高中物理课时跟踪检测(十三)光的干涉新人教版选修3_4
(人教版)高中物理选修3-4：课时跟踪检测：(十三) 光的干涉-含解析
课时跟踪检测（十三） 光的干涉1．(多选)对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( )A ．不同的色光有可能发生干涉现象B ．不同的色光不可能发生干涉现象C ．光的强度不同有可能发生干涉现象D ．光的强度不同不可能发生干涉现象解析：选BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干涉现象，故B 项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干涉现象，故选项C 正确，D 错误。
2.某同学利用如图1所示实验观察光的干涉现象，其中A 为单缝屏，B 为双缝屏，C 为光屏。
当他让一束阳光照射A 屏时，C 屏上并没有出现干涉条纹，他移走B 后，C 上出现一窄亮斑。
分析实验失败的原因可能是( )图1A ．单缝S 太窄B ．单缝S 太宽C ．S 到S 1和S 2距离不相等D ．阳光不能作光源解析：选B 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。
故选项B 正确。
3．(多选)杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( )A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的光程差为nλ的点形成明条纹C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹 D ．在距双缝的光程差为⎝⎛⎭⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析：选BD 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝nλ，n ＝0、1、2、3…这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)λ2，n ＝0、1、2、3…这点为减弱点，该处出现暗条纹。
B 、D 正确。
4．在双缝干涉实验中，光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 1＝0.75 μm ，光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2＝1.5 μm 。
高中物理133光的干涉课时精练新人教版选修34
【金版教程】高中物理 13-3 光的干预课时精练新人教版选修3-41. 关于光的干预，下列说法正确的是( )A．频率相同的两列光波必然能产生干预现象B．频率分歧的两列光波弗成能产生干预现象C．用单色光做双缝干预实验，可观察到明暗相间不等间距的条纹D．单色光从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时泛起暗条纹E．单色光从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时泛起亮条纹解析：由干预现象产生的条件可知A错B对，用单色光做双缝干预实验，可观察到明暗相间等间距的条纹，C错；屏上某点到双缝的距离差为波长整数倍时为明条纹，距离差为半波长奇数倍时为暗条纹，CD错。
答案：B2. 在双缝干预实验中，双缝的感化是( )A．遮住过于强烈的光B．形成两个振动情况相同的光源C．使白光变成单色光D．使光发生折射解析：双缝分光获得相干光。
答案：B3. 对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( )A．分歧的色光有可能发生干预现象B．分歧的色光弗成能发生干预现象C．光的强度分歧有可能发生干预现象D．光的强度分歧弗成能发生干预现象解析：两列光波叠加是否发生干预现象关键看两列光波是否是相干光，便是否满足频率相同、相位差恒定的条件，分歧的色光频率分歧，所以弗成能发生干预现象，故B项正确；光的强度分歧，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干预现象，故选项C正确。
D 错误。
答案：BC4. 光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃分别盖住双缝，则屏大将泛起( )A．黄色的干预条纹B ．红绿相间的条纹C ．口角相间条纹D ．无干预条纹解析：红光和绿光的频率分歧，不能产生干预现象。
答案：D5. 杨氏双缝干预实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( ) ①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹 ②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹③在距双缝的路程差为n λ2的点形成亮条纹 ④在距双缝的路程差为(n ＋12)λ的点形成暗条纹A ．①②B ．②③C ．③④D ．②④解析：在双缝干预实验中，当某点距双缝距离之差δ为波长的整数倍时，即当δ＝nλ(n ＝0,1,2,3…)时，该点为加强点，泛起亮条纹。
高中物理 13.3 光的干涉 新人教版选修3-4
2.在杨氏双缝干涉实验中，如果不用激光光源而用一 般的单色光源，为了完成实验可在双缝前边加一单缝 获得线光源，如图所示，在用单色光做双缝干涉实验 时，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 ( )
A.不再产生干涉条纹 B.仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变 C.仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置向上移 D.仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移
