2025新課改-高中物理-選修第1冊（21講）19 A光的干涉 基礎(chǔ)版含答案

2025新課改-高中物理-選修第1冊（21講）19A光的干涉基礎(chǔ)版含答案光的干涉知識點：光的干涉一、光的雙縫干涉1．光的干涉實驗最早是英國物理學(xué)家托馬斯·楊在1801年成功完成的，楊氏實驗有力地證明了光是一種波．2．雙縫干涉實驗(1)實驗過程：讓一束單色光投射到一個有兩條狹縫S1和S2的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個波源，它們的頻率、相位和振動方向總是相同的，兩個波源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相疊加發(fā)生干涉現(xiàn)象．(2)實驗現(xiàn)象：在屏上得到明暗相間的條紋．3．出現(xiàn)明暗條紋的判斷(1)亮條紋：當(dāng)兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的偶(填“奇”或“偶”)數(shù)倍時，出現(xiàn)亮條紋．(2)暗條紋：當(dāng)兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的奇(填“奇”或“偶”)數(shù)倍時，出現(xiàn)暗條紋．二、干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系1．若設(shè)雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l，光的波長為λ，則雙縫干涉中相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距為Δx＝eq\f(l,d)λ.2．用不同顏色的光進(jìn)行干涉實驗，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)光時更?。?、薄膜干涉1．薄膜干涉是液膜前后兩個面反射的光共同形成的．2．不同位置液膜前后兩個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，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．技巧點撥一、光的雙縫干涉1．雙縫干涉的裝置示意圖實驗裝置如圖所示，有光源、單縫、雙縫和光屏．圖2．單縫屏的作用獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況．如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏(托馬斯·楊當(dāng)時沒有激光)．3．雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光．4．屏上某處出現(xiàn)亮、暗條紋的條件(1)亮條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是波長的整數(shù)倍或半波長的偶數(shù)倍．即：|PS1－PS2|＝kλ＝2k·eq\f(λ,2)(k＝0,1,2,3，…)k＝0時，PS1＝PS2，此時P點位于光屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋或零級亮條紋，k為亮條紋的級次．(2)暗條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是半波長的奇數(shù)倍，即：|PS1－PS2|＝(2k－1)·eq\f(λ,2)(k＝1,2,3，…)k為暗條紋的級次，從第1級暗條紋開始向兩側(cè)展開．5．干涉圖樣(1)單色光的干涉圖樣：干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋．(2)白光的干涉圖樣：中央條紋是白色的，兩側(cè)干涉條紋是彩色條紋．二、條紋間距與波長的關(guān)系1．條紋間距是指相鄰亮條紋中心或相鄰暗條紋中心間的距離．由數(shù)學(xué)知識可得條紋間距公式為Δx＝eq\f(l,d)λ，其中l(wèi)為雙縫到屏的距離，d為雙縫間的距離，λ為入射光的波長．2．兩相鄰亮條紋(或暗條紋)間距離與光的波長有關(guān)，波長越大，條紋間距越大．白光的干涉條紋的中央是白色的，兩側(cè)是彩色的，這是因為：各種色光都能形成明暗相間的條紋，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)條紋間距與各色光的波長成正比，條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋．三、薄膜干涉1．薄膜干涉中相干光的獲得光照射到薄膜上，在薄膜的前、后兩個面反射的光是由同一個實際的光源分解而成的，它們具有相同的頻率，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，前、后兩個面的反射光的路程差等于相應(yīng)位置膜厚度的2倍，在某些位置，兩列波疊加后相互加強，于是出現(xiàn)亮條紋；在另一些位置，疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)暗條紋．3．形成明、暗條紋的條件薄膜干涉是經(jīng)薄膜前后面反射的兩束光疊加的結(jié)果．出現(xiàn)亮條紋的位置，兩束光的路程差Δr＝kλ(k＝0,1,2，3…)，出現(xiàn)暗條紋的位置，兩束光的路程差Δr＝eq\f(2k＋1,2)λ(k＝0,1,2,3…)．4．薄膜干涉的應(yīng)用(1)檢查平面平整度的原理光線經(jīng)空氣薄膜的上、下兩面的反射，得到兩束相干光，如果被檢測平面是光滑的，得到的干涉條紋是等間距的．如果被檢測平面某處凹下，則對應(yīng)條紋提前出現(xiàn)，如果某處凸起，則對應(yīng)條紋延后出現(xiàn)．(2)增透膜的原理在增透膜的前、后表面反射的兩列光波形成相干波，當(dāng)路程差為半波長的奇數(shù)倍時，兩光波相互削弱，反射光的能量幾乎等于零．例題精練1．（2021?襄城區(qū)校級模擬）下列說法正確的是（）A．“3D電影”的播放和觀看利用了光的干涉 B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象 C．增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中波長的 D．?dāng)z影師在拍攝池中的游魚時，在照相機鏡頭前加一偏振濾光片，可以增強游魚的折射光從而使游魚的影像更清晰【分析】“3D電影”的播放和觀看利用了光的偏振；泊松亮斑是光通過不透明圓板的的衍射現(xiàn)象；根據(jù)薄膜干涉的原理可判斷；偏振濾光片是利用偏振過濾反射光?！窘獯稹拷猓篈.“3D電影”的播放和觀看利用了光的偏振，故A錯誤；B.泊松亮斑是光通過不透明圓板的的衍射現(xiàn)象，故B正確；C.根據(jù)薄膜干涉的原理，增透膜的厚度應(yīng)為入射光在膜中波長的，故C錯誤；D.拍攝水面下的景物，在照相機境頭前裝上偏振濾光片可以過濾水面反射的偏振光，使水面下的景物的影像更清晰，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了光的衍射、偏振等相關(guān)問題，考查知識點針對性強，難度較小，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。2．（2021?沙坪壩區(qū)校級模擬）下列說法正確的是（）A．光導(dǎo)纖維利用了光的漫反射 B．肥皂泡呈現(xiàn)彩色是因為發(fā)生了光的色散現(xiàn)象 C．泊松亮斑是光通過圓孔時發(fā)生行射而形成的 D．綠色和黃色的光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同【分析】根據(jù)光的衍射、全反射及干涉產(chǎn)生原理分析；根據(jù)波長與折射率、波長的關(guān)系判斷。【解答】解：A、光纖通信是利用了光的全反射原理，故A錯誤；B、肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C、泊松亮斑是光通過圓形障礙物時發(fā)生行射而形成的，故C錯誤；D、光在介質(zhì)中的波長：，光在不同的介質(zhì)內(nèi)的頻率不變，而不同的介質(zhì)對同一種光的折射率不同，結(jié)合綠色光與黃色光的頻率不同，則綠色和黃色的光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同，故D正確。故選：D。【點評】該題考查光的衍射、干涉的區(qū)別，掌握光的全反射條件，注意在不同的介質(zhì)中光速不同。隨堂練習(xí)1．（2021?朝陽區(qū)二模）如圖所示，在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，一同學(xué)觀察到清晰的干涉條紋。若他對實驗裝置進(jìn)行改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的干涉條紋，但條紋間距變窄。以下改動可能會實現(xiàn)這個效果的是（）A．僅將濾光片向右移動靠近單縫 B．僅將單縫與雙縫的位置互換 C．僅將紅色濾光片換成綠色濾光片 D．僅將單縫向左移動少許【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ比較干涉條紋的間距變化?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ可知，僅將濾光片向右移動靠近單縫，對干涉條紋間距沒有影響，故A錯誤；B、將單縫與雙縫的位置互換，屏上不能出現(xiàn)干涉條紋，故B錯誤；C、將濾光片由紅色的換成綠色的，波長變短，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ，知干涉條紋間距變窄，故C正確；D、根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ可知，僅將單縫向左移動少許，對干涉條紋間距沒有影響，故D錯誤。故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵理解雙縫干涉的特點，掌握“用雙縫干涉測光的波長”的實驗原理公式△x＝λ。2．（2021春?洛龍區(qū)校級月考）關(guān)于光現(xiàn)象的敘述，以下說法正確的是（）A．太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)的彩色屬于光的干涉 B．雨后天空中出現(xiàn)的彩虹屬于光的衍射 C．通過捏緊的兩支鉛筆間的狹縫觀看工作著的日光燈管，看到的彩色條紋，屬于光的干涉 D．陽光照射下，樹影中呈現(xiàn)的一個個小圓形光斑，屬于光的衍射現(xiàn)象【分析】肥皂膜呈現(xiàn)彩色屬于光的干涉；雨后彩虹屬于光的反射；通過兩支鉛筆間的狹縫觀看工作著的日光燈管，見到的彩色條紋屬于光的衍射；樹影下小圓形光斑，屬于小孔成像現(xiàn)象，從而即可求解．