新課改高中物理選修一同步專題講義：19 C光的干涉 提升版（教師版）

光的干涉明了光是一種波.1.若設(shè)雙縫間距為d,雙縫到屏的距離為l,光的波長(zhǎng)為λ,則雙縫干涉中相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距為2.用不同顏色的光進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)，條紋間距不同，紅光條紋間距最大、黃光條紋間距比紅光小，用藍(lán)光時(shí)更小.1.薄膜干涉是液膜前后兩個(gè)面反射的光共同形成的.2.不同位置液膜前后兩個(gè)面的反射光的路程差不同，某些位置兩列波疊加后相互加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋，另一些位置，兩列波相互削弱，出現(xiàn)了暗條紋.技巧點(diǎn)撥實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，有光源、單縫、雙縫和光屏.圖2.單縫屏的作用獲得一個(gè)線光源，使光源有唯一的頻率和振動(dòng)情況.如果用激況完全一致的相干光.數(shù)倍.即：k=0時(shí)，PS?=PS?,此時(shí)P點(diǎn)位于光屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋或k為暗條紋的級(jí)次，從第1級(jí)暗條紋開始向兩側(cè)展開.5.干涉圖樣為入射光的波長(zhǎng).條紋，都在中央條紋處形成亮條紋，從而復(fù)合成白色條紋.兩側(cè)條1.薄膜干涉中相干光的獲得具有相同的頻率，恒定的相位差.2.薄膜干涉的原理光照在厚度不同的薄膜上時(shí)，前、后兩個(gè)面的反射光的路程差等于相應(yīng)位置膜厚度的2倍，=k(k=0,1,2,3…),出現(xiàn)暗條紋的位置，兩束光的路程差干涉條紋是等間距的.如果被檢測(cè)平面某處凹下，則對(duì)應(yīng)條紋提前出現(xiàn)例題精練1.(浦東新區(qū)校級(jí)期末)下列說法中正確的是()B.只要增大入射光強(qiáng)度，就一定能發(fā)生光電效應(yīng)C.如果能發(fā)生光電效應(yīng)，只增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變?cè)谙嗟鹊臅r(shí)間內(nèi)，單位面積上光子或粒子出現(xiàn)的次數(shù)多，反之就少.不要以宏觀觀點(diǎn)中光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件是入射光的頻率大于極限頻率.和機(jī)械波的本質(zhì)是不一樣的，但是都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光強(qiáng)無關(guān)【點(diǎn)評(píng)】本題考查了實(shí)物粒子和光子的波粒二象性，但應(yīng)該注意，雖所有的微觀粒子都電子、質(zhì)子等都有靜質(zhì)量.光子的運(yùn)動(dòng)速度永遠(yuǎn)是c,電子、質(zhì)子等卻可以有低于光速c2.(順義區(qū)校級(jí)月考)下列說法錯(cuò)誤的是()【點(diǎn)評(píng)】該題考查常見的光現(xiàn)象，掌握折射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象的本質(zhì)的不同是隨堂練習(xí)1.(遼寧月考)如圖所示，把一平凸透鏡置于一平板玻璃上方，如果用平行單色光垂直地照射到平凸透鏡上，順著平行光入射的方向觀測(cè)可看到透鏡中央出現(xiàn)明暗相間平行單色光的條紋，這種現(xiàn)象最早是牛頓發(fā)現(xiàn)的，因此稱為牛頓環(huán)。以下說法正確的是()A.牛頓環(huán)的出現(xiàn)是光的衍射現(xiàn)象C.若改用頻率更高的單色光照射，同一級(jí)圓環(huán)的半徑變大【分析】從空氣層的上下表面反射的兩列光為相干光，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋，牛頓環(huán)的曲率半徑越大，出現(xiàn)亮條紋了干涉。亮暗條紋相間則與光程差是半波長(zhǎng)的奇偶數(shù)倍有關(guān)。而條紋寬窄的差異，則是使得條紋更加密集，從而是條紋看起來更窄。這里應(yīng)該結(jié)合劈尖的知識(shí)去理解越陡，空氣膜厚度變化率越大，條紋也隨之變密變窄D、如設(shè)透鏡的曲率半徑為R,與接觸點(diǎn)O相距為r處空氣層的厚度為d,若透鏡上施加向下的壓力，當(dāng)壓力逐漸增大時(shí)，即僅增大凸透鏡的半徑，則圓環(huán)狀干涉【點(diǎn)評(píng)】本題考查光的干涉的特殊現(xiàn)象-牛頓環(huán)的知識(shí)，理解了牛頓環(huán)的產(chǎn)生機(jī)理就可順利解決此類題目，故對(duì)物理現(xiàn)象要知其然更要知其所以然，注意用干涉原理分析具體2.