4.3 光的干涉常见六种题型(提高卷)-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(提高卷)
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】(提高类双缝题常给介质中波长或复合情境:先按折射率把波长换算到介质中,再用公式求条纹间距;水中干涉按水中波长计算。级次问题用路程差除以波长定位。注意干涉证明波动性、条纹间距与频率无直接公式联系,需经波长中转。逐项列式后再比对选项。)
1.如图所示,在双缝干涉实验中,和
为双缝,P是光屏上的一点,P点与
和
距离之差为
。现分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。已知A光在折射率为
的介质中波长为
,B光在空气中波长为
。下列说法正确的是( )
A.用A光在空气中做双缝干涉实验时,P点是亮条纹
B.用B光在空气中做双缝干涉实验时,P点亮条纹
C.用A、B光在空气中做双缝干涉实验时,P点都是暗条纹
D.遮住一条缝,再用光照射时,光屏上不会出现明暗相间的条纹
2.如图所示,在水中做红光的双缝干涉实验,与光源的中垂线正交的光屏处形成中央0级亮纹,两侧的亮纹依次是1级、2级、3级亮纹。已知红光的频率为f,在真空中的波速为c,水对红光的折射率为n,两光源到3级亮纹处的路程差为( )
A. B.
C.
D.
3.年,英国科学家托马斯•杨完成了一项著名实验
穿过两个细缝的光发生干涉,并在墙上形成一些特征性的干涉条纹,这就是经典的双缝干涉实验。这项实验及后续研究证明了光既具有波动性,又具有粒子性(即光
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的波粒二象性)。双缝干涉的实验装置如图所示,光源发出的白光通过透镜后把单缝照亮,单缝相当于一个线光源,又把双缝照亮,通过双缝的两束光产生干涉,在屏上出现彩色干涉条纹,为了测量单色光的波长,可在单缝前加上滤光片,在屏上将出现单色光的干涉条纹,用测量头测得第条与第
条亮条纹中心之间的距离D为11.5mm,双缝的间距用
表示,下列说法正确的是( )
A.相邻亮条纹中心之间的距离为1.64×10-3m
B.不可以直接用激光束做光源照射双缝,来获得干涉条纹
C.为减小相邻亮条纹的间距,实验时可以让双缝间的距离小些,让双缝与屏之间的距离大些
D.若实验中所用的单色光的频率为,则双缝到屏之间的距离为
4.(多选)如图,在双缝干涉测量光波长的实验中,用波长为的激光照射挡板上的双缝,测得光屏上相邻两条亮条纹的间距为
。用待测激光照射该双缝,测得光屏上相邻两条亮条纹的间距为
。则( )
A.待测激光的波长为
B.待测激光的频率为
C.若向右平移挡板,条纹间距减小
D.若向上平移挡板,条纹间距不变
5.(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
6.用如图所示装置观察光的干涉现象。欲使干涉条纹间距变窄,下列操作可行的是 。
A.将屏向双缝靠近 B.将单缝向双缝靠近
C.将双缝换成间距更小的 D.将绿色滤光片换成红色滤光片
题型二 薄膜干涉与劈尖、牛顿环
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【解题技巧】(提高类薄膜题把几何量与干涉条件联立:由条纹间距反推劈角、垫片厚度或直径差,波长表达式经几何关系推导;圆锥形空气膜条纹为同心圆。牛顿环按半径平方与级次的关系分析疏密。图像题先看横纵轴含义,曲线弯曲方向对应凹凸,用相邻条纹厚度差恒定作桥梁。)
1.利用薄膜干涉原理可以测量光波的波长。如图所示,将薄玻璃板放在水平标准工件上面,右侧垫一厚度为
的薄垫片从而构成楔形空气膜,用待测平行光垂直标准工件方向射向玻璃板形成平行干涉条纹。测出连续
条干涉亮条纹中心的间距
以及垫片到楔形膜顶端
点的距离
,则可得待测光波的波长为( )
A. B.
C.
D.
2.如图所示为某透明薄膜的厚度d随坐标x的变化图像。当用平行单色光垂直照射该透明薄膜时,其干涉条纹图样可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,在观察薄膜干涉现象时,把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜,在酒精灯火焰上撒食盐,用肥皂液膜观察灯焰的像,下列说法正确的是( )
A.实验时应在酒精灯同侧来观察薄膜干涉现象
B.在酒精灯上撒一些食盐,目的是为了灯焰发出的光更亮
C.肥皂液膜上薄下厚,侧截面为梯形
D.用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是一样的
4.如图所示,凸透镜的弯曲表面是个球面,球面的半径叫作这个曲面的曲率半径将一个凸透镜压在一块平面玻
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