【解答】解：A、太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)彩色，是因為肥皂膜的前后表面反射回來的兩列光發(fā)生干涉時形成的，屬于薄膜干涉現(xiàn)象，故A正確；B、雨后天空出現(xiàn)彩虹，是太陽光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠時，發(fā)生了折射與全反射而成的，白光經(jīng)水珠以后，分成各種彩色光，這種現(xiàn)象屬于光的色散現(xiàn)象，故B錯誤；C、通過捏緊的兩支鉛筆間的狹縫觀看工作著的日光燈管，看到的彩色條紋屬于光的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D、陽光下樹影中呈現(xiàn)小圓斑，屬于小孔成像現(xiàn)象，故D錯誤。故選：A?！军c評】考查光的干涉與衍射原理，掌握光的折射色散與干涉色散的區(qū)別，注意小孔成像的條件．3．（2021春?潞州區(qū)校級期中）物理學(xué)家做了一個有趣的實驗：在雙縫干涉實驗中，在光屏處放上照相底片，減弱光電流的強度，使光子只能一個一個地通過狹縫。實驗結(jié)果表明，如果曝光時間不太長，底片上就只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點；如果曝光時間足夠長，底片上就出現(xiàn)了規(guī)則的干涉條紋。關(guān)于此實驗，下列理解正確的是（）A．干涉條紋是光子之間相互作用的結(jié)果 B．少量的光子不具有波動性，大量的光子具有波動性 C．單個光子通過雙縫后的落點可以預(yù)測 D．光子在某點附近出現(xiàn)的概率可以確定，亮條紋處出現(xiàn)的概率大，暗條紋處出現(xiàn)的概率小【分析】根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，單個光子表現(xiàn)為粒子性，而大量光子表現(xiàn)為波動性，并且單個光子通過雙縫后的落點無法預(yù)測，而光子到達(dá)的多的區(qū)域表現(xiàn)為亮條紋，而光子到達(dá)的少的區(qū)域表現(xiàn)為暗條紋．【解答】解：A、如果曝光時間足夠長，底片上就會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋，說明了大量光子表現(xiàn)為波動性，干涉條紋并不是光子之間相互作用的結(jié)果，故A錯誤；B、根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，單個光子表現(xiàn)為粒子性，而大量光子表現(xiàn)為波動性，故曝光時間不太長時，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點子，說明了單個光子表現(xiàn)為粒子性，并不是少量的光子不具有波動性，故B錯誤；C、光子的粒子性并非宏觀實物粒子的粒子性，故單個光子通過雙縫后的落點無法預(yù)測，故C錯誤；D、光子的運動具有一定的不確定性，但光子在某點附近出現(xiàn)的概率可以確定：光子到達(dá)的多的區(qū)域表現(xiàn)為亮條紋，而光子到達(dá)的少的區(qū)域表現(xiàn)為暗條紋，故D正確。故選：D。【點評】本題主要考查了光的波粒二象性及其表現(xiàn)形式，其實這類題目往往考查的內(nèi)容很基礎(chǔ)，故只要注意基礎(chǔ)知識的積累，就能順利解決此類題目．4．（2021?江蘇模擬）雙縫干涉實驗中，用單色光照射雙縫，光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。若使相鄰亮條紋之間的距離變小，可采用的辦法是（）A．減小單色光的波長 B．減小兩縫之間的距離 C．增大單色光的強度 D．增大雙縫到屏的距離【分析】根據(jù)雙縫干涉的相鄰亮條紋中心間距公式可以明確如何使條紋的距離變小?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)雙縫干涉的相鄰亮條紋中心間距公式可知，要使條紋之間的距離變小，可以通過減小單色光的波長、減小雙縫到屏的距離或增大兩縫間的距離來完成；與光的強度無關(guān)，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵是掌握雙縫干涉的相鄰亮條紋中心間距公式，從公式即可明確如何減小條紋間的距離。綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021?紹興二模）下列說法正確的是（）A．聲波能發(fā)生干涉，電磁波不能發(fā)生衍射 B．英國物理學(xué)家托馬斯?楊的干涉實驗證明了光具有波動性 C．實際的LC振蕩電路中，振蕩電路的能量將變小但振幅保持不變 D．玻爾理論不但解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律而且完全揭示了微觀粒子的運動規(guī)律【分析】衍射與干涉是波特有的性質(zhì)；雙縫干涉實驗說明光具有波動性；振蕩電路的能量變小時，振幅一定減??；玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，但還具有局限性。【解答】解：A、衍射與干涉是波特有的性質(zhì)，所有波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象，故A錯誤；B、干涉是波特有的性質(zhì)，托馬斯?楊的雙縫干涉實驗，說明光具有波動性，故B正確；C、實際的LC振蕩電路中，由于要發(fā)熱和對外輻射電磁波，振蕩電路的能量將變小同時振幅將減小，故C錯誤；D、玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，但還具有局限性，過多的保留了經(jīng)典的電磁理論，不能完全揭示了微觀粒子的運動規(guī)律，故D錯誤。故選：B。【點評】該題考查對波的干涉、衍射的理解以及玻爾理論等，都是一些記憶性的知識點，在平時的學(xué)習(xí)中多加積累就可以做好這一類的題目。2．（2021?金山區(qū)二模）在雙縫干涉實驗中，略增大雙縫間距，其他條件不變，干涉條紋將（）A．變密 B．變疏 C．不變 D．消失【分析】由干涉條紋間距△x＝，判斷條紋間距的變化和密度的變化?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)條紋間距△x＝，可知略增大雙縫間距d，則干涉條紋的寬度減小，干涉條紋將變密，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點評】本題考查了用激光器、雙縫、光屏等器材研究光的干涉現(xiàn)象，記住干涉條紋間距△x＝。3．（2021春?涪城區(qū)校級月考）從點光源L發(fā)出的白光，經(jīng)過透鏡后成一平行光束，垂直照射到擋板P上，板上開有兩條靠得很近的平行狹縫S1、S2，如圖所示，在屏Q上可看到干涉條紋，圖中O點是屏上與兩狹縫等距離的一點，則（）A．干涉條紋是黑白的，O點是亮點 B．干涉條紋是黑白的，O點是暗點 C．干涉條紋是彩色的，O點是亮點 D．干涉條紋是彩色的，O點是暗點【分析】當(dāng)光屏上的點到雙縫的路程差是波長的整數(shù)倍或為0，出現(xiàn)明條紋，當(dāng)路程差是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋；再根據(jù)公式△x＝λ，即可求解。【解答】解：光屏中央0點到雙縫的路程差為0，所以在該點出現(xiàn)明條紋。根據(jù)公式△x＝λ，λ越小，則△x越小，λ越大，則△x越大，所以干涉條紋是彩色的，故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握出現(xiàn)明暗條紋的條件：當(dāng)光屏上的點到雙縫的路程差是波長的整數(shù)倍或為0，出現(xiàn)明條紋，當(dāng)路程差是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋。以及條紋的間距公式△x＝λ。4．（2021春?晉江市校級期中）用包括紅光、綠光、紫光三種色光的復(fù)合光做光的干涉實驗，所產(chǎn)生的干涉條紋中，離中央亮紋最近的干涉條紋是（）A．紫色條紋 B．綠色條紋 C．紅色條紋 D．都一樣近【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ比較出三種色光的條紋間距，從而確定出離中央亮紋最近的干涉條紋．【解答】解：根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ知，紫光的波長最短，則紫光的干涉條紋間距最小，所以離中央亮紋最近的干涉條紋是紫光，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道各種色光的波長關(guān)系，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ．5．（2021?鹽城三模）2003年全世界物理學(xué)家評選出“十大最美物理實驗”，排名第一的為1961年物理學(xué)家利用“托馬斯?楊”雙縫干涉實驗裝置，進(jìn)行電子干涉的實驗。從輻射源輻射出的電子束經(jīng)兩靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋，該實驗說明（）A．光具有波動性 B．光具有波粒二象性 C．微觀粒子也具有波動性 D．微觀粒子也是一種電磁波【分析】干涉是波所特有的現(xiàn)象，電子的雙縫干涉說明微觀粒子具有波動性?！窘獯稹拷猓弘娮拥碾p縫干涉說明微觀粒子具有波動性，因為干涉是波所特有的現(xiàn)象。故C正確，A、B、D錯誤。故選：C。【點評】解決本題的關(guān)鍵知道干涉是波所特有的現(xiàn)象。以及知道電子的雙縫干涉說明微觀粒子具有波動性。6．（2021春?相城區(qū)校級月考）在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上的P點的距離之差d＝0.6μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7﹒5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，則P點出現(xiàn)亮暗條紋的情況是（）A．單色光f1和f2分別照射時，均出現(xiàn)亮條紋 B．單色光f1和f2分別照射時，均出現(xiàn)暗條紋 C．單色光f1照射時出現(xiàn)亮條紋，單色光f2分別照射時出現(xiàn)暗條紋 D．單色光f1照射時出現(xiàn)暗條紋，單色光f2分別照射時出現(xiàn)亮條紋【分析】當(dāng)路程差是半波長的偶數(shù)倍時，P點出現(xiàn)明條紋，當(dāng)路程差是半波長的奇數(shù)倍時，P點出現(xiàn)暗條紋．【解答】解：頻率為f1＝5.0×1014Hz的光的波長λ1＝＝m＝6×10﹣7m。頻率為f2＝7.5×1014Hz的單色光的波長λ2＝＝m＝4×10﹣7m。因為＝＝2，可知用頻率為f1的單色光照射時，P點出現(xiàn)明條紋。