(浦口區(qū)期中)1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用平面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果，稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖所示，S為在平面鏡中的虛像發(fā)出的。某同學(xué)將一紅色線狀光源S垂直紙面放置，則()A.光屏上出現(xiàn)與平面鏡平行的明暗相間的條紋【分析】光源發(fā)出直接到屏上的光和被平面鏡反射到屏上的光是相干光，該干涉現(xiàn)象可以看成雙縫干涉，光源到屏的距離可以看做雙縫到屏的虛像的間距看做雙縫的間距d,根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式λ逐個(gè)做雙縫的間距d,根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式,若光源換為監(jiān)色【點(diǎn)評(píng)】解題的關(guān)鍵是分析出光源發(fā)出直接到屏上的光和被平面鏡反射到屏上的光是相干光，該干涉現(xiàn)象可以看成雙縫干涉，掌握雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式3.(雨花臺(tái)區(qū)校級(jí)月考)利用薄膜干涉可檢查工件表面的平整度如圖(a)所示，現(xiàn)使透明標(biāo)準(zhǔn)樣板M和待測(cè)工件間形成一楔形空氣薄層，并用單色光照射，可觀察到如圖(b)所示的干涉條紋，條紋的彎曲處P和Q對(duì)應(yīng)于A和B處，下列判斷中正確的是()B.N板上表面的A處向下凹下C.M板的下表面的B處向上凸起【分析】薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的；當(dāng)兩反射光的路程差(即膜厚度的2倍)是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條后面的空氣膜厚度相同，可知N板上表面的A處向下凹下，故B正確；N板上表面的A處向上凸起，故C錯(cuò)誤；D、由圖可知，條紋間距相等，則條紋的c、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)處的薄膜厚度也相同，故D錯(cuò)誤。4.(天津模擬)如圖所示分別是a光、b光各自通過同一單縫衍射儀器形成的圖樣(灰黑色部分表示亮紋，保持縫到屏距離不變),則下列說法正確的是()A.a光的光子能量比b光的小【分析】根據(jù)波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射條紋的間距越大，結(jié)合條紋間距大小比較出a、b兩光的波長(zhǎng)角較大，故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道波長(zhǎng)、頻率、折射率、在介質(zhì)中的速度、臨界角之間的大小關(guān)系，本題通過波長(zhǎng)越長(zhǎng)的，衍射條紋間距越大，來確定條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系是解一.選擇題(共15小題)1.(徐匯區(qū)校級(jí)月考)光學(xué)鏡頭上常常會(huì)涂一層針對(duì)某一頻率光線的增透膜，以使透射的光能增強(qiáng)、反射光能減弱。則增透膜可能主要是利用了光的()【分析】增透膜是利用光的干涉原理，是光在增透膜的前后表面反射的光相干涉減弱，【解答】解：增透膜是利用膜的內(nèi)外表面反射光，相同的頻率，相互疊加，從而增強(qiáng)透2.(泉山區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示，a、b兩束單色光先后以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一平行玻璃磚，其中a光從P點(diǎn)射出，b光從Q點(diǎn)射出。則下列說法正確的是()小小【分析】復(fù)色光從空氣斜射到厚平板玻璃(上、下表面平行)的上表面，穿過玻璃后從射率成正比，從而判定波長(zhǎng)的長(zhǎng)短，進(jìn)而可確定傳播速度及雙縫干涉條紋間距大小.設(shè)光在玻璃磚上表面的折射角為r,由圖可知ra<rp,根據(jù)可知a光在介質(zhì)亮條紋的中心間距較小，故C正確，D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)評(píng)】此題關(guān)鍵要理解玻璃磚的光學(xué)特性，知道光線通過平板玻璃后，出射光線與入的間距大小.3.(松江區(qū)二模)如圖，a、b分別為兩束波長(zhǎng)λa、λb的單色光經(jīng)過同一實(shí)驗(yàn)裝置得到的圖樣，則()ab【解答】解：依據(jù)干涉條紋間距相等，而衍射條紋間距不等，因此a、b為衍射圖樣，【點(diǎn)評(píng)】單縫衍射圖樣與雙縫衍射圖樣的區(qū)別是明暗相間的條紋寬度不一。