将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上 方的干涉条纹情况，下列叙述正确的是 ( )
A.O点出现红光的亮条纹 B.红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不出现蓝光的亮条纹 D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
【解析】选A、B。中央O点到S1、S2的路程差为零，所 以换不同颜色的光时，O点始终为亮条纹，选项A正确， C错误；波长越长，条纹间距越宽，所以红光的第一条 亮条纹在P点上方，蓝光的第一条亮条纹在P点下方， 选项B正确，D错误。
3.双缝屏的作用:平行光照射到单缝S上，又照射到双 缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情 况完全一致的相干光。
4.产生亮、暗条纹的条件:频率相同的两列波在同一点 引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个 振动步调总是一致，即振动方向总是相同；暗条纹处 振动步调总是相反。具体产生亮、暗条纹的条件为
【解析】选D。双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹， 所有条纹宽度相同且等间距，故A、C是红光、蓝光各 自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样；单缝衍 射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗， 而波长越长，中央亮条纹越粗，故B、D是衍射图样， 紫光波长较短，则中央亮条纹较细，故B是紫光的衍射 条纹，D是黄光的衍射条纹。故选D。
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【解析】选B、D。在双缝干涉实验中，当某处距双缝
[精品]2019年高中物理第13章光课时跟踪检测十三光的干涉新人教版选修3_
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课时跟踪检测（十三） 光 的 干 涉一、单项选择题1．如图所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c ，则P 点到双缝距离之差S 2P －S 1P 应为( )A.c 2fB.5c 2fC.c fD.3c 2f解析：选B 单色光的波长为λ＝c f ，又P 点出现第3级暗条纹，即S 2P －S 1P ＝5λ2＝5c 2f，选项B 正确。
2．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )A ．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B ．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C ．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D ．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析：选A 各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹，故A 正确。
3．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 ．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D ．用紫光作为光源，屏上将看不到任何条纹解析：选B 用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，A 错；用红光作为光源，屏上将呈现红色条纹与暗条纹(即黑条纹)相间排列，B 对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C 错；紫光作为光源，也会发生双缝干涉，即出现紫色黑色相间的条纹，D 错。
4．关于光的干涉的说法正确的是( )A ．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的B ．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽C ．只有颜色相同的两列光波才能产生干涉D ．颜色不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析：选C 双缝干涉条纹中亮条纹与暗条纹的宽度相等，A 错；由干涉条纹的宽度正比于波长知，波长大，条纹宽，红光的波长大于紫光的波长，故入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变窄，B 错；频率决定光的颜色，由光的干涉条件知C 对，D 错。
高中物理 第13章 第2节 光的干涉随堂检测 新人教版选修3-4
高中物理 第13章 第2节 光的干涉随堂检测 新人教版选修3-42014年高中物理 第13章 第2节 光的干涉随堂检测 新人教版选修3-41．(对应要点一)在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，如果透光圆面的半径正在匀速增大，如图13－2－12所示，则光源正在( )A ．匀加速上升图13－2－12B ．匀加速下沉C ．匀速上升D ．匀速下沉解析：因为发生全反射，所以圆形透光半径r ＝d tan C ，因为r 是匀速变大，所以d 也是匀速变大的，故光源是在匀速下沉，所以选项D 正确。