因為＝＝3，用頻率為f2的單色光照射時，P點出現(xiàn)暗條紋。故C正確，A、B、D錯誤。故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道出現(xiàn)明暗條紋的條件，當(dāng)路程差是半波長的偶數(shù)倍時，出現(xiàn)明條紋，當(dāng)路程差是半波長的奇數(shù)倍時，出現(xiàn)暗條紋7．（2021?海淀區(qū)模擬）用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象．圖（a）是點燃的酒精燈（在燈芯上灑些鹽），圖（b）是豎立的且附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈．將金屬絲圈在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是（）A．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30° B．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90° C．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30° D．干涉條紋保持原來狀態(tài)不變【分析】解答本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理，干涉取決于兩層肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差．【解答】解：在轉(zhuǎn)動金屬絲圈的過程中，由于兩層薄膜的厚度不變，故反射光形成的光程差也不會發(fā)生變化，故產(chǎn)生的干涉條紋仍保持原來的狀態(tài)不變；故選：D。【點評】本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理，在學(xué)習(xí)中抓住關(guān)鍵因素，不要被干擾項所干擾．8．（2021春?海原縣校級月考）如圖所示雙縫干涉實驗中產(chǎn)生的條紋圖樣，甲圖為用綠光進(jìn)行實驗的圖樣，a為中央亮條紋．乙圖為換用另一種單色光進(jìn)行實驗的圖樣，a′為中央亮條紋，則以下說法中正確的是（）A．乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較長 B．乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較長 C．乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較短 D．乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較短【分析】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ判斷圖乙光的波長長短，以及光的顏色．【解答】解：乙圖中條紋的間距比甲圖大，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ知，乙圖中光的波長較長，且比綠光的波長長。紅光的波長比綠光長，紫光的波長比綠光短。故A正確，B、C、D錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的知道不同顏色光的波長大小，以及掌握雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ．9．（2021?海淀區(qū)二模）下列說法中正確的是（）A．泊松亮斑證實了光的粒子性 B．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波 C．康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實了光的粒子性 D．干涉法檢查被檢測平面的平整度應(yīng)用了光的雙縫干涉原理【分析】證明光具有波動性的實驗：泊松亮斑，雙縫干涉，光的衍射；證明光具有粒子性的實驗：康普頓效應(yīng)，光電效應(yīng)。光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波?！窘獯稹拷猓篈、泊松亮斑證實了光的波動性，故A錯誤；B、光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故B錯誤；C、康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實了光的粒子性，故C正確；D、干涉法檢查被檢測平面的平整度應(yīng)用了被測平面的上下表面反射回來的兩列光發(fā)生干涉的原理，不是雙縫干涉原理，故D錯誤；故選：C。【點評】本題考查了3﹣5多個知識點，要掌握光學(xué)和原子物理常見的物理學(xué)史，平時多加記憶。10．（2020秋?泉州月考）1801年，托馬斯?楊（圖甲）用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)，證實了光的波動性，在光的波動說中具有重要的地位和意義。如圖乙所示為雙縫干涉實驗裝置，單縫S在雙縫S1、S2的中心對稱軸上，實驗中在屏上P點剛好得到的是中央亮紋上方第3級亮紋，現(xiàn)要使P處出現(xiàn)中央亮紋上方第4級亮紋，可采取的措施有（）A．適當(dāng)增大屏到雙縫的距離 B．適當(dāng)增大單縫到雙縫的距離 C．換用頻率更低的單色光 D．換用波長更短的單色光【分析】根據(jù)條紋的變化明確條紋間距的大小變化，再根據(jù)條紋的間距公式，可得出應(yīng)采取的措施。【解答】解：ABD、由于想將原來的第3級亮紋變成第四級亮紋，說明兩相鄰亮條紋的距離變短了，根據(jù)公式，L為屏到雙縫的距離，d為雙縫之間的距離，λ為波長，可知換用波長更短的單色光或減小屏到雙縫的距離或增大雙縫間的距離均可以實現(xiàn)目的，故D正確，AB錯誤；C、換用頻率更低的單色光，光的波長增大，條紋間距增大，故C錯誤。故選：D。【點評】本題主要考查雙縫干涉的結(jié)論：兩相鄰亮條紋或相鄰暗條紋間的距離與波長成正比，，根據(jù)公式進(jìn)行分析即可。11．（2020春?廈門期末）如圖所示分別為紅光和綠光在相同條件下的干涉和衍射圖樣。下列判斷正確的是（）A．如圖是綠光的衍射圖樣 B．如圖是紅光的干涉圖樣 C．如圖是紅光的衍射圖樣 D．如圖是綠光的干涉圖樣【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋間距△x＝可判定哪個圖樣是雙縫干涉，它們的波長又有什么關(guān)系；根據(jù)單縫衍射條紋是中間亮條紋明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小，而波長越大，中央亮條紋越粗進(jìn)行判斷?！窘獯稹拷猓篈B、雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，故圖A和B是雙縫干涉現(xiàn)象，根據(jù)雙縫干涉條紋間距△x＝可知波長λ越大，△x越大，故A圖為紅光的雙縫干涉圖樣，B圖為綠光的雙縫干涉圖樣，故AB錯誤；CD、單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長越大，中央亮條紋越粗，故C圖與D圖是衍射圖樣，且C圖為紅光的單縫衍射圖樣，故C正確，D錯誤。故選：C?！军c評】掌握單縫衍射和雙縫干涉的圖樣的特點和圖樣與波長的關(guān)系是解決此題的唯一途徑，故要加強對基礎(chǔ)知識的記憶。12．（2020?上海）觀察光的干涉實驗裝置如圖所示，用紅色的激光可以照出某種干涉條紋，為了減小條紋寬度，可以（）A．減小單縫寬度 B．用綠光照射 C．增大單縫與光屏間距離 D．減小激光器與單縫間距離【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式分析即可?！窘獯稹拷猓篈C、雙縫干涉與單縫寬度無關(guān)，故AC錯誤；B、綠光波長比紅光小，根據(jù)，綠光條紋間距小于紅光，故B正確；D、條紋間距與激光器和單縫間距離無關(guān)，故D錯誤；故選：B?！军c評】雙縫干涉是重要的光學(xué)實驗，要識記條紋間距公式，會靈活分析相關(guān)干涉問題。13．（2020春?徐州期中）某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到圖甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示，他改變的實驗條件是（）A．減小雙縫之間的距離 B．減小光源到雙縫的距離 C．減小雙縫到光屏之間的距離 D．換用頻率更高的單色光源【分析】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ結(jié)合干涉圖樣的變化進(jìn)行分析；【解答】解：乙圖中條紋的間距比甲圖大，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ知，A、減小雙縫之間的距離d，可增大條紋間距，故A正確；B、減小光源到雙縫的距離對條紋間距無影響，故B錯誤；C、減小雙縫到光屏之間的距離L，條紋間距應(yīng)減小，故C錯誤；D、頻率越高的光，其波長越短，則其條紋間距越小，故D錯誤。故選：A?！军c評】解決本題關(guān)鍵在于掌握雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ，并準(zhǔn)確知道每個物理量的含義。14．（2020春?菏澤期中）關(guān)于光的下列說法正確的是（）A．偏振現(xiàn)象說明光是橫波 B．偏振現(xiàn)象說明光是縱波 C．用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息，是利用光的衍射現(xiàn)象 D．用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息，是利用光的干涉現(xiàn)象【分析】光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈B、偏振是橫波特有的現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故A正確，B錯誤；CD、在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象，故CD錯誤。故選：A?！军c評】本題考查對光學(xué)知識實際應(yīng)用的理解能力。要求不僅要記住常見光現(xiàn)象，而且要理解它們。此題屬于基礎(chǔ)題。15．（2020?重慶學(xué)業(yè)考試）下列說法中正確的是（）A．用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息，這其中應(yīng)用到了光的全反射現(xiàn)象 B．通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發(fā)白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象 C．