單色光的單縫衍射圖樣與雙縫衍射圖樣均是明暗相間，但單縫衍射圖樣中間明條紋是最寬的，而雙4.(嘉定區(qū)二模)雙縫干涉中如果光源是白光，則干涉圖樣是彩色條紋，中央為()【分析】根據(jù)雙縫干涉原理，結(jié)合干涉條紋間距公式，及白光是由波長(zhǎng)不同的單色光復(fù)【解答】解：雙縫干涉中，由于光源是白光，不同色光對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)不同，則干涉條紋間距不同，則干涉圖樣出現(xiàn)彩色條紋，對(duì)于中央處各色光的光程差均為零，在此處都會(huì)出【點(diǎn)評(píng)】考查光的干涉現(xiàn)象，掌握干涉的條件，理解白光是復(fù)合光，注意各色光的波長(zhǎng)5.(奉賢區(qū)二模)利用發(fā)波水槽得到的水面波形，如圖甲和乙。由此可知()【分析】波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象就是波的衍射現(xiàn)象；當(dāng)頻率相同的兩列波相遇時(shí)有的地方振動(dòng)減弱，有的地方振動(dòng)加強(qiáng)，且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域交替出現(xiàn)說明發(fā)生了干涉現(xiàn)象.【解答】解：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象就是波的衍射現(xiàn)象，故圖甲說明發(fā)生了明顯當(dāng)頻率相同的兩列波相遇時(shí)當(dāng)波程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)振動(dòng)減弱，使有的地方振動(dòng)加強(qiáng)有的地方振動(dòng)減弱，且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域交【點(diǎn)評(píng)】考查干涉與衍射的現(xiàn)象，掌握干涉和衍射的圖樣的特點(diǎn)和發(fā)生條件是解決此類題目的關(guān)鍵所在.6.(濱州一模)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)為720nm紅光照射雙縫，在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣，測(cè)得第1條到第5條亮條紋中心間的距離為12.0mm,則雙縫的間距為A.3.00×10~7mB.3.00×10~4mC.2.40×10~4m【分析】根據(jù)第1條到第5條亮條紋中心間的距離求出相鄰條紋的間距，結(jié)合雙縫干涉條紋間距公式求出雙縫之間的距離.【點(diǎn)評(píng)】考查雙縫干涉條紋間距公式，并能靈活運(yùn)用，同時(shí)要單位的換算，注意第1條到第5條亮條紋間有幾個(gè)亮條紋是解題的關(guān)鍵.7.(奉賢區(qū)二模)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用黃光作為入射光照射雙縫，在光屏上出現(xiàn)干涉圖樣。改用藍(lán)光再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看到的圖樣()A.條紋變寬，間距均勻B.條紋變寬，間距不均勻C.條紋變窄，間距均勻D.條紋變窄，間距不均勻【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式.來判斷干涉條紋的間距影響因素，并結(jié)合藍(lán)光比黃光的波長(zhǎng)小，即可判定.【解答】解：根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知干涉條紋間距與入射光的波長(zhǎng)改用藍(lán)光作為入射光，藍(lán)光的波長(zhǎng)比黃光的小，則干涉條紋間距減小，而條紋間距依舊【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公還要知道各種色光波長(zhǎng)關(guān)系.8.(東城區(qū)一模)下列現(xiàn)象中屬于光的干涉的是()A.陽光照亮水中的魚和水草B.通過水面看到烈日的倒影C.雨后，在湖面上方看到彩虹D.觀察到水面上飄著彩色的油膜【分析】干涉是頻率相同的兩列波相遇時(shí)相互加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象，彩虹是散射，倒影是【解答】解：A、陽光照亮水中的魚和水草，是光的反射與折射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、通過水面看到烈日的倒影，是光的反射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；9.