第4章 4. 光的干涉-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集（教科版）

教科版·选择性必修第一册·第四章光及其应用 04 光的干涉 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 光的干涉定义 两列频率相同、相位差恒定、振动方向相同的光波叠加，在某些区域始终加 强、某些区域始终减弱，形成稳定的明暗相间条纹的现象 相干光源条件 ①频率相同；②振动方向相同；③相位差恒定。普通光源发光是随机的，不能 2 直接作为相干光源 双缝干涉实验 英国物理学家托马斯·杨于1801年完成，证明光具有波动性。实验装置：单缝 3 →双缝→光屏 获得相干光的方法 将同一光源发出的光分成两束（如双缝），使它们叠加干涉。一束光分为两束 是获得相干光的基本思路 双缝干涉条纹特点 ①等间距；②明暗相间；③中央为亮条纹；④白光干涉中央为白色亮纹，两侧 5 为彩色条纹 亮暗条纹条件 光程差△r=k入(k=0,1,2.…)→亮条纹；△r=(2k+1)入W2(k=0,1,2.…)→暗条 纹 条纹间距公式 △y=Wd,其中L为双缝到光屏的距离，d为双缝间距，入为光的波长。单 位：m 公式推论 ①入越大，△y越大（红光条纹间距大于紫光）；②L越大，△y越大；③d越小， 8 △y越大 薄膜干涉 光照射到透明薄膜上，薄膜前后表面反射的两列光波叠加形成干涉。薄膜厚度 9 不均匀时出现明暗相间条纹 薄膜干涉应用 ①检查平面平整度；②增透膜（利用干涉减弱反射光，增强透射光）；③肥皂 10 泡、油膜彩色条纹 核心公式汇总 亮条纹条件：△r=k(k=0,1,2.…) 暗条纹条件：△r=(2k+1)入/2(k=0,1,2,.…) 条纹间距：△y=L入/d 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（共10题） 1.关于光的干涉，下列说法正确的是 A.任意两束光相遇都能产生干涉现象 B.只有频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两束光才能产生干涉 C.光的干涉现象说明光是纵波 D.光的干涉现象中，加强区域光始终存在，减弱区域光消失 2.双缝干涉实验中，中央亮条纹的位置对应的光程差为」 A.λ/2B.入C.0D.3λ/2 3.在双缝干涉实验中，若仅将入射光的波长增大，则条纹间距将 A.不变B.变小C.变大D.无法确定 4.双缝干涉实验中，条纹间距公式△y=L入/d中，d表示 A.双缝到光屏的距离B.双缝之间的距离C.光的波长D.条纹宽度 5.用白光做双缝干涉实验，中央亮条纹的颜色是 A.红色B.紫色C.白色D.彩色 6.关于薄膜干涉，下列说法正确的是 A.薄膜干涉是薄膜前后表面反射的光波叠加形成的 B.薄膜干涉中，薄膜厚度越厚，条纹越清晰 C.薄膜干涉只能发生在肥皂泡上 D.薄膜干涉说明光是纵波 7.在双缝干涉实验中，光屏上P点出现暗条纹，则两束光到P点的光程差可能是 A.λB.2λC.λ/2D.0 8.下列关于双缝干涉条纹的说法，正确的是 A.相邻亮条纹间距不相等B.中央条纹一定是暗条纹 C,相邻亮条纹间距相等D.条纹间距与光的波长无关 9.用红光和紫光分别做双缝干涉实验，其他条件相同，则 A.红光条纹间距大B.紫光条纹间距大C,两者条纹间距相同D.无法比较 10.增透膜利用的原理是 A.光的折射 B.光的干涉 C.光的衍射 D.光的反射 二、多选题（共5题） 11.要产生稳定的光的干涉现象，两列光波必须满足的条件是 A频率相同 B.振动方向相同C.相位差恒定D.振幅相同 12.关于双缝干涉实验，下列说法正确的是 A.实验证明光具有波动性 B.中央亮条纹的光程差为零 C.暗条纹处光程差为半波长的奇数倍 D.条纹间距与双缝到光屏的距离成正比 13.在双缝干涉实验中，若要使条纹间距增大，可以采取的措施是 A.增大双缝到光屏的距离LB.减小双缝间距d C.增大入射光的波长入D.减)小入射光的波长入 14.关于薄膜干涉的应用，下列说法正确的是 A.可以检查平面平整度 B.增透膜利用了薄膜干涉原理 C.肥皂泡的彩色条纹属于薄膜干涉 D.薄膜干涉中条纹是等间距的 15.下列关于光的干涉的说法，正确的是 A.干涉是波特有的现象 B.双缝干涉实验中，单缝的作用是获得线光源 C.白光干涉条纹是彩色的 D.光的干涉说明光是一种波 三、填空题（共5题） 16.双缝干涉实验中，光屏上相邻两个亮条纹（或暗条纹）之间的距离公式为△y= 17.在双缝干涉实验中，若光程差为波长的整数倍，则该处出现 条纹；若光程差为半波长的奇数倍，则该 处出现 条纹。 18.英国物理学家 在1801年完成了双缝干涉实验，证明了光具有 性。 19.薄膜干涉中，光照射到透明薄膜上，薄膜 表面和 表面反射的两列光波叠加产生干涉。 