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象 D．肥皂泡在陽光下出現(xiàn)彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象【分析】用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息是利用光的全反射；透過狹縫看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象；用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的折射現(xiàn)象；而肥皂泡在陽光下出現(xiàn)彩色條紋是由于光的干涉而形成的?！窘獯稹拷猓篈、用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息是利用光在纖維中不停地發(fā)生全反射而進(jìn)行傳遞信息的，故A正確；B、過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發(fā)白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C、用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的折射現(xiàn)象，故C錯誤；D、肥皂泡在陽光下出現(xiàn)彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了光的干涉、衍射、折射以及全反射的現(xiàn)象，要注意明確各物理現(xiàn)象所對應(yīng)的物理規(guī)律，并會解釋相關(guān)現(xiàn)象。二．多選題（共5小題）16．（2021?浙江模擬）下列關(guān)于光的說法中正確的是（）A．肥皂泡在陽光下呈彩色是因為光的干涉 B．照相機鏡頭呈紅紫色是因為光的衍射 C．在看3D立體電影時所帶的特殊的眼鏡是利用了光的折射 D．通過光譜分析測量遙遠(yuǎn)星系的退行速度是利用了多普勒效應(yīng)【分析】肥皂泡呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象；增透膜屬于薄膜干涉；立體電影利用了光的偏振；根據(jù)多普勒效應(yīng)可以計算出物體相對運動的速度，從而即可求解．【解答】解：A、肥皂泡呈現(xiàn)彩色，是由膜的前后表面反射，形成頻率相同的光，進(jìn)行疊加而形成的，這是光的干涉現(xiàn)象，故A正確；B、在選擇增透膜時，一般是處于7種顏色的光的中間的綠色光在垂直入射時相互抵消，這時光譜中其它頻率的光將大部分抵消，因此，進(jìn)入鏡頭的光有很多，但以抵消綠光為主，這樣照相的效果更好，由于從薄膜前后表面的反射綠光相互抵消，所以鏡頭呈淡紫色，故B錯誤；C、看3D立體電影時所帶的特殊的眼鏡是應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象，故C錯誤；D、根據(jù)多普勒效應(yīng)可以計算出物體相對運動的速度，所以通過測量星球上某些元素發(fā)出光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度，故D正確；故選：AD。【點評】考查光的干涉、偏振的原理以及多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，都是一些記憶性的知識點，在平時的學(xué)習(xí)中多加積累即可做好這一類的題目。17．（2021春?南陽期中）如圖所示，豎直放置的肥皂薄膜在重力作用下上薄下厚，從肥皂薄膜左側(cè)面水平射入紅光后，可以在左側(cè)面觀察到干涉條紋。下列說法中正確的有（）A．干涉條紋是由薄膜左右兩個面的反射光疊加形成的 B．干涉條紋是水平條紋 C．如果把入射光換成紫光，干涉條紋間距將變大 D．如果薄膜上下兩端的厚度差變大，干涉條紋間距將變大【分析】一束紅光從左側(cè)射入肥皂薄膜，前后表面的反射光在前表面發(fā)生疊加，路程差即（膜的厚度的兩倍）是半波長的偶數(shù)倍，振動加強，為亮條紋，路程差是半波長的奇數(shù)倍，振動減弱，為暗條紋．【解答】解：A、一束紅光從左側(cè)射入肥皂薄膜，前后表面的反射光在前表面發(fā)生疊加，所以在薄膜的左側(cè)出現(xiàn)干涉條紋，故A正確；B、根據(jù)干涉條紋明條紋的條件可知，光程差（即膜的厚度的兩倍）是半波長的偶數(shù)倍，振動加強，為亮條紋，路程差是半波長的奇數(shù)倍，振動減弱，為暗條紋。所以出現(xiàn)亮條紋時，同一條亮條紋處膜的厚度相同，則條紋水平排列，故B正確；C、根據(jù)干涉條紋明條紋的條件可知，光程差是半波長的偶數(shù)倍，振動加強；可知若把入射光換成紫光，紅光的波長大于紫色光，則條紋間距變窄，故C錯誤；D、根據(jù)干涉條紋明條紋的條件可知，光程差是半波長的偶數(shù)倍，振動加強，可知如果薄膜上下兩端的厚度差變大，干涉條紋間距將變小，故D錯誤。故選：AB?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道光波干涉的條件，知道什么情況下出現(xiàn)明條紋，什么情況下出現(xiàn)暗條紋．18．（2020春?平邑縣校級期中）下列對光學(xué)現(xiàn)象的應(yīng)用說法中不正確的是（）A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉 B．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理 C．汽車尾燈為紅色，是因為紅光比其它可見光波長長，易發(fā)生衍射 D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以增強進(jìn)入鏡頭的入射光【分析】光的薄膜干涉是空氣薄膜的前后兩個表面反射的光相干涉；根據(jù)光的干涉與全反射原理及其應(yīng)用分析判定；紅光的波長比其它可見光長，更容易發(fā)生衍射；偏振片是減弱反射光的影響；【解答】解：A、用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，故A正確；B、光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡是利用了光的全反射原理，全息照相利用光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C、汽車尾燈為紅色，是因為紅光比其他可見光波長長，易發(fā)生衍射，故C正確；D、拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以過濾櫥窗玻璃的反射光，故D錯誤。本題選不正確的，故選：BD。【點評】本題考查光的干涉應(yīng)用、全反射現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象的理解，要我們用所學(xué)的物理知識進(jìn)行解答，解答此類題的關(guān)鍵是首先找出是用哪一部分的知識來進(jìn)行解答，注意光的干涉、衍射和全反射的知識，會對生活中的現(xiàn)象用物理知識去解釋。19．（2020春?沭陽縣校級月考）豎直的肥皂膜在單色光的照射下，表面會形成明暗相間的條紋，下列說法中正確的是（）A．干涉條紋基本上是豎直的 B．干涉條紋基本上是水平的 C．干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的兩列波疊加的結(jié)果 D．干涉條紋是彩色的【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．【解答】解：A、觀察干涉條紋時，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，且薄膜的干涉是等厚干涉，同一條紋厚度相同，故條紋是水平的，故B正確；A錯誤；C、由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，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，故C正確；D、由于單色光的照射下，條紋不是彩色的，故D錯誤；故選：BC。【點評】解答本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理，干涉取決于兩層肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差．20．（2019春?海淀區(qū)校級期末）為證明實物粒子也具有波動性，某實驗小組用電子束做雙縫干涉實驗。實驗時用50kV電壓加速電子束，然后垂直射到間距為1mm的雙縫上，在與雙縫距離約為35cm的光屏上得到了干涉條紋。該條紋與托馬斯?楊用可見光做的雙縫干涉實驗所得到的圖樣基本相同，但條紋間距很小。這是對德布羅意物質(zhì)波理論的又一次實驗驗證。根據(jù)德布羅意理論，實物粒子也具有波動性，其波長，其中h為普朗克常量，p為電子的動量。下列說法正確的是（）A．只減小加速電子的電壓，可以使干涉條紋間距變大 B．只增大加速電子的電壓，可以使干涉條紋間距變大 C．只增大雙縫間的距離，可以使干涉條紋間距變大 D．只增大雙縫到光屏的距離，可以使干涉條紋間距變大【分析】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ即可判斷條紋間距變化的情況。【解答】解：AB、增大加速電子的電壓，則電子的速度變大，動量變大，根據(jù)德布羅意波長公式知，波長變小，根據(jù)△x＝λ知，條紋間距變??；同理，只減小加速電子的電壓，可以使干涉條紋間距變大。故A錯誤，B正確；C、根據(jù)△x＝λ知，加大雙縫間的距離d，則條紋間距減小；故C錯誤；D、根據(jù)△x＝λ知，只增大雙縫到光屏的距離，可以使干涉條紋間距變大，故D正確。故選：AD?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式以及德布羅意波長公式；要注意題干中給出的信息的掌握和應(yīng)用。三．填空題（共5小題）21．（2020?楊浦區(qū)二模）在太陽光照射下，水面油膜上會出現(xiàn)彩色的花紋，這是兩列相干光波發(fā)生干涉的結(jié)果，這兩列相干光波是太陽光分別經(jīng)油膜的前后表面反射光發(fā)生干涉而形成的。用平行的單色光垂直照射不透明的圓板，在圓板后面的屏上發(fā)現(xiàn)圓板陰影中心處有一個亮斑，這是光的衍射現(xiàn)象?！痉治觥克嬗湍ど蠒霈F(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉的結(jié)果；用平行單色光照射不透明小圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑，可見是光繞過障礙物傳到了障礙物的后面，即光發(fā)生了衍射現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓涸谔柟庹丈湎?