答案：D2．(对应要点一)光线由某种介质射向与空气的分界面，当入射角大于45°时折射光线消失，由此可断定这种介质的折射率是( )A ．n ＝22B ．n ＝2C ．n ＝12D ．n ＝2 解析：入射角大于45°时折射光线消失，即这种介质的临界角C ＝45°，所以n ＝1sin C＝2，故B 正确。
答案：B3．(对应要点二)华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。
光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图13－2－13所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。
下列关于光导纤维的说法中正确的是( ) 图13－2－13A ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C ．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D ．频率越大的光在光纤中传播的速度越大解析：光从光密介质射向光疏介质才能发生全反射，所以内芯的折射率比外套的大，故A 对，B 错；频率越大(波长越短)，折射率越大，根据v ＝c n，折射率大的在玻璃中传播的速度小，故C 、D 错。
答案：A4．(对应要点三)在大海上旅行，有时会看到前方或地平线上有高楼大厦或热闹的市场，实际上却什么也没有，这种现象叫做“海市蜃楼”，出现“海市蜃楼”的原因是( ) A．光的全反射的缘故B．光从云层上反射的缘故C．光沿直线传播的缘故D．光在不均匀的大气层中不沿直线传播的缘故解析：在大海上方，随“高度的增加，空气的折射率越来越小，故远处的景物发出的光线在不均匀的大气层中发生折射、全反射，再进入观察者的眼睛，从而看到远处的景物，故A、D均正确。
2021_2022学年高中物理课时分层作业13光的干涉(含解析)新人教版选修3_4
课时分层作业(十三)(限时40分钟)[根底达标练]1．对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的选项是( )A ．不同的色光有可能发生干预现象B ．不同的色光不可能发生干预现象C ．光的强度不同有可能发生干预现象D ．光的强度不同不可能发生干预现象E ．是否发生干预现象与光的强度无关BCE [两列光波叠加是否发生干预现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率一样、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干预现象，故B 项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干预现象，应选项C 、E 正确，D 错误．]2．关于光的干预，以下说法中正确的选项是( )A ．在双缝干预现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的B ．在双缝干预现象里，入射光波长变短，相邻两个明条纹间距将变窄C ．只有频率一样的两列光波才能产生干预D ．频率不同的两列光波也能产生干预现象，只是不稳定E ．频率不同的光不可能叠加ABC [在双缝干预现象中，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，入射光的波长越长，相邻两个明条纹的间距越大；两列波产生干预时，频率必须一样．任何两列光波都能叠加．]3．杨氏双缝干预实验中，以下说法正确的选项是(n 为自然数，λ为光波波长)( )A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的光程差为nλ的点形成明条纹C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D ．在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 E ．在双缝的光程差相等的点一定出现明条纹BDE [在双缝干预实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝nλ，n ＝0、1、2、3…，那么这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)λ2，n ＝0、1、2、3…，那么这点为减弱点，该处出现暗条纹．B 、D 、E 正确．]4.如下图，用一束平行的白光经图示装置垂直照到挡光板Q上，板上开两条靠得很近的平行狭缝S1、S2，在屏P上可以看到干预条纹，O点是屏上到两狭缝距离相等的一点，那么干预条纹是________的，O点是________点．[解析] 不同颜色的光波长不同，白色光含有不同颜色的光，各种色光形成的干预条纹间距不同，故显示的条纹是彩色的．O到S1、S2的距离一样，所以各色光在此处均为亮纹．[答案] 彩色亮5.煤矿中的瓦斯危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干预现象设计了一个监测仪，其原理如下图：在双缝前面放置两个完全一样的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干预条纹，就能够监测瓦斯浓度．如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体一定__________瓦斯．[解析] 如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B 中气体一定含瓦斯．[答案] 含6．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，假设用红色和绿色玻璃各挡住一缝，那么屏上________干预条纹(填“有〞或“无〞)．[解析] 红光和绿光的频率不同，不能产生干预现象．[答案] 无7．