20.在双缝干涉实验中，双缝间距为d,双缝到光屏距离为L,入射光波长为入，则相邻亮条纹间距为 0 四、判断题（共5题） 21.任意两盏灯发出的光相遇都能产生干涉现象。 22.双缝干涉实验中，中央亮条纹对应的光程差为零。 23.在双缝干涉实验中，红光的条纹间距比紫光大。 24.薄膜干涉中，薄膜厚度均匀时也会出现明暗相间的条纹。 25.光的干涉现象说明光具有粒子性。 五、简答题（共3题） 26.简述产生稳定光的干涉现象的三个必要条件。 27.在双缝干涉实验中，为什么用单缝？单缝的作用是什么？ 28.用白光做双缝干涉实验，中央亮条纹和两侧条纹的颜色有何不同？为什么？ 六、计算题（共2题） 29.在双缝干涉实验中，双缝间距d=0.2mm,双缝到光屏的距离L=1.0m,入射光波长入=600nm。求： (1)相邻亮条纹之间的距离△y; (2)若将入射光改为波长入'=400nm的紫光，其他条件不变，条纹间距变为多少？ 30.在双缝干涉实验中，双缝间距为0.5mm,光屏到双缝的距离为1.5m。测得光屏上相邻亮条纹间距为1.8mm, 求入射光的波长。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：产生干涉的条件是频率相同、相位差恒定、振动方向相同，A错B对；干涉说明光是横波，C错；减弱区域光 并未消失，只是振幅减小，D错。 2.C解析：中央亮条纹处两束光光程差为零，△r=0。 3.C解析：由△y=L入/d可知，入增大，△y增大。 4.B解析：d表示双缝之间的距离。 5.C解析：白光干涉中央亮条纹为白色，两侧为彩色条纹。 6.A解析：薄膜干涉是薄膜前后表面反射的光波叠加形成的，A对；薄膜太厚时条纹不清晰，B错；薄膜干涉不只在肥皂 泡上，C错；干涉说明光是横波，D错。 7.C解析：暗条纹条件为△r=(2k+1)/2,当k=0时△r=入/2。 8.C解析：双缝干涉条纹是等间距的，C对A错；中央为亮条纹，B错；条纹间距与波长有关，D错。 9.A解析：红光波长大于紫光，由△y=L入/d可知红光条纹间距大。 10.B解析：增透膜利用薄膜干涉原理，使反射光减弱、透射光增强。 二、多选题 11.ABC解析：干涉条件为频率相同、振动方向相同、相位差恒定，振幅不要求相同。 12.ABCD解析：双缝干涉证明光具有波动性，A对；中央亮纹光程差为零，B对；暗纹光程差为半波长奇数倍，C对；△y =L/d,△y与L成正比，D对。 13.ABC解析：由△y=L入/d可知，增大L、减小d、增大入均可使条纹间距增大。 14.ABC解析：薄膜干涉可检查平面平整度、增透膜、肥皂泡彩色条纹均利用薄膜干涉，A、B、C对；薄膜干涉条纹间距 不一定等间距，D错。 15.ABCD解析：干涉是波的特有现象，A对；单缝获得线光源，B对；白光干涉为彩色条纹，C对；干涉说明光是波，D 对。 三、填空题 16.LA/d 17.亮；暗 18.托马斯·杨；波动 19.前；后 20.Wd 四、判断题 21.×解析：普通光源发光随机，不满足相干条件，不能产生干涉。 22.「解析：中央亮条纹处两束光光程差为零。 23.√厂解析：红光波长大于紫光，由△y=L入/d可知红光条纹间距大。 24.×解析：薄膜厚度均匀时，各处光程差相同，不会出现明暗相间条纹。 25.×解析：光的干涉说明光具有波动性，不是粒子性。 五、简答题 26.答：产生稳定光的干涉现象的三个必要条件是：①两列光的频率相同；②两列光的振动方向相同；③两列光的相位差 恒定。 27.答：单缝的作用是获得一个线光源，使光通过单缝后照射到双缝上，再由双缝将同一光源发出的光分成两束，从而获 得频率相同、相位差恒定、振动方向相同的相干光。 28.答：中央亮条纹为白色，两侧条纹为彩色。原因：白光由多种波长的光组成，各种波长的光在中央处光程差均为零， 都出现亮条纹，叠加后为白色；两侧不同波长的光加强位置不同，各色光分开，形成彩色条纹。 六、计算题 29. (1)已知d=0.2mm=2×10-4m,L=1.0m,入=600nm=6×10-7m。由公式△y=L入/d,代入数据：△y=(1.0× 6×10-7)/(2×10-4)=6×10-7/2×10-4=3×10-3m=3mm。 (2)已知入'=400nm=4×10-7m,其他条件不变。△y=L入'/d=(1.0×4×10-7)/(2×10-4)=4×10-7/2×10-4= 2×10-3m=2mm。答：（1)相邻亮条纹间距为3mm;(2）紫光条纹间距为2mm。 30. 解：已知d=0.5mm=5×10-4m,L=1.5m,△y=1.8mm=1.8×10-3m。由公式△y=L/d,变形得入=△y·d/儿， 代入数据：入=(1.8×10-3×5×10-4)/1.5=9×10-7/1.5=6×10-7m=600nm。 答：入射光的波长为600nm。