，水面油膜上會出現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉的結(jié)果，是光經(jīng)過油膜前后表面反射后干涉形成的；用平行的單色光垂直照射不透明圓板時，在圓板后面的屏上發(fā)現(xiàn)圓板陰影中心處有一個亮斑，陰影的周圍是明暗相間的環(huán)狀衍射條紋。這就是泊松亮斑，是單色光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的。故答案為：油膜的前后表面反射光發(fā)生干涉；衍射【點評】掌握光的干涉和衍射的定義及條件，并會用其解釋生活中的一些物理現(xiàn)象。22．（2019?嘉定區(qū)二模）如圖所示中的兩幅圖是研究光的波動性時拍攝到的。這屬于光的干涉現(xiàn)象；如果圖中（A）、（B）分別是用紅光和紫光在相同條件下得到的，則（B）是用紅光得到的?！痉治觥扛鶕?jù)條紋間距相等可知對應(yīng)的是光的干涉現(xiàn)象；根據(jù)條紋間距與光波長成正比故可知對應(yīng)間距較大的是紅光的干涉圖案?！窘獯稹拷猓海?）干涉衍射屬于光的波動現(xiàn)象方面，干涉現(xiàn)象對應(yīng)的條紋間距相等，衍射現(xiàn)象對應(yīng)的條紋間距不相等，故題目中對應(yīng)的是光的干涉現(xiàn)象；（2）由于紅光的波長大于紫光，則紅光對應(yīng)的條紋間距大于藍(lán)光，故（B）是用紅光得到的。故答案為：干涉；（B）【點評】本題主要考查干涉條紋的特征，主要包括光的衍射對應(yīng)的條紋間距相等，并條紋間距與光波長成正比。較為基礎(chǔ)。23．（2019春?橋西區(qū)校級期末）用雙縫干涉測光的波長，實驗中采用雙縫干涉儀，它包括以下元件：A．白熾燈；B．單縫片；C．光屏；D．雙縫；E．濾光片（其中雙縫和光屏連在濾光筒上）（1）把以上元件安裝在光具座上時，正確的排列順序是：AEBDC（A已寫好）（2）正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅光干涉條紋，測出10條紅光條紋間的距離為a，改用綠光濾光片，其他條件不變，測量10條綠亮紋間的距離為b，則一定有a大于?！痉治觥浚?）雙縫干涉測光的波長，首先需要單色光，讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣。（2）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ去求單色光的波長?！窘獯稹拷猓海?）雙縫干涉實驗讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以讓白熾燈光通過濾光片，再經(jīng)過單縫形成單色光，再通過雙縫。故自光源起合理的順序是AEBDC。（2）紅色光的波長大于綠色光的波長，根據(jù)干涉條紋的間距△x＝λ．可知紅色光的條紋寬度大于綠色光的條紋寬度，所以a一定大于b故答案為：（1）EBDC；（2）a，b【點評】解決本題的關(guān)鍵熟悉該實驗的實驗裝置，以及掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法和雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ。24．（2019?上海模擬）在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象．【分析】從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，是薄膜干涉現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，是光的衍射現(xiàn)象．【解答】解：從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，是光在空氣膜的上下表面的反射光在上表面疊加形成的，是干涉現(xiàn)象．通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，是衍射現(xiàn)象．故答案為：干涉衍射【點評】解決本題的關(guān)鍵知道干涉和衍射的區(qū)別，并能與實際生活相聯(lián)系．25．（2017春?故城縣校級期中）在光的雙縫干涉實驗中，在光屏上放上照相底片并設(shè)法減弱光子流的強度，盡可能使光子一個一個地通過狹縫，在曝光時間不長和曝光時間足夠長兩種情況下，實驗結(jié)果是①若曝光時間不長，往往表現(xiàn)為粒子性，在底片上出現(xiàn)一些不規(guī)則的點。②若曝光時間足夠長，往往表現(xiàn)波動性，在底片上會出現(xiàn)干涉條紋。③這一實驗結(jié)果表明光既有粒子性，又具有波動性?！痉治觥抗饧染哂辛Ｗ有?，又具有波動性，少量的光子往往表現(xiàn)為粒子性，大量的光子往往表現(xiàn)為波動性?！窘獯稹拷猓孩佟⑵毓鈺r間不長，可知光子數(shù)不多，往往表現(xiàn)為粒子性，在底片上出現(xiàn)一些不規(guī)則的點。②、曝光時間足夠長，可知光子數(shù)較多，往往表現(xiàn)波動性，在底片上會出現(xiàn)干涉條紋。③、該實驗說明光既具有粒子性，又具有波動性。故答案為：①往往表現(xiàn)為粒子性，在底片上出現(xiàn)一些不規(guī)則的點；②往往表現(xiàn)波動性，在底片上會出現(xiàn)干涉條紋；③粒子性，波動性。【點評】解決本題的關(guān)鍵知道光既具有粒子性，又具有波動性，知道什么情況下波動性明顯，什么情況下粒子性明顯。四．計算題（共1小題）26．楊氏雙縫干涉實驗中，縫間距為5.0mm，縫離屏幕1.0m，在屏上看到兩個干涉花樣．一個是由500nm的光產(chǎn)生，另一個是由600nm的光產(chǎn)生．問在屏上的兩個不同花樣的第三級干涉條紋間的距離是多少？【分析】結(jié)合公式△x＝λ即可得出量干涉條紋間距△x，然后結(jié)合幾何關(guān)系即可求出．【解答】解：根據(jù)干涉條紋的寬度公式有：△x1＝λ1＝m△x2＝λ2＝m由于屏上的第三級干涉條紋到中央條紋之間的距離為3倍的條紋寬度，所以屏上的兩個不同花樣的第三級干涉條紋間的距離：L＝3（△x2﹣△x1）＝3×（1.2×10﹣4﹣1.0×10﹣4）＝6.0×10﹣5m答：屏上的兩個不同花樣的第三級干涉條紋間的距離是6.0×10﹣5m．【點評】對于該題，要熟練的掌握七種顏色的光之間的頻率關(guān)系和波長的關(guān)系，了解公式△x＝λ個物理量的含義，會應(yīng)用該公式進(jìn)行相關(guān)的計算和定性的分析，解答問題時，要注意單位的換算．光的干涉知識點：光的干涉一、光的雙縫干涉1．光的干涉實驗最早是英國物理學(xué)家托馬斯·楊在1801年成功完成的，楊氏實驗有力地證明了光是一種波．2．雙縫干涉實驗(1)實驗過程：讓一束單色光投射到一個有兩條狹縫S1和S2的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個波源，它們的頻率、相位和振動方向總是相同的，兩個波源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相疊加發(fā)生干涉現(xiàn)象．(2)實驗現(xiàn)象：在屏上得到明暗相間的條紋．3．出現(xiàn)明暗條紋的判斷(1)亮條紋：當(dāng)兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的偶(填“奇”或“偶”)數(shù)倍時，出現(xiàn)亮條紋．(2)暗條紋：當(dāng)兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的奇(填“奇”或“偶”)數(shù)倍時，出現(xiàn)暗條紋．二、干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系1．若設(shè)雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l，光的波長為λ，則雙縫干涉中相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距為Δx＝eq\f(l,d)λ.2．用不同顏色的光進(jìn)行干涉實驗，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)光時更?。⒈∧じ缮?．薄膜干涉是液膜前后兩個面反射的光共同形成的．2．不同位置液膜前后兩個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，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．技巧點撥一、光的雙縫干涉1．雙縫干涉的裝置示意圖實驗裝置如圖所示，有光源、單縫、雙縫和光屏．圖2．單縫屏的作用獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況．如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏(托馬斯·楊當(dāng)時沒有激光)．3．雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光．4．屏上某處出現(xiàn)亮、暗條紋的條件(1)亮條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是波長的整數(shù)倍或半波長的偶數(shù)倍．即：|PS1－PS2|＝kλ＝2k·eq\f(λ,2)(k＝0,1,2,3，…)k＝0時，PS1＝PS2，此時P點位于光屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋或零級亮條紋，k為亮條紋的級次．(2)暗條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是半波長的奇數(shù)倍，即：|PS1－PS2|＝(2k－1)·eq\f(λ,2)(k＝1,2,3，…)k為暗條紋的級次，從第1級暗條紋開始向兩側(cè)展開．5．干涉圖樣(1)單色光的干涉圖樣：干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋．(2)白光的干涉圖樣：中央條紋是白色的，兩側(cè)干涉條紋是彩色條紋．二、條紋間距與波長的關(guān)系1．條紋間距是指相鄰亮條紋中心或相鄰暗條紋中心間的距離．由數(shù)學(xué)知識可得條紋間距公式為Δx＝eq\f(l,d)λ，其中l(wèi)為雙縫到屏的距離，d為雙縫間的距離，λ為入射光的波長．2．兩相鄰亮條紋(或暗條紋)間距離與光的波長有關(guān)，波長越大，條紋間距越大．白光的干涉條紋的中央是白色的，兩側(cè)是彩色的，這是因為：各種色光都能形成明暗相間的條紋，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)條紋間距與各色光的波長成正比，條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋．三、薄膜干涉1．