(江蘇一模)利用微距相機(jī)可以拍攝到形狀各異的雪花圖像(圖甲),其中有一種“彩虹”雪花，中間部分有一個(gè)夾有空氣的薄冰層，呈彩色花紋(圖乙),這是由于()【分析】根據(jù)各自光現(xiàn)象的原理，結(jié)合題意：夾有空氣的薄冰層，呈彩色花紋，從而即【解答】解：中間部分有一個(gè)夾有空氣的薄冰層，呈彩色花紋，是由于同一束光在冰面反射的與折射后在空氣下表層反射的相互疊加而成的，屬于光的干涉現(xiàn)象，而對(duì)于光的【點(diǎn)評(píng)】考查光的干涉、衍射、偏振及小孔成像現(xiàn)象的理解，掌握各自的原理區(qū)別，注10.(楊浦區(qū)二模)如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖()A.雙縫干涉中也存在光的衍射現(xiàn)象C.中心處的明條紋寬度比兩側(cè)的明條紋寬度大D.同樣條件下，紫光產(chǎn)生的條紋間距大于紅光產(chǎn)生的條紋間距【分析】干涉中也存在光的衍射現(xiàn)象；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式判斷干涉條紋間距的變化.紋間距越小，故B錯(cuò)誤；知，雙縫的間隙變大，則屏上明暗相間的條知，可知，中心處的明條紋寬度與兩側(cè)的明知，當(dāng)波長(zhǎng)越長(zhǎng)時(shí)，則屏上明暗相間的條紋【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道雙縫干涉的條紋間距公式，以及知道干涉與衍射現(xiàn)象的原11.(寧波模擬)下列關(guān)于光的現(xiàn)象和解釋說法正確的是()B.惠更斯原理可以解釋光的反射現(xiàn)象，但不能解釋折射現(xiàn)象C.兩個(gè)完全相同的小燈泡發(fā)出的光相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉D.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，如果僅把紅光改成綠光，則條紋間距將減小上的條紋間距將減小，故D正確?！军c(diǎn)評(píng)】考查干涉與衍射現(xiàn)象，掌握干涉的條件，理解惠更斯原理，解決本題的關(guān)鍵知道干涉和衍射現(xiàn)象的特點(diǎn)，以及能夠解釋生活中的實(shí)際問題.12.(豐臺(tái)區(qū)一模)利用雙縫干涉裝置測(cè)紅光波長(zhǎng)時(shí)，得到紅光的干涉圖樣；僅將紅光換成藍(lán)光，得到另一干涉圖樣。兩圖樣如圖所示，下列說法正確的是()B.將光屏遠(yuǎn)離雙縫，干涉條紋間距減小C.紅光比藍(lán)光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.若藍(lán)光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光照射也一定能發(fā)生光電效應(yīng),結(jié)合干涉條紋的間距，從而確定光的波長(zhǎng)長(zhǎng)短，再由波長(zhǎng)越長(zhǎng)的明顯衍射現(xiàn)象越明顯，最后,圖甲條紋間距較短，【解答】解A、由題目圖可知，依據(jù)干涉條紋間距公式而乙圖條紋間距較長(zhǎng)，那么圖甲對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)較短，圖乙對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，由于藍(lán)光波長(zhǎng)小球紅光，因此圖甲為藍(lán)光干涉圖樣，故A錯(cuò)誤；C、紅光的波長(zhǎng)比藍(lán)光長(zhǎng)，因此更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象頻率不低于極限頻率，也才一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)評(píng)】考查光的干涉、衍射現(xiàn)象，掌握光電效應(yīng)發(fā)生條件，理解干涉條紋間距公式的甲乙丙丁A.甲中荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于水珠將光線會(huì)聚而形成的B.乙中將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫間距調(diào)小，則干涉條紋間距變小C.丙中用加有偏振濾光片的相機(jī)拍照，可以拍攝清楚汽車內(nèi)部的情景D.丁中肥皂膜在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象【分析】依據(jù)光的全反射原理，結(jié)合雙縫干涉條紋的間距公式，及偏振片的原理，與光知，如果將雙縫的間距變小，則屏上的干涉條紋的間距將變大，故B【點(diǎn)評(píng)】考查光的全反射、干涉現(xiàn)象，掌握偏振片的原理，注意雙縫干涉條紋的間距公14.(德州一模)以下哪種屬于白光的干涉圖樣()C.