2015年高二物理同步精练5.1《光的干涉》(Word版含解析)(教科版选修3-4)

题组一杨氏双缝干涉实验
1．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为()
A．手电筒射出的光是单色光
B．干涉图样太细小看不清楚
C．周围环境的光太强
D．这两束光为非相干光
答案 D
解析这两束光的相位差不恒定，且都不是单色光，故不是相干光，因此不能产生干涉图样．2．在杨氏双缝干涉实验中，如果()
A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹
C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大
D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹
答案 B
解析用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对．λ变小，Δx变小，C错．红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错．
3．用红光做光的双缝干涉实验，如果将其中一缝改用蓝光，下列说法正确的是() A．在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹
B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，此时不产生干涉现象
C．频率不同的两列光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹
D．尽管亮暗条纹都是光波相互叠加的结果，但此时红光与蓝光只叠加不产生干涉现象
答案BD
解析频率相同、相位差恒定是产生干涉现象的条件，红光和蓝光频率不同，不能产生干涉现象，不会产生干涉条纹，A、C错误．
题组二决定条纹间距的条件
4．如图1所示，在双缝干涉实验中，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则()
图1
A．不再产生干涉条纹
B．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置不变
C．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向上移
D．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向下移
答案 D
解析本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，因此S1、S2射出的仍是相干光，则单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的光程差为零，故中央亮纹下移．
5．关于光的干涉及双缝干涉实验的认识，下列说法正确的是()
A．只有频率相同的两列光波才能产生干涉
B．频率不同的两列光波也能产生干涉现象
C．单色光从两个狭缝到达屏上某点的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹
D．单色光从两个狭缝到达屏上某点的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹
E．用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的不等间距的单色条纹
答案AD
6．如图2所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样：图甲为用绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹；图乙为换用另一种单色光进行实验的图样，a′为中央亮条纹．则以下说法正确的是(λ绿>λ红)()
图2
A．图乙可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B．图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C．图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D．图乙可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
答案 A
解析由题图可知，图乙中的条纹间距较大，由Δx＝l
d
λ可知λ乙>λ甲，故A正确．
7.用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图3所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则()
图3
A．O到达a、b的路程差为零B．M、N到达b的路程差为λ
C．O到达a、c的路程差为4λD．M、N到达e的路程差为2λ
答案BD
解析振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足Δr＝kλ(k＝0,1,2,3…)．
题组三薄膜干涉
8．下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是()
A．雨后的彩虹
B．水面上的油膜在阳光照射下呈彩色
C．透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色
D．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮
答案 B
解析雨后的彩虹是色散现象，故选项A错误；透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色是衍射现象，故选项C错误；水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果，故选项D错误；油膜在阳光照射下呈彩色是薄膜干涉的结果，故选项B正确．
9．如图4所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图像应是图中的()
图4
答案 D
解析酒精灯发出的光在肥皂膜前、后两个表面上反射后叠加，形成干涉图样，两列反射光叠加时的路程差与肥皂膜的厚度有关，相同厚度处路程差相同，而同一条亮条纹(或暗条纹)上路程差也相同，肥皂膜竖起时同一水平线
的膜厚度相同．故肥皂膜上的亮(暗)条纹是一些水平的平行直线，即正确选项为D.
10．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图5甲所示，将一块平板玻璃放置在另一同样的平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若将图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹()
图5
A．变疏B．变密
C．不变D．消失
答案 A
解析干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光线叠加而成的，当抽去一张纸片后，劈形空气薄膜倾角减小，相邻明条纹(或暗条纹)变疏才能使所在位置下面对应的薄膜厚度跟原先一样．。