纹的间距公式△x=子入知，减小双缝到屏的距离，即1减 小，则干涉条纹间距变小，B错误：根据双缝干涉条纹的间距 公式4x=入知，将绿光换为红光，波长变长，即A变大，则 干涉条纹间距变大，C正确：光进人水中波长变短，根据双缝 干涉条纹的间距公式4x=子知，波长变短，则干涉条纹问 距变小，D错误。 5.C双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有亮条纹宽度 相同且等间距，蓝光的波长较小，根据双缝干涉条纹间距△x= 子A,可知波长A越小，4越小，A,BD错误，C正确。 6.A干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的，A正 确；干涉条纹是红黑相间的水平条纹，B错误；由干涉条纹间 距公式4=入知，入射光如果换成紫光则波长变短，相邻 亮条纹间距变小，而且由于不同光的干涉条纹的间距不同，则 不同颜色的光的条纹的明暗位置不相同，故C、D错误。 7.B凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉条纹是由 于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的；因 为圆面是曲面不是平面，所以路程差不是均匀增加的，以从 凸透镜中心向外，圆环半径不是均匀增大，而是越来越密集， 故B正确，A、C错误：若照射单色光的波长增大，则会造成相 应条纹间距增大，故D错误。 综合提升练 8.AC肥皂泡及玻璃片间的彩色条纹是干涉图样；“海市蜃楼” 是光的折射和全反射现象：雨后彩虹是光的色散现象，故A、C 正确。 9.BD题中干涉条纹可看作光源S关于平面镜对称的S'发出 的光与S直接射到光屏上的光发生干涉形成的，根据双缝干 涉条纹间距公式4=子入知，若将屏向右平移，即1增大，那 么相邻亮条纹间的距离增大，A错误，B正确：若将线光源S 向下平移，相当于减小两干涉光源的间距d,根据双缝干涉条 纹间距公式△x=十A知，屏上的两个相邻暗条纹间的距离增 大，C错误，D正确。 10.BC图甲中上板应是标准样板，下板是待检查的光学元件， 故A错误；如果被检测的平面某处凹下，则对应亮条纹（或暗 条纹)提前出现，如果某处凸起，则对应的条纹延后出现，因 此若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处 出现了下凹，故B正确：频率越大的单色光，其波长越小，因 此若换用频率更大的单色光，其他条件不变，根据△x=一 可知，图乙中的干涉条纹变窄，故C正确：牛顿环是一个薄膜 干涉现象，其干涉图样，是一些明暗相间的同心圆环。用单 色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的牛顿环中心是暗条 纹，故D错误。 11.D根据△x=一入，仅将红光换为蓝光，波长变短，相邻两个 亮条纹的中心间距将减小，故A项错误；根据△x=有入，仅将 光传感器向上移，1变小，相邻两个亮条纹的中心间距将减 小，故B项错误；仅将挡板换成单缝的挡板，会发生单缝衍 射，显示屏上一定会显示出明暗相间的条纹，故C项错误；根 据△x=一入，仅将挡板换成双缝间距更小的挡板，即d变小， 相邻两个亮条纹的中心间距将增大，故D项正确。 12.(1)4.0×1047.5×10-7m(2)1.125×10-3m 解析：(1)相邻暗条纹间距4x=7.5×10 -m=1.5× 5 103m。 据=44， 得A=05x103 ×1.5×10-3m=7.5×10-7m, 1.0 —26 f天， 得红光的频率∫天=5X0业=40x10”H。 (2)在水中红光的波长'=入=5.625×10-7m, 1.0 相邻亮条纹间距△xX'=0.5x10×5.625×107m3 1.125×10-3m。 练案[29] 1.AB滤光片的作用是使入射光变成单色光，单缝的作用是使 入射光变成线光源，双缝的作用是形成相干光源，其排列顺序 合理，A正确；将滤光片由紫色换成红色，波长入变长，根据双 缝干涉条纹的间距公式△x= 子入知，条纹间距△x增大，B正 确；将单缝向双缝移动一小段距离后，由4：=宁入可知，4与 此距离无关，故干涉条纹间距不变，C错误：测量过程中，把5 个条纹间距数成6个，导致△x变小，则波长测量值偏小，D 错误。 2.(1)C(2)8.70670 解析：(1)实验需测量的是相邻条纹间距△x指的是相邻两亮 条纹中心间的距离。故选C。 (2)图1中游标卡尺的读数为8+35×0.02mm=8.70mm,图 2中游标卡尺的读数为25+23×0.02mm=25.46mm,根据公 式4=宁A,可知==60nm, 3.(1)为了得到两列频率相同的相干光源(2)b(3)窄 增大 解析：(1)双缝干涉实验中双缝的作用是：为了得到两列频率 相同的相干光源。 (2)双缝干涉实验中得到的是等宽条纹，则这位同学在缝屏上 安装双缝时得到的分布图是b。 (3)根据相邻条纹间距公式4=人，若要使干涉条纹的间 距变大，可选用双缝间距较窄的双缝，或使缝屏与光屏间的距 离增大。 4.(1)BCD(2)A(3)2.05(4)号 解析：(1)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；测量某条干涉亮条纹位置时， 应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B正确；n条 亮条纹之间有n-1个间距，相邻两条亮条纹的间距△x= n二，故C正确：滤光片的作用是获得单色光，取下滤光片后， 入射光为白光，光屏上将出现彩色的干涉条纹，故D正确。 (2)干涉条纹是明暗相间的等间距条纹，故A正确，B错误。 (3)游标卡尺读数为2mm+1×0.05mm=2.05mm。 (④)相邻两亮条纹间距为号，由干涉条纹与波长间的关系可 知号=子A,解得A=登。 51 5.8.0×10-7 解析：根据条纹间距公式△x=入可知，波长入=号4x。由 图丁知双缝间距d=0.05×5mm=0.25mm=0.25×10-3m; 由图丙知双缝到屏的距离l=74.90cm=0.7490m。戊、己读数 3