白光通過一條狹縫后在屏上呈現(xiàn)的彩【分析】干涉是頻率相同的兩列波相遇時(shí)相互加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象，彩虹是散射，通過三棱鏡是折射，而波的衍射則是能繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象.B、白光通過三棱鏡后形成彩色光帶，是光的折D、雨后天邊出現(xiàn)彩虹是光的色散，故D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道衍射、干涉、色散的原理，知道它們的區(qū)別，要掌握光的色散的原理，注意干涉的條件.15.(昆山市校級(jí)模擬)在公園噴泉池中，水中同深處有兩個(gè)發(fā)出不同顏色的點(diǎn)光源P、Q,在水面上看到P光照亮的水面區(qū)域大于Q光，以下說法正確的是()A.P光的波長(zhǎng)小于Q光B.P光在水中的傳播速度小于Q光C.Q光的頻率比P光的大D.讓P光和Q光通過同一單縫衍射裝置，P【分析】在同一深度兩光源發(fā)光的水面區(qū)域不同，則說明它們的臨界角不同，從而確定它們的折射率.由c=nv可得兩根光線在水中的速度與折射率成反比；再由v=λf得波Q光，依據(jù)所以P光的折射率小于Q光的，再由那么P光在水中的速度大于Q光，則P光的波長(zhǎng)比Q光長(zhǎng)，再根據(jù)折射率隨著頻率的升高而增大，則P光D、由上分析可知，P光的波長(zhǎng)比Q長(zhǎng)，讓P光和Q光通過同一雙縫干涉裝置，依據(jù)光【點(diǎn)評(píng)】在同一深度兩光源發(fā)光的水面區(qū)域不同，從而確定它們的折射率.則可以假設(shè)P二.多選題(共15小題)A.過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C.肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°,條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°【分析】薄膜干涉為等厚干涉，根據(jù)肥皂膜的干涉條紋的形狀判斷；肥皂膜上的條紋是B、肥皂膜上的條紋是薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波疊加形成的干涉條紋，故BD、將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°,條紋不會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，仍在水平方向，【點(diǎn)評(píng)】解答本題應(yīng)理解薄膜干涉的原理，要知道薄膜干涉條紋位置取決于兩層肥皂膜17.(濱州一模)如圖甲所示，在盛有水的盆里傾斜放置一平面鏡，調(diào)整鏡子的角度，讓一以下說法正確的是(甲)乙C.彩色的光帶是光的干涉產(chǎn)生的【分析】根據(jù)光的折射與反射原理，結(jié)合太陽光是復(fù)色光，紅光的折射率最小，紫光的原因是發(fā)生光的折射現(xiàn)象，由于紅光的折射率小于紫光的，因此彩色的光帶最左邊是紫18.(南昌縣模擬)如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平薄凸透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是()甲乙A.干涉條紋是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B.干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓斐傻腃.若平薄凸透鏡的圓弧面半徑增大，圓環(huán)狀干涉條紋的間距將變大D.紅光的圓環(huán)狀干涉條紋的間距小于綠光的圓環(huán)狀干涉條紋間距E.不論用何種單色光入射，牛頓環(huán)的中央都是亮斑【分析】從空氣層的上下表面反射的兩列光為相干光，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋。干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔ㄩL(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，可知，干涉條紋是不等間距的，從同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀條【點(diǎn)評(píng)】理解了該實(shí)驗(yàn)的原理：薄膜干涉，即可順利解決此題，故在學(xué)習(xí)過程中要深入19.(浙江模擬)2020年12月3日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布構(gòu)建了76個(gè)光子、100個(gè)模式的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”,實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。