薄膜干涉中相干光的獲得光照射到薄膜上，在薄膜的前、后兩個面反射的光是由同一個實際的光源分解而成的，它們具有相同的頻率，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，前、后兩個面的反射光的路程差等于相應(yīng)位置膜厚度的2倍，在某些位置，兩列波疊加后相互加強，于是出現(xiàn)亮條紋；在另一些位置，疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)暗條紋．3．形成明、暗條紋的條件薄膜干涉是經(jīng)薄膜前后面反射的兩束光疊加的結(jié)果．出現(xiàn)亮條紋的位置，兩束光的路程差Δr＝kλ(k＝0,1,2，3…)，出現(xiàn)暗條紋的位置，兩束光的路程差Δr＝eq\f(2k＋1,2)λ(k＝0,1,2,3…)．4．薄膜干涉的應(yīng)用(1)檢查平面平整度的原理光線經(jīng)空氣薄膜的上、下兩面的反射，得到兩束相干光，如果被檢測平面是光滑的，得到的干涉條紋是等間距的．如果被檢測平面某處凹下，則對應(yīng)條紋提前出現(xiàn)，如果某處凸起，則對應(yīng)條紋延后出現(xiàn)．(2)增透膜的原理在增透膜的前、后表面反射的兩列光波形成相干波，當(dāng)路程差為半波長的奇數(shù)倍時，兩光波相互削弱，反射光的能量幾乎等于零．例題精練1．（2021春?嘉興期末）如圖甲是藍(lán)色大閃蝶，在陽光下可以看到其翅膀燦爛閃爍。藍(lán)色大閃蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，這些翅脊有一串類似臺階的結(jié)光旺構(gòu)。光照射翅脊上“臺階結(jié)構(gòu)”的典型光路如圖乙所示，則（）A．翅膀燦爛閃爍是光的干涉現(xiàn)象 B．翅膀燦爛閃爍是光的全反射現(xiàn)象 C．光經(jīng)翅脊反射后的頻率變大 D．光在翅脊中的波長大于在空氣中波長【分析】光被翅脊的前、后表面反射后形成的彩色屬于薄膜干涉，光的頻率是由光源決定的，光在介質(zhì)中的速度v＝?！窘獯稹拷猓篈B、由圖可知射向翅脊的光被翅脊的前、后表面反射，在翅脊的前表面處會形成彩色的條紋，這種情況屬于薄膜干涉，是光的干涉現(xiàn)象，故A正確，B錯誤；C、光經(jīng)翅脊反射后的頻率不變，故C錯誤；D、翅脊的折射率大于空氣的折射率，則光在翅脊中的速度小于光在空氣中的速度，由v＝λ?f可知，光在翅脊中的波長小于在空氣中波長，故D錯誤。故選：A?！军c評】該題屬于物理知識在日常生活中的應(yīng)用，解答的關(guān)鍵是能結(jié)合圖乙正確判斷出該現(xiàn)象屬于光的薄膜干涉。2．（2021春?南京期末）先后用波長為λ1和λ2的單色光照射同一楊氏雙縫干涉實驗裝置，觀察到波長為λ1的光的干涉條紋的1、2級亮紋之間原本是暗紋的位置出現(xiàn)了波長為λ2的光的干涉條紋的1級亮紋，則兩種光的波長之比為（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)光程差是半個波長的偶數(shù)倍時，出現(xiàn)亮條紋，若光程差是半個波長的奇數(shù)倍時，出現(xiàn)了暗條紋，當(dāng)光程差是一個波長時，則為1級亮條紋，而光程差為半個波長時，則為1級暗條紋，從而即可求解。【解答】解：根據(jù)波長為λ1的光干涉條紋的1、2級亮紋之間原本是暗紋的位置出現(xiàn)了波長為λ2的光的干涉條紋的1級亮紋，即為1級亮條紋與2級暗條紋位置重合，依據(jù)亮暗條紋位置，出現(xiàn)光程差與波長的關(guān)系，則有：△x＝λ1＝λ2，解得：λ2：λ1＝3：2；故C正確，ABD錯誤；故選：C?！军c評】考查產(chǎn)生亮暗條紋的條件，理解1級亮條紋與1級暗條紋位置的光程差與波長的關(guān)系。隨堂練習(xí)1．（2021春?南京期末）關(guān)于下列現(xiàn)象，說法正確的是（）A．在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要淺 B．某同學(xué)在測單擺的周期時將全振動的次數(shù)多記了一次，則測出的周期偏大 C．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變寬 D．可見光波長越長，越不容易發(fā)生明顯衍射【分析】根據(jù)光的折射規(guī)律分析魚的實際深度與視深的關(guān)系；根據(jù)單擺的周期與時間的關(guān)系判斷；當(dāng)波長越長時，干涉條紋間距越寬；光波長越長，越容易發(fā)生明顯衍射?！窘獯稹拷猓篈、在岸邊觀察水中的魚，看到的魚是由于魚發(fā)出的光線經(jīng)過水面折射形成的虛像，根據(jù)折射定律知空氣中的折射角大于水中的入射角，所以看到的魚比實際深度要淺一些，故A錯誤；B、在測單擺的周期時，周期與時間的關(guān)系為：T＝，若將全振動的次數(shù)n多記了一次，則測出的周期偏小，故B錯誤；C、根據(jù)雙縫干涉的寬度公式：△x＝可知，在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，波長變長，則干涉條紋間距變寬，故C正確；D、根據(jù)衍射的特點可知，可見光的波長越長，越容易發(fā)生明顯衍射，故D錯誤。故選：C。【點評】本題的關(guān)鍵要掌握光的基礎(chǔ)知識和常見的光學(xué)現(xiàn)象，特別要注意光的折射現(xiàn)象中視深與實際深度的關(guān)系h視＝。2．（2021?菏澤二模）2021年3月28日，又一場沙塵暴席卷了我國北方和東北地區(qū)，某公園一位小朋友指著天空中的太陽說：“快看！太陽變成藍(lán)色的了”。沙塵暴大氣中的煙霧、塵埃、小水滴及氣溶膠等微粒的直徑與太陽光中的紅、橙色光的波長相近。關(guān)于沙塵暴天氣下太陽變藍(lán)的原因下列說法正確的是（）A．太陽光中的紅、橙色光發(fā)生了明顯的干涉 B．太陽光中的紅、橙色光發(fā)生了明顯的衍射 C．紅、橙色光發(fā)生了散射，不容易被看到，太陽光中的藍(lán)光由于波長較短基本不受影響 D．太陽光中波長較短的藍(lán)光發(fā)生了全反射【分析】沙塵暴天氣下太陽變藍(lán)的原因是紅、橙色光發(fā)生了散射，不容易被看到，太陽光中的藍(lán)光由于波長較短基本不受影響【解答】解：沙塵暴天氣下太陽變藍(lán)的原因是紅、橙色光發(fā)生了散射，不容易被看到，太陽光中的藍(lán)光由于波長較短基本不受影響，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題考查光學(xué)基本常識，要掌握各種不同顏色的光的波長關(guān)系，會分析生活中的現(xiàn)象。3．（2021?桃城區(qū)校級三模）下列說法不正確的是（）A．光纖通信是利用了光的全反射原理 B．狹義相對性原理認(rèn)為，在任何參考系中物理規(guī)律都相同的 C．全息照相應(yīng)用了光的干涉原理，同時還要應(yīng)用激光進(jìn)行全息照相 D．由紅光和綠光組成的一細(xì)光束從水中射向空氣，如果入射角逐漸增大，水面上首先消失的是綠光【分析】光導(dǎo)纖維利用了光的全反射原理；狹義相對性原理認(rèn)為，在任何慣性參考系中，物理規(guī)律都相同；利用兩光的頻率、折射率和臨界角射判斷，從而即可一一求解。【解答】解：A、光纖通信利用了全反射原理，光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成，根據(jù)發(fā)生全反射的必要條件：光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，可知，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，故A正確；B、狹義相對性原理認(rèn)為，在任何慣性參考系中，物理規(guī)律都相同，故B錯誤；C、根據(jù)全息照片的特點可知，全息照片的拍攝利用了光的干涉原理，故C正確；D、由于紅光的頻率比綠光的小，所以紅光的折射率小，即綠光全反射的臨界角小，所以最先消失的為綠光，故D正確。本題選擇錯誤的故選：B?！军c評】本題考查了干涉、衍射和全反射的知識，會對生活中的現(xiàn)象用物理知識去解釋。在學(xué)習(xí)的過程中多加積累即可做好這一類的題目。4．（2021?東城區(qū)校級三模）下列說法正確的是（）A．檢驗工件平整度的操作中，如圖所示，上面為標(biāo)準(zhǔn)件，下面為待檢測工件，通過干涉條紋可推斷出P為凸處、Q為凹處 B．圖為光照射到小圓孔得到的衍射圖樣 C．圖海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象，原因是由于海面的上層空氣的折射率比下層空氣折射率小 D．圖的原理和照相機鏡頭表面涂上增透膜的原理是相同的【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）是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同；很小的不透明圓板出現(xiàn)泊松亮斑；海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象；立體電影是光的偏振，與照相機鏡頭表面涂上增透膜是光的干涉現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同，從彎曲的條紋可知，P處檢查平面左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知P處凹陷，而Q處檢查平面右邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知Q處凸起，故A錯誤；B、泊松亮斑是光線通過小圓板得到的光的衍射圖樣，故B錯誤；C、海市蜃樓產(chǎn)生的原因是由于海面上的下層空氣的溫度比上層低，下層空氣的密度比上層大，下層空氣的折射率比上層空氣折射率大而產(chǎn)生的全反射現(xiàn)象，故C正確；D、立體電影是光的偏振，與照相機鏡頭表面涂上增透膜是光的干涉現(xiàn)象，它們的原理不相同，故D錯誤；故選：C?！军c評】考查光的干涉、衍射、全反射、以及偏振現(xiàn)象等，掌握光的各種現(xiàn)象的應(yīng)用是關(guān)鍵。綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021?山東）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）A． B． C． D．【分析】從透明薄膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差△x＝nλ時此處表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的透明薄膜的厚度差為，且干涉條紋與入射光在同一側(cè)，從而即可求解?！窘獯稹拷猓河闷叫袉紊獯怪闭丈湟粚油该鞅∧?