物理选择性必修 第一册4 光的干涉同步达标检测题

4.4光的干涉同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，、为两束不同频率的单色光，以的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面，直线与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于点，入射点、到点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的点，则下列说法正确的是（　　）

A．在真空中，光的传播速度大于光的传播速度

B．在玻璃中，光的传播速度小于光的传播速度

C．同时增大入射角（入射角始终小于），则光在下表面先发生全反射

D．对同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距宽

2．教室内两盏相同的普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（　　）

A．两盏灯亮度不同

B．灯光的波长太短

C．两灯光的振动频率不同

D．电灯发出的光不稳定

3．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，某同学观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行改动后，在毛玻璃屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，但条纹间距变窄。下列改动可能会实现这个效果的是（　　）

A．仅将滤光片向右移动靠近单缝

B．仅减小双缝间的距离

C．仅增大双缝与毛玻璃屏间的距离

D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片

4．用干涉法检查工件表面的质量，产生的干涉条纹是一组平行等距的直条纹．图中虚线所示标准样板或者玻璃板变厚，薄片位置不变，则

A．若标准样板变厚，干涉条纹间距将变大

B．若玻璃板变厚，干涉条纹间距将变大

C．若玻璃板变厚，干涉条纹间距将变小

D．无论是标准样板还是玻璃板变厚，干涉条纹间距将不变

5．如图所示，两束不同的单色光P和Q射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知（ ）

A．Q光穿过该玻璃砖所需的时间比P光短

B．P光的波长比Q光的波长小

C．P、Q两束光以相同的入射角从水中射向空气，若Q光能发生全反射，则P光也一定能发生全反射

D．如果让P、Q两束单色光分别通过同一双缝干涉装置，P光形成的干涉条纹间距比Q光的大

6．如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c，下列说法中正确的是（   ）

A．从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角

B．玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率

C．经同一双缝所得干涉条纹，a光条纹宽度小于b光条纹宽度

D．在玻璃中，a光的速度等于b光的速度

7．如图所示，含有两种色光的光束从某种透明介质进入到与真空的分界面处，折射出a、b两种单色光。下列说法正确的是（　　）

A．在这种透明介质中，b光的传播速度比a光的传播速度大

B．这种透明介质对a光的折射率比对b光的折射率大

C．如果在这种透明介质与真空分界面处发生全反射，b光的临界角比a光的临界角大

D．通过同一装置发生双缝干涉，用单色光a照射时相邻亮纹间距大

8．利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度，如图（a）所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图（b）所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处，C、D两点表示亮条纹的正中间，下列判断中正确的是（　　）

A．N的上表面A处向上凸起

B．N的上表面B处向下凹陷

C．C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差

D．C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差

9．光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板

B．若换用波长更长的单色光，其它条件不变，则图乙中的干涉条纹变密

C．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了不平整

D．用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，也可以得到间距相等的明暗相间的同心圆环

10．如图所示，水面下的光源S向水面A点发射一束光线，反射光线为c，折射光线分成a、b两束，则（　　）

A．在水中a光的速度比b光的速度小

B．由于色散现象，经水面反射的光线c也可能分为两束

C．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失

11．如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差应为（　　）

A． B． C． D．

12．如图所示，两束单色光 a、b 分别照射到玻璃三棱镜 AC 面上，穿过三棱镜后垂直 AB 射出，a 光和 b 光相比较，则（       ）

A．a 光的频率高

B．a 光的波长短

C．a 光在三棱镜中的速度小

D．对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹比 b 光的干涉条纹宽

13．如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（　　）

A．在水中a光的波速比b光的波速小

B．用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，b光的衍射现象更明显

C．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验时，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

D．当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点，入射角从开始逐渐增大，最先消失的是a光

14．如图所示，真空中有一个半径为R，质量均匀分布的玻璃球，由a、b两种单色光组成的复合光束射入该玻璃球，当入射角θ等于60°时，其折射光束和出射光束如图所示，已知a光束第一次射出此玻璃球后的出射光束相对复合光束的偏转角也为60°，c为真空中的光速，则下列说法正确的是（  ）

A．a光在玻璃中穿越的时间为

B．用同一装置分别进行双缝干涉实验时，b光的亮条纹间距比a光大些

C．a、b光从真空进入玻璃球,其频率将变小

D．适当增大入射角θ，a、b光束都可能发生全反射

15．把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上（如图）。现用某单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹。下列关于两束干涉光及干涉条纹的说法中正确的是（　　）

A．两束干涉光是图中a、b面反射形成的

B．干涉条纹是疏密均匀的同心圆

C．若换一个表面曲率半径稍大的平凸透镜，条纹变密

D．若改用波长更长的单色光照射，条纹变疏

二、综合题（共4题）

16．使低气压水银弧光灯所发出的光照射间距为的双缝，在离开双缝远的屏幕上得到一组干涉条纹，从中央往外数第1条和第5条暗条纹之间的距离为，求灯所发出的光的波长。

17．电脑、手机屏幕会发出短波蓝光，这种蓝光对视网膜的危害程度极大。某同学利用薄膜干涉的原理设计“增反膜”眼镜来减小短波蓝光对眼睛的伤害，制作时需要测量短波蓝光的波长。他利用双缝干涉进行波长的测量，实验中使用的双缝间距，双缝到屏的距离，测得屏上干涉条纹中亮条纹间距。求：

（1）被测短波蓝光的波长；

（2）若选用薄膜材料的折射率为，要消除该短波蓝光，则制作“增反膜”眼镜时“增反膜”的最小厚度。

18．利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检测工件表面存在的极小加工纹路，如图甲所示，在经过精密加工的工件表面上放一光学平面玻璃，使其形成空气劈形膜，用单色平行光照射玻璃表面，并在显微镜下观察到如图乙所示的干涉条纹。

（1）形成干涉条纹的是甲图中哪两个面的反射光线形成的？（用“1，2，3，4”表示）

（2）由乙图判断出工件表面是凹还是凸？

（3）若入射光的波长为，相邻两条亮条纹的间距为，干涉条纹的弯曲部分可视为半圆，其半径为，根据以上条件写出工件凹凸深度的表达式（用表示，由于倾角很小，可认为平行光垂直于平面玻璃入射）

19．菲涅耳双棱镜也是获得相干光的一种方法，查阅资料，简述这种装置的特点。

参考答案：

1．D

2．C

3．D

4．D

5．D

6．B

7．D

8．D

9．C

10．C

11．D

12．D

13．C

14．A

15．D

16．560nm

17．（1）450nm；（2）180nm

18．（1）2与3；（2）凹；（3）

19．菲涅耳双棱镜由两块底面相合、顶角很小且相等的薄三棱镜构成，实际上是同一块玻璃磨制而成。单色光源S与双棱镜的棱脊平行，发出的光波经上下两棱镜折射后形成两束相干的折射光，它们可看作是从虚光源S1、S2发出的，在屏幕上可观察到干涉条纹。