下列關(guān)于光的說法中正確的有()A.全息照片的拍攝利用了光的干涉原理B.彩虹是由光照到空氣中的小水珠后發(fā)生衍射形成的C.構(gòu)建“九章”原型機(jī)必須能同時(shí)準(zhǔn)確地知道光子的位置和動(dòng)量D.光子的能量越高，則光子的頻率越高，動(dòng)量也越大【分析】彩虹是光的折射現(xiàn)象；全息照相的拍攝利用了光的干涉原理；在微觀領(lǐng)域，具有不確定性，所以不可能同時(shí)準(zhǔn)確地知道粒子的位置和動(dòng)量；頻率越大的光，光子的能D、光子能量越高，由E=hv可知，對(duì)應(yīng)的頻率越高，由知，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)越【點(diǎn)評(píng)】本題考查光的干涉、衍射原理，及掌握激光與全息照相，并理解不確定關(guān)系，20.(五華區(qū)校級(jí)模擬)以下說法正確的有()B.光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波C.機(jī)械波的頻率越高，在介質(zhì)中的傳播速度越大D.在太陽光照射下，水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是因?yàn)楣獾姆瓷銭.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象【分析】麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)；偏振現(xiàn)象是橫波的特有現(xiàn)象；機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定，與頻率無關(guān)；油膜出現(xiàn)彩色花紋是利用光的干涉現(xiàn)象；檢查光學(xué)平面的平整程度是利用薄膜干涉現(xiàn)象，從而即可求解.發(fā)生干涉，即屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤；E、用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了薄膜干涉，屬于光的干涉現(xiàn)象，故E【點(diǎn)評(píng)】考查電磁波發(fā)現(xiàn)與證實(shí)，知道不同機(jī)械波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，理解光的干涉原理，注意機(jī)械波與電磁波的區(qū)別.21.(吉安模擬)下列說法正確的是()度E.太陽光下的油膜呈彩色是太陽白光經(jīng)油膜發(fā)生的色散B、機(jī)械波和光波一樣，在界面處會(huì)發(fā)生反射和折射，故B正確；D、由雙縫干涉條紋間距可知，雙縫間距和雙縫到光屏距離一定時(shí)，干涉條紋【點(diǎn)評(píng)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是波的干涉、折射和多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，重點(diǎn)要掌握雙縫干A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在B.測(cè)量某條干涉亮紋位置時(shí)，應(yīng)使測(cè)微目鏡分C.為了減少測(cè)量誤差，可用測(cè)微目鏡測(cè)出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距C、為了減小測(cè)量誤差，可用測(cè)微目鏡測(cè)出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距,再利用公式D、根據(jù)干涉原理，屏上的干涉條紋與雙縫垂平行，故D錯(cuò)誤；423.(中衛(wèi)模擬)a、b兩種單色光組成的光束從玻璃進(jìn)入空氣時(shí)，其折射光束如圖所示.則關(guān)于a、b兩束光的說法正確的是()A.玻璃對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率B.增大入射角時(shí)，a光首先發(fā)生全反射C.a光的頻率大于b光的頻率D.在真空中a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)E.分別用這兩束光照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在縫受屏上都能出現(xiàn)干涉條紋，a光的相鄰條紋間距大于b光【分析】由折射率的定義，可確定介質(zhì)對(duì)a光的折射率較小，光的折射率越大，其頻率分析光在介質(zhì)中速度關(guān)系.