，從透明薄膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的，其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差△x＝nλ時此處表現(xiàn)為亮條紋，即當(dāng)薄膜的厚度：d＝時對應(yīng)的條紋為亮條紋，在題目的干涉條紋中，從左向右條紋的間距逐漸增大，結(jié)合干涉條紋公式對應(yīng)的厚度公式可知從左向右薄膜厚度的變化率逐漸減小，則四個選項中，只有D選項符合題意，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】掌握了薄膜干涉的原理和相鄰條紋空氣層厚度差的關(guān)系即可順利解決此類題目。2．（2021?和平區(qū)模擬）對下列四個有關(guān)光的實驗示意圖，分析正確的是（）A．圖甲中若改變復(fù)色光的入射角，則b光先在水珠中發(fā)生全反射 B．圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將增大 C．圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整 D．若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化【分析】根據(jù)光路的可逆性可進(jìn)行分析；根據(jù)可判斷相鄰亮條紋間距離變化；根據(jù)薄膜干涉原理分析；自然光通過偏振片M后成為偏振光，隨兩偏振片透振方向的夾角變化，偏振光亮度將發(fā)生變化?！窘獯稹拷猓篈.由圖像可知，復(fù)色光能夠入射進(jìn)入水珠，根據(jù)光路的可逆性，兩光均不可能在水珠內(nèi)發(fā)生全反射，故A錯誤；B.根據(jù)可知，圖乙若只減小屏到擋板的距離，則相鄰亮條紋間距離將減小，故B錯誤；C.根據(jù)薄膜干涉原理，圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說明待測工件表面平整，故C正確；D.自然光通過偏振片M后成為偏振光，所以若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個偏振片，則兩偏振片透振方向的夾角變化，光屏P上的光斑亮度將發(fā)生變化，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了光學(xué)的相關(guān)問題，考查知識點針對性強，難度較小，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。3．（2021?海淀區(qū)校級三模）下列說法正確的是（）A．不同色光在同一種均勻介質(zhì)中的傳播的速度相同 B．雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的全發(fā)射形成的 C．楊氏雙縫干涉實驗中，當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時，紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小 D．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故【分析】光在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身，及頻率共同決定；油膜形成的彩色條紋是由光的薄膜干涉；根據(jù)光的干涉條紋間距公式△x＝可判斷；玻璃中的氣泡看起來特別明亮是全反射?！窘獯稹拷猓篈、光在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身，及頻率共同決定，而不同顏色的光的頻率不同，所以不同色光在同一種均勻介質(zhì)中的傳播的速度不相同，故A錯誤；B、油膜形成的彩色條紋，是油膜的前后表面反射光，進(jìn)行光的疊加，形成的干涉條紋，所以雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的，故B錯誤；C、根據(jù)光的干涉條紋間距公式△x＝，可知，紅光的波長長，則紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距大，故C錯誤；D、玻璃中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從玻璃射向氣泡時，即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了光學(xué)的相關(guān)問題，考查知識點針對性強，難度較小，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。4．（2021?重慶模擬）下列說法正確的是（）A．光不能像無線電波那樣，作為載體來傳遞信息 B．?dāng)z影師為更清晰地拍攝玻璃櫥窗里的陳列物，需在照相機鏡頭前裝一特殊鏡片，是利用了光的衍射現(xiàn)象 C．觀看立體電影（3D電影）時，觀眾需戴上一副特殊的眼鏡，是利用了光的干涉現(xiàn)象 D．激光精準(zhǔn)測距，是利用了激光的平行度較高，且在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強度的特點【分析】光是一種電磁波，能傳遞信息；了解光的干涉、衍射在實際生活的現(xiàn)象，鏡頭前加一個偏振片，減小反射偏振光進(jìn)入，知道3D電影與光是偏振光有關(guān)；精準(zhǔn)測距利用了激光平行度好的特點。【解答】解：A、根據(jù)麥克斯韋的理論知：光也是一種電磁波，它可以像無線電波那樣，作為載體傳遞信息，故A錯誤；B、拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在照相機鏡頭前加偏振片可以減小玻璃表面反射光的強度，從而使玻璃后的影像清晰，是利用了光的偏振現(xiàn)象，故B錯誤；C、3D電源的屏幕上發(fā)出兩種相互垂直的偏振光，所以觀看3D電影時戴上特制的帶偏振片的眼鏡，才會產(chǎn)生立體感覺，這是利用了光的偏振現(xiàn)象，故C錯誤；D、激光精準(zhǔn)測距，也就是平行度好，可以用來精確地測量較遠(yuǎn)的距離，因此在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強度，是利用了激光平行度好的特點，故D正確。故選：D。【點評】該題考查常見的光學(xué)現(xiàn)象的識記與理解，了解光的干涉、衍射在實際生活的現(xiàn)象并會區(qū)分，同時理解光的偏振原理是關(guān)鍵。5．（2021春?金州區(qū)校級月考）以下是對一些生活中的現(xiàn)象進(jìn)行的解，你認(rèn)為不正確的是（）A．太陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)出五彩繽紛的顏色，是因為太陽光經(jīng)肥皂液薄膜發(fā)生了干涉現(xiàn)象 B．“海市蜃樓”是因為大氣密度不均勻，物體反射的太陽光發(fā)生了色散現(xiàn)象 C．用手把兩片無色透明的玻璃片捏在一起，陽光下能看到彩色花紋，是因為光產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象 D．用兩支鉛筆夾成一條狹縫，將眼睛緊貼著狹縫觀看遠(yuǎn)處的日光燈管或線狀白熾燈絲（燈管或燈絲都要平行于狹縫）可以看到彩色條紋，是因為發(fā)生了衍射現(xiàn)象【分析】根據(jù)太陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)出彩色條紋也是薄膜干涉現(xiàn)象；兩根鉛筆的夾縫，看到許多彩色條紋，是由光的衍射造成的；海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象，即可一一求解?！窘獯稹拷猓篈、太陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)出彩色條紋，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇發(fā)生干涉形成的，故是光的干涉現(xiàn)象，故A正確；B、海市蜃樓是光在密度不均勻的空氣中傳播時，發(fā)生光的全反射現(xiàn)象而產(chǎn)生的，故B錯誤；C、將兩塊平玻璃片緊緊捏在一起，會從玻璃片面上看到許多彩色花紋，是薄膜干涉產(chǎn)生的，故C正確；D、通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，會看到彩色條紋，是衍射現(xiàn)象，故D正確。本題選擇錯誤的，故選：B。【點評】考查薄膜干涉現(xiàn)象原理、光的全反射原理、及光的衍射現(xiàn)象原理，注意各自之間的區(qū)別與聯(lián)系。6．（2021?南京模擬）關(guān)于薄膜干涉現(xiàn)象及其應(yīng)用下列說法正確的是（）A．如圖甲所示，豎直放置的肥皂薄膜，來自前后兩個面的反射光發(fā)生干涉，形成明暗相間的豎直條紋 B．如圖乙所示，照相機的鏡頭表面常常鍍一層透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光發(fā)生干涉使鏡頭看起來有顏色，膜的厚度為光在膜中波長的 C．如圖丙所示，利用光的干涉檢查平整度，用單色光從上面照射，空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，圖中條紋彎曲說明此處是凹下的 D．如圖丁所示，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方射入，從上往下看凸透鏡，可以看到等間距的明暗相間的圓環(huán)狀條紋【分析】依據(jù)光程差是光的半個波長的偶數(shù)倍為明條紋，奇數(shù)倍為暗條紋；所鍍膜的厚度至少等于光在鍍膜中波長的；當(dāng)兩反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同．【解答】解：A、如圖甲所示，豎直放置的肥皂薄膜，來自前后兩個面的反射光發(fā)生干涉，依據(jù)光程差是光的半個波長的偶數(shù)倍即為明條紋，而其是光的半個波長的奇數(shù)倍即為暗條紋，薄膜干涉是等厚干涉，因此會形成明暗相間的水平條紋，故A錯誤；B、根據(jù)干涉產(chǎn)生暗條紋的條件得：所鍍膜的厚度至少等于綠光在鍍膜中波長的，故B錯誤；C、空氣薄層干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同，從彎曲的條紋可知，條紋彎曲處左側(cè)的空氣膜厚度與右側(cè)的空氣膜厚度相同，彎曲處是凹下的，故C正確；D、空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，依據(jù)光程差是光的半個波長的偶數(shù)倍即為明條紋，而其是光的半個波長的奇數(shù)倍即為暗條紋，因凸透鏡壓在平面玻璃上，空氣薄膜不等間距，因此可以看到不等間距的明暗相間的圓環(huán)狀條紋，故D錯誤；故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的反射光干涉產(chǎn)生的，以及知道空氣薄膜或肥皂薄膜干涉均是一種等厚干涉。7．（2021?