在双缝干预实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1＝0.75 μm，光屏上Q 点到双缝S1、S2的距离之差ΔS2ν＝6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，那么P点出现_______条纹，Q点出现_______条纹．[解析] 由光的频率ν＝6.0×1014 Hz，知光的波长λ＝cν＝5×10－7 m．P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1＝0.75 μm＝7.5×10－7λ.Q点到双缝S1、S2的距离之差ΔS2＝1.5 μm＝15×10－7 m＝3λ，因此，P点出现暗条纹，Q点出现亮条纹．[答案] 暗亮8．如下图，在双缝干预中，假设用λ1＝5.0×10－7m的光照射，屏上O为中央亮条纹，屏上A为第二级亮条纹所在处，假设换用λ2＝4.0×10－7m的光照射时，屏上O处是什么情况？屏上A 处又是什么情况？[解析] 屏上O 点到双缝的距离之差，无论用何种光做实验，路程差都是0，所以O 处仍为亮条纹，此亮条纹为中央亮纹．设屏上A 点到双缝的距离差为Δx ，因用λ1＝5.0×10－7 m 的光照射时，A 处为第二级亮条纹，有Δx ＝2λ1，但对λ2的入射光来说Δx ＝kλ2，故Δx ＝2λ1＝1×10－6 m ＝kλ2＝k ×4.0×10－7 m 有k ＝2.5，即Δx 为λ22的奇数倍，所以A 处为暗条纹，那么：Δx ＝(2n ＋1)λ22(n ＝0，±1，±2，±3…)解得n ＝2，而n ＝0时为一级暗条纹，因n ＝2，所以A 处为三级暗条纹．[答案] O 处为亮条纹 A 处为三级暗条纹[能力提升练]9．某同学利用如下图实验观察光的干预现象，其中A 为单缝屏，B 为双缝屏，C 为光屏．当他让一束阳光照射A 屏时，C 屏上并没有出现干预条纹，他移走B 后，C 上出现一窄亮斑．分析实验失败的原因可能是________．[解析] 双缝干预中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干预现象是由于单缝太宽，得不到线光源．[答案] 单缝S 太宽10.如下图，在用单色光做双缝干预实验时，假设单缝S 从双缝S 1、S 2的中央对称轴位置处稍微向上移动，还能不能产生干预现象？如果能，中央亮纹向哪移动？[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S 1、S 2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，由S 1、S 2射出的仍是相干光．假设单缝S 稍微向上移动，那么单缝S 发出的光到达屏上P 点的下方某点的光程差为零，故中央亮纹下移．[答案] 仍可产生干预条纹，且中央亮纹P 的位置略向下移．11.如下图，在双缝干预实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，P 点与S 1和S 2的距离之差为2.1 A 、B 两种单色光在空气中做双缝干预实验，问P 点处是亮条纹还是暗条纹？(1)A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7m ；(2)B 光在某种介质中波长为3.15×10－7 m ，当B 光从这种介质射向空气时临界角为37°.[解析] (1)设光在空气中的波长为λ1，由于在介质中传播时频率不变，所以由n ＝λ1λ2得：λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m ＝6×10－7δ＝2.1 μm＝2.1×10－6 m 得：N 1＝Δδλ1＝2.1×10－66×10－7＝3.5.由此可知，从S 1、S 2到P 点的光程差是半波长的奇数倍，故P 点处为暗条纹．(2)根据临界角与折射率的关系，sin C ＝1n ，所以n ＝1sin 37°＝53，所以B 光在空气中的波长为λ3＝nλ2介＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7 m ．由光程差和波长的关系：N 2＝Δδλ3＝2.1×10－65.25×10－7＝4.由此可知，当B 光做光源时，P 点处为亮条纹．[答案] (1)暗条纹 (2)亮条纹12．如下图，用激光束照射双缝干预实验装置，后面屏上出现干预条纹，其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置．假设将单缝绕中心轴旋转(不超过90°)条纹将发生什么变化？假设将双缝绕中心轴旋转(不超过90°)条纹将发生什么变化？[解析] 在双缝干预实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况一样的相干光源，当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干预条纹，但条纹变暗．当双缝旋转时，同样会导致干预条纹变暗．同时，干预条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转．[答案] 见解析。
2021_2020学年高中物理第十三章第3节光的干涉练习(含解析)新人教版选修3_4