依據(jù)光的全反射條件：光從越大，波長(zhǎng)越短；由公式最后光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，根據(jù)臨界角公式最后根據(jù)光的雙縫干涉條紋間距公式【解答】解：A、根據(jù)折射率的定知入射角i相等，a光的折射角較小，則a光的折射率較小，故A正確。B、依據(jù)光的全反射條件：光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，根據(jù)臨界角公式分析知，a光的折射率小，臨界角大，當(dāng)增大入射角時(shí)，b光首先據(jù)臨界角公式發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤。CD、光的折射率越大，其頻率越大，波長(zhǎng)越短，則a光的頻率小于b光的頻率，在真空,可知，a光的相鄰條紋間距大于b,可知，a光的相鄰條紋間距大于b光，E、根據(jù)光的雙縫干涉條紋間距公式、全反臨界角會(huì)式【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)健要掌提光的折射定律、全反臨界角會(huì)式縫干涉條紋間距公式等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)掌握光的全反射條件，同學(xué)們只要加強(qiáng)對(duì)光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，就能輕松解答.24.(興慶區(qū)校級(jí)模擬)下列說法正確的是()A.頻率越高，振蕩電路向外輻射電磁波的本領(lǐng)越大C.玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象紋間距比b光小，由此可知，在同種玻璃中b光傳播速度比a光大根據(jù)光的干涉條紋間距公式，結(jié)合公式一般情況下都是讓綠光全部進(jìn)入的，這種情況下，你在可見光中看到的鏡頭反光其顏色a光的折射率比b光大，再由公式光路的可逆性，出射光線與入射光線平行，所以黃光、藍(lán)光互相平行，但由于藍(lán)光的折理解輻射電磁波的能量與頻率的關(guān)系.同時(shí)注意全反射的條件.25.(海淀區(qū)校級(jí)月考)如圖所示是一豎直的肥皂液薄膜的橫截面，關(guān)于豎直的肥皂薄膜上產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象，下列陳述正確的是()A.干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加B.干涉條紋的暗紋是由于上述兩列反射波的波谷與波谷的疊加線C.用綠色光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比黃光照射時(shí)小【分析】薄膜干涉分為兩種一種叫等傾干涉，另一種稱做等厚干涉.等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜前、后表面而形成的干涉條紋.薄膜厚度相同的地方形成同條干涉條紋，故稱等厚干涉.牛頓環(huán)和楔形平板干涉都屬等厚干涉.【點(diǎn)評(píng)】解答本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理，干涉取決于肥皂膜前后兩表面的厚度而形成反射光的光程差.26.(海安市校級(jí)月考)一個(gè)半徑較大的透明玻璃球體，截取其下面的一部分，然后將這一部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上，現(xiàn)讓單色光豎直射向截面，如圖所示，在反射光中看到的是A.平行的明暗相間的直干涉條紋B.環(huán)形的明暗相間的干涉條紋C.環(huán)形明暗相間條紋從中心向外越來越密【分析】將一曲率半徑相當(dāng)大的平凸玻璃透鏡放在一平面玻璃的上面，則在兩者之間形成一個(gè)厚度隨直徑變化的空氣薄膜.空氣薄膜的等厚干涉條紋是一組明暗相間的同心環(huán).【解答】解：玻璃球體的下表面和水平面的反射光是兩束相關(guān)光，頻率相同，發(fā)生干涉現(xiàn)象，干涉條紋是亮暗相間的同心圓環(huán)，越往外側(cè)空氣薄膜的厚度變化越快，則圓環(huán)間【點(diǎn)評(píng)】理解了該實(shí)驗(yàn)的原理即可順利解決此題，故在學(xué)習(xí)過程中要深入理解各個(gè)物理現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理是什么.27.(遼寧二模)下列說法正確的是()B.均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)向外傳播就形成了電磁波C.泊松亮斑支持了光的波動(dòng)說，牛頓環(huán)是光的干涉產(chǎn)生的E.