上海高三物理复习--光学专题

第十二章光的性质专题

一．光的本性学说的历史发展

牛顿：微粒说；惠更斯：波动说；麦克斯韦：电磁说；爱因斯坦：光子说；光的波粒二象性

【典型例题】

1．（1993上海）17世纪，物理学家提出了光的波动说。为了解释实验，爱因斯坦提出了光子说。

2．（1997上海）关于光的本性，早期有牛顿的微粒说和惠更斯的说，后来又有麦克斯韦的电磁说。本世纪初，为解释现象，爱因斯坦提出了光子说。

3．（2006上海）人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是（）

（A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的

（B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性

（C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波

（D）光具有波粒两象性

二．光的波动性

1．光的干涉

两束频率相同的光在空间互相叠加，某些区域振动始终加强，某些区域振动始终减弱，并且振动加强区域和减弱区域相互间隔，这种现象叫做光的干涉。要产生光的干涉现象，两个光源必须是相干光源。

杨氏双缝干涉实验（托马斯·杨）

双缝干涉实验装置如图所示，其中单缝的作用

是，双缝的作用

是，光屏的作用

是。观察到的现象

是。

双缝干涉中如果光源发出的是单色光，则干涉图样是明暗相间的条纹；如果光源是白光，则干涉图样是彩色条纹。双缝干涉图样的特征是相邻两亮条纹或暗条纹之间的距离总是相等的。在实验装置相同的情况下，用不同的单色光做实验，条纹间的距离是不同的，红光最宽，紫光最短。

【典型例题】

4．（1996上海）用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是（）

（A）相邻干涉条纹之间的距离相等

（B）中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍

（C）屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大

（D）在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

5．（1994上海）用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变。如果改用白光做实验，在屏上将出现色条纹。

6．（1997全国）在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（）

（A）只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失

（B）红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在

（C）任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮

（D）屏上无任何光亮

7．如图所示是做双缝干涉实验的示意图。先做操作1：用两块不同颜色的滤色片分别挡住双缝屏

上、下两半I和Ⅱ。接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝。若两块滤色片一块是红色，一块是蓝色，则（）

（A）完成操作1后，光屏上出现的是图（b）图案，且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹

（B）完成操作1后，光屏上出现的是图（c）图案，且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹

（C）完成操作2后，光屏上出现的是图（b）图案，且甲是蓝色条纹，乙是红色条纹

（D）完成操作2后，光屏上出现的是图（c）图案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹

8．（2005广东）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取或的方法。

9．（2006全国）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：

（A）将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄

（B）将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽

（C）将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

（D）换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄

（E）去掉滤光片后，干涉现象消失

其中正确的是：。

薄膜干涉

【典型例题】

10．（2002上海）如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，p是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的（）

11．（2008上海）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干

涉现象，图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图

（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属

线圈在其所在的平面内缓慢旋转，观察到的现象是（）

（A）当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°

（B）当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°

（C）当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°

（D）干涉条纹保持不变

12．（2004全国）下面是四种与光有关的事实

①用光导纤维传播信号

②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度

③一束白光通过三棱镜形成彩色光带

④水面上的油膜呈现彩色

其中，与光的干涉有关的是（）

（A）①④（B）②④（C）①③（D）②③

13．如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的

装置，所用单色光是用普通光源加滤色片产生的。检查中所观

察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的？

（）

（A）a的上表面和b的下表面

（B）a的上表面和b的上表面

（C）a的下表面和b的上表面

（D）a的下表面和b的下表面

14．（2003上海）劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图a所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片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b所示，干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等，（2）任意相邻明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