4.3 光的干涉常见六种题型(基础卷)-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
4.3 光的干涉常见六种题型(基础卷)
题型一 双缝干涉的规律与条纹间距
题型二 薄膜干涉与劈尖、牛顿环
题型三 洛埃镜干涉与相干光源
题型四 色散与干涉的综合辨析
题型五 双缝干涉测量波长的实验与计算
题型六 光的干涉综合应用
题型一 双缝干涉的规律与条纹间距
【解题技巧】(双缝干涉记核心公式:相邻亮纹或暗纹间距等于波长乘屏缝距离再除以双缝间距。要使条纹间距变小,可减小波长、减小屏缝距离或增大双缝间距;光强与条纹间距无关。亮暗条纹由路程差决定:路程差为波长整数倍是亮纹,半波长奇数倍是暗纹,据此判断屏上某点的条纹级次。)
1.如图是研究光的双缝干涉的示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列光波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光的波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹,由P向上数,与0号亮条纹相邻的暗条纹为1号暗条纹,依次上推,P1处的暗条纹恰好是10号暗条纹。设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,则r2-r1等于( )
A.9λ B.9.5λ C.10λ D.10.5λ
2.某同学为了测量某激光器发出的激光频率,他使用该激光照射双缝,利用光传感器获取到干涉后接收屏上光强的分布情况,图像如图所示。已知双缝间距为0.25 mm,双缝到接收屏距离为35 cm,空气中光速,则该激光的频率为( )
A.4.6×1012 Hz B.4.6×1014 Hz C.6.8×1012 Hz D.6.8×1014 Hz
3.如图所示,某同学做双缝干涉实验时,用波长为的激光照射双缝,墙上的P点出现第6级亮条纹(中央亮条纹为第0级亮条纹)。当他改用另一种激光照射双缝时,P点变为第5级亮条纹,则该激光的波长为( )
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A. B.
C.
D.
4.某同学居家进行双缝干涉实验:用激光笔发出的紫色激光作为光源,用刻刀在锡纸上划出两道相互平行且间距较小的细缝,将该锡纸与竖直墙面平行放置,当激光垂直射向锡纸时,在墙面上可以观察到干涉条纹,要使条纹间距变小,下列操作可行的是( )
A.将双缝的间距增大
B.换用红色激光
C.增大锡纸与墙面间的距离
D.减小光源与锡纸间的距离
5.在杨氏双缝干涉实验中,屏与双缝间距为,用波长
的钾光灯作单色光源,已知肉眼仪器能够分辨的两条纹间距为
。先用肉眼观察干涉条纹,双缝的最大间距为( )
A. B.
C.
D.
6.如图为双缝干涉实验示意图,虚线为双缝的中垂线且垂直光屏交于
点,单缝位于虚线上。绿光沿虚线从单缝射入,在光屏上形成干涉条纹。以下操作能使光屏上的干涉条纹间距变小的是( )
A.仅将单缝向双缝靠近 B.仅将双缝的间距增大
C.仅将绿光改为红光 D.仅将缝挡住
7.图甲是双缝干涉示意图,两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
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A.若只增大挡板与屏间的距离,相邻亮条纹间的距离
将减小
B.屏上任意一条亮条纹处到双缝的距离一定相等
C.丙图样对应光的频率比乙图样对应光的频率大
D.若只增大双缝间的距离,相邻亮条纹间的距离
将减小
8.(多选)在杨氏双缝干涉实验中,观察到屏幕上形成了明暗相间的干涉条纹。若要使相邻的明纹(或暗纹)的间距减小,可以减小下列哪些物理量( )
A.入射光的波长 B.双缝间距 C.入射光的光强 D.双缝到屏幕的距离
题型二 薄膜干涉与劈尖、牛顿环
【解题技巧】(薄膜干涉是膜前后两表面反射光叠加:竖直肥皂膜重力使膜上薄下厚,条纹上疏下密;劈尖空气膜厚度差恒定处条纹等距,相邻条纹对应的厚度差为半波长。检查平整度时条纹弯向空气膜薄的一侧说明凹陷、厚的一侧说明凸起。换波长更短的光或增大劈角,条纹都变密。)
1.如图所示为一金属环肥皂膜的干涉条纹照片,拍摄这张照片时圆环最高点位于( )
A.a附近 B.b附近 C.c附近 D.d附近
2.蓝闪蝶以它熠熠生辉的蓝色翅膀而著名,如图为显微镜下其翅膀的光学结构示意图。蓝闪蝶翅膀上的鳞片本身是无色的,但当白光垂直照在翅膀的鳞片上时,会在其一系列薄薄的鳞片上反射,从而显现出蓝色的光泽。假设蓝闪蝶两鳞片的距离为
,已知反射的蓝光波长在
和
之间。下面说法正确的是( )
A.该现象属于光的全反射
B.蓝闪蝶的鳞片本身含有蓝色色素
C.若改变观察角度,看到的颜色也会发生变化
D.白光照射时,所有色光都会发生加强的现象
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