武漢模擬）a、b兩單色光分別通過同一雙縫干涉實驗裝置得到各自的干涉圖樣，設(shè)相鄰兩個亮條紋的中心距離為x，若xa＞xb，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的光子能量小于b光的光子能量 B．在真空中，a光的波長小于b光的波長 C．在玻璃中，a光的波長小于b光的波長 D．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，結(jié)合條紋間距的大小比較出波長的大小，從而得出頻率、折射率的大小，根據(jù)v＝比較在介質(zhì)中的速度大小．【解答】解：AB、根據(jù)，結(jié)合xa＞xb，可知，a的波長大于b的波長，再由c＝λν，則a的頻率小于b的頻率，且E＝hν，那么a光的光子能量小于b光的光子能量，故A正確，B錯誤；CD、依據(jù)頻率越高的，折射率越大，因a的頻率小于b的頻率，則a的折射率小，根據(jù)v＝，在玻璃中a光的傳播速度大于b光的傳播速度，根據(jù)v＝λν，在玻璃中a光的波長大于b光的波長，故CD錯誤。故選：A。【點評】解決本題的掌握雙縫干涉條紋的間距公式，知道波長、頻率、折射率、在介質(zhì)中傳播的速度大小關(guān)系．8．（2021春?萊州市校級月考）在雙縫干涉實驗中，圖甲是用藍(lán)光進(jìn)行實驗時，屏上觀察到的條紋情況，a處為中央亮條紋，圖乙是換用另一種顏色的單色光進(jìn)行實驗時，屏上觀察到的條紋情況，a處仍為中央亮條紋，下列說法中正確的是（）A．圖乙可能是用黃光實驗產(chǎn)生的條紋，表明黃光波長較短 B．圖乙可能是用黃光實驗產(chǎn)生的條紋，表明黃光波長較長 C．圖乙可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較短 D．圖乙可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較長【分析】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ判斷圖乙光的波長長短，以及光的顏色，從而即可求解．【解答】解：乙圖中條紋的間距比甲圖大，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ知，乙圖中光的波長較長，且比藍(lán)光的波長長。由于黃光的波長比藍(lán)光長，紫光的波長比藍(lán)光短，因此圖乙可能是用黃光實驗產(chǎn)生的條紋，表明黃光波長較長，故B正確，A、C、D錯誤。故選：B?！军c評】解決本題的知道不同顏色光的波長大小，以及掌握雙縫干涉的條紋間距公式△x＝λ．9．（2021春?六合區(qū)校級期中）下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象說法正確的是（）A．圖甲中荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于水的表面張力而形成的 B．圖乙中將雙縫干涉實驗中的雙縫間距調(diào)小，則干涉條紋間距變小 C．圖丙中用加有偏振濾光片的相機拍照，可以拍攝清楚汽車內(nèi)部的情景 D．圖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，與光的干涉原理，從而即可判定?！窘獯稹拷猓篈、荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于光線從水中射向空氣時，發(fā)生光的全反射，導(dǎo)致其特別“明亮”，并不是由于水的表面張力而形成的，故A錯誤；B、根據(jù)△x＝λ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錯誤；C、用加有偏振濾光片的相機拍照，偏振片可將車窗的反射光減弱，從而可以拍攝清楚汽車內(nèi)部的情景，故C正確；D、肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是肥皂膜前后表面反射的光線，相互疊加產(chǎn)生的現(xiàn)象，這是光的干涉現(xiàn)象造成的，故D錯誤。故選：C?！军c評】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式，知道影響條紋間距的因素，及理解光的干涉與光的全反射條件。10．（2021春?諸暨市校級期中）市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。如圖所示，這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以λ表示紅外線的真空波長，膜對該光的折射率n＝2，則所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為（）A．λ B．λ C．λ D．λ【分析】兩個界面上的反射光相干涉后互相抵消，減少了反射光，再根據(jù)路程差至少等于半個波長求解所鍍薄膜的厚度．【解答】解：因為薄膜的厚度為波長的，增透膜兩個界面上的反射光相干涉后互相抵消，減少了反射光中的紅外線，從而減少了反射光的能量，故：（2m+1）＝2d（其中m＝0、1、2、3、…）以λ表示此紅外線在真空的波長，其在薄膜中的波長為λ′＝，解得：d＝（2m+1）（其中m＝0、1、2、3、…）故厚度d的最小值為，而折射率為n＝2，那么所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題考查了光的干涉原理，要知道波程差為半波長的奇數(shù)倍時為減弱點，從而來理解增透膜的原理．11．（2021?房山區(qū)二模）用a、b兩種單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫相同距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光照射形成的，圖乙是b光照射形成的。則關(guān)于a、b兩束單色光，下述說法中正確的是（）A．a(chǎn)光光子的能量比b光光子的能量小 B．在水中，a光傳播的速度比b光的大 C．水對a光的折射率比b光大 D．在同一介質(zhì)中，a光的波長比b光的波長長【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ，通過間距的大小，比較波長的大小，從而比較出頻率的大小及折射率大小，再通過v＝比較出在介質(zhì)中的速度大?。窘獯稹拷猓焊鶕?jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x＝λ，知乙圖條紋間距大，則b光的波長較長。根據(jù)v＝與f＝知，折射率的大小由介質(zhì)本身和光的頻率來決定，相對于同一種介質(zhì)，折射率越大的光，其頻率越大，由于b光的頻率較小，則其折射率也小，根據(jù)v＝可知，b光在水中的傳播速度較大，故A、B、D錯誤，C正確。故選：C。【點評】本題的突破口通過條紋間距大小比較出波長的大?。莆詹ㄩL與頻率、折射率、波速等物理量的關(guān)系．12．（2021春?諸暨市校級期中）下列關(guān)于光和電磁波的說法中正確的是（）A．海面上的海市蜃樓產(chǎn)生的原因是由于海面上上層空氣的折射率比下層空氣折射率大 B．各種電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線 C．醫(yī)院里用γ射線給病人透視 D．我們平?？吹讲噬姆试砼菔且驗榘坠飧缮娑a(chǎn)生的色散現(xiàn)象【分析】海市蜃樓是折射或全反射現(xiàn)象；波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯；醫(yī)院里用x射線給病人透視，用γ射線殺滅癌細(xì)胞；相對論效應(yīng)中運動導(dǎo)致運動方向上空間縮短．【解答】解：A、海市蜃樓產(chǎn)生的原因是由于海面上上層空氣的折射率比下層空氣折射率小，導(dǎo)致光線發(fā)生折射或全反射所致，故A錯誤；B、波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯；各種電磁波中最不容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線，故B錯誤；C、醫(yī)院里用X射線給病人透視，用γ射線殺滅癌細(xì)胞，故C錯誤；D、肥皂泡在陽光照耀下呈現(xiàn)彩色條紋，太陽光肥皂泡經(jīng)過內(nèi)外膜的反射后疊加，從而出現(xiàn)彩色條紋，這是光的干涉而產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，故D正確；故選：D?！军c評】本題考查了全反射現(xiàn)象、干涉和衍射現(xiàn)象、電磁波的運用等，知識點多，難度小，關(guān)鍵記住相關(guān)的基礎(chǔ)知識．13．（2021春?邗江區(qū)校級期中）下列說法中正確的是（）A．受迫振動的物體總以它的固有頻率振動 B．白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣是光的干涉現(xiàn)象 C．電磁波在介質(zhì)中的波速不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān) D．照相機鏡頭涂有增透膜，各種顏色的可見光能幾乎全部透過鏡頭【分析】做受迫振動的物體的振動頻率與驅(qū)動力的頻率相等，與物體的固有頻率無關(guān)；白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣是利用光的折射現(xiàn)象；電磁波的波速與頻率及介質(zhì)都有關(guān)；明確增透膜的性質(zhì)，知道增透膜只能透過某些常見光?！窘獯稹拷猓篈、做受迫振動的物體的振動頻率與驅(qū)動力的頻率相等，與物體的固有頻率無關(guān)，故A錯誤；B、白光通過三棱鏡形成彩色光帶，是光的色散現(xiàn)象，不屬于干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C、依據(jù)v＝＝λf，可知，電磁波在介質(zhì)中的波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān)系，故C正確；D、照相機鏡頭涂有增透膜，但并不是各種顏色的可見光全部透過鏡頭，故D錯誤。故選：C。【點評】此題考查了受迫振動、光的折射與干涉以及電磁波的發(fā)射、傳播和接收等知識，解題的關(guān)鍵是明確驅(qū)動力的頻率與固有頻率的區(qū)別，理解增透膜的原理，注意光的干涉色散與折射色散的不同。14．（2021春?常熟市期中）對圖中的甲、乙、丙、丁圖，下列說法中正確的是（）A．圖甲中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 B．圖乙是一束單色光進(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再有光線從bb′面射出 C．圖丙是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