用同一實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉現(xiàn)象，光的波長(zhǎng)越大，光的雙縫干涉條紋間距就越大故B錯(cuò)誤；,同一實(shí)驗(yàn)裝置觀察，光的波長(zhǎng)越大，光的雙縫干【點(diǎn)評(píng)】本題考查全反射條件，注意紅光與綠光的臨界角關(guān)系，理解波的干涉現(xiàn)象與條件，知道電磁波產(chǎn)生的原理，注意均勻變化與非均勻變化的區(qū)別，以及光的衍射現(xiàn)象的28.(孝南區(qū)校級(jí)月考)下列說法中正確的是()A.如圖是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度B.如圖是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角i逐漸增大到某一值后不會(huì)再有光線從bb′面射出C.如圖是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L,兩相D.如圖是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣則a在水中的傳播速度大于b的傳播速度，故A正確。玻璃磚中的光線不會(huì)消失，故肯定有光線從bb'面射出，C、雙縫干涉中兩相鄰亮條紋間距離可知當(dāng)只減小屏到擋板間的距離L,兩【點(diǎn)評(píng)】本題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，要知道薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的。以及知道薄膜干涉是一種等厚干涉，同時(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可解題，平時(shí)要29.(京口區(qū)校級(jí)月考)關(guān)于下列圖的說法正確的是()A.很大的中間有小圓孔的不透明擋板的衍射圖樣B.日豎直肥皂膜上觀察到的干涉圖樣C.maa利用薄膜干涉檢查樣D.f由圖可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率fo相差越大，振幅越大【分析】很大的中間有大圓孔的不透明擋板和很大的不透明圓板不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，很差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)呈現(xiàn)亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)呈現(xiàn)暗條紋.相同的檢查平整度是利用光的干涉原理；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率fo相同時(shí)，出現(xiàn)共振現(xiàn)厚度相同，故出現(xiàn)水平的明暗相間的干涉條紋。故B錯(cuò)D、由圖可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率fo相同時(shí)，才出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅才最大，跟固有頻率fo相差越大，振幅越小，故D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)評(píng)】考查光的衍射、干涉的應(yīng)用，注意共振的條件，及簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的固有周期與策動(dòng)力周期的區(qū)別即可.30.(丹東模擬)下列說法正確的是()A.光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定B.雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的【分析】光的傳播速度由介質(zhì)的本身性質(zhì)與頻率共同決定；油膜形成的彩色條紋是由光在界面上發(fā)生了全反射的緣故.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波；根據(jù)光的干涉條紋間,可知，紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，則紅光干涉條收的相D、光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波而不是【點(diǎn)評(píng)】本題是振動(dòng)和波部分，以選擇題形式考查了全反射、偏振、干涉等現(xiàn)象.三.填空題(共3小題)31.(晉江市模擬)用干涉法檢查工作表面的質(zhì)量，產(chǎn)生的干涉條紋是一組平行的直線，若圖(b)所示，那么干涉條紋將.變窄;(以上兩空均選填：變寬、變窄或不變)【分析】通過下板的上表面與上板的下表面的光線進(jìn)行光的干涉，當(dāng)光程差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，