光的干预[随堂检测]1．对于单缝衍射现象，以下说法正确的选项是( )A ．缝的宽度d 越小，衍射条纹越亮B ．缝的宽度d 越小，衍射现象越明显C ．缝的宽度d 越小，光的传播路线越接近直线D ．入射光的波长越短，衍射现象越明显解析：选B.当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，故D 错误，当光的波长一定时，缝的宽度越小，衍射现象越明显，条纹越暗，故A 、C 错误，B 正确．2．将激光束照在如下图的双缝上，在光屏上观察到的现象是图中的( )解析：选A.将激光束照在如下图的双缝上，将出现双缝干预现象，而双缝干预图象的中间是亮条纹，两侧是明暗相间的对称的干预条纹，故A 正确．3.如下图，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P 点出现第3条暗条纹．光速为c ，那么P 点到双缝的距离之差r 2－r 1应为( )A.c 2fB ．3c 2f C.3c fD ．5c 2f 解析：选D.在某点产生暗条纹的条件是：光程差r 2－r 1为半波长的奇数倍．P 点出现第3条暗条纹，说明r 2－r 1＝52λ，由c ＝λf 得λ＝c f ，那么r 2－r 1＝5c 2f. 4．如下图是双缝干预实验装置，屏上O 点到双缝S 1、S 2的距离相等．当用波长为0.75 μm 的单色光照射时，P 是位于O 上方的第二条亮纹位置，假设换用波长为0.6 μm 的单色光做实验，P 处是亮纹还是暗纹？在OP 之间共有几条暗纹？解析：P 点是亮纹还是暗纹，关键取决于P 到S 1和S 2的路程差Δr ＝r 2－r 1；P 是第几条亮(暗)纹，关键取决于Δr 是光波长(半波长)的多少倍．当用波长为λ1＝0.75 μm 的单色光照射时P 为O 上方第二条亮纹，所以P 到双缝S 1、S 2的路程差Δr ＝2λ1＝2×0.75 μm ＝1.5 μm ；改用λ2＝0.6 μm 的单色光照射时，路程差Δr ＝52λ2，所以P 为暗纹，从O 到P 路程差由零逐渐增大，必有路程差为λ22和32λ2的两点，即OP 之间还有两条暗纹． 答案：暗纹 两条[课时作业] [学生用书P113(单独成册)]一、单项选择题1．以下光源可作为相干光源的是( )A ．两个一样亮度的烛焰B ．两个一样规格的灯泡C ．双丝灯泡D ．出自一个点光源的两束光解析：选、B 、C 三项中的光源均不是相干光源，故A 、B 、C 均错；D 项中两束光是来自同一点光源，两束光完全一样是相干光源，故D 对．2．以下关于双缝干预实验的说法中正确的选项是( )A ．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B ．双缝的作用是获得两个振动情况一样的相干光源C ．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D ．在光屏上能看到光的干预图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干预发生解析：选B.在双缝干预实验中，单缝的作用是获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，双缝的作用是获得两个振动情况完全一样的相干光源，故A 项错误，B 项正确；在两个相干光源完全一样的情况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，C 项错误；两列光波要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干预，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干预，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便，故D 项错误．3．在双缝干预实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干预条纹．假设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)，红光与绿光的频率、波长均不相等，这时( )A ．只有红色和绿色的双缝干预条纹，其他颜色的双缝干预条纹消失B．红色和绿色的双缝干预条纹消失，其他颜色的双缝干预条纹仍然存在C．任何颜色的双缝干预条纹都不存在D．至少有一种颜色的双缝干预条纹解析：选C.两列光波发生干预的条件之一是频率一样，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干预条纹，但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不相等，不能发生干预，因此屏上不会出现干预条纹，应选项C正确．4．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干预现象，这是因为( ) A．两个光源发出光的频率一样B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源解析：选D.题中两光源发出的光都是白光，频率不确定，没法比拟，选项A错误；光的强度对光的干预没有影响，选项B错误；光速在真空中是确定的，它对光的干预也没有影响，选项C错误；不同光源发出的光频率一般不同，所以不会产生干预现象，这样的光源不是相干光源，选项D正确．5．如图甲所示为双缝干预实验的装置示意图．乙图为用绿光进展实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹．假设红光、绿光和紫光的波长大小关系为：红光的波长最长，紫光的波长最短．那么以下说法正确的选项是( )A．丙图可能为用红光实验产生的条纹，说明红光波长较长B．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，说明紫光波长较长C．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，说明紫光波长较短D．丙图可能为用红光实验产生的条纹，说明红光波长较短解析：选A.根据双缝干预图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干预图样中条纹的间距就越大，由此题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此选项B、C、D错误，A正确．6．在双缝干预实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1＝0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2＝1.5 μm.假设用频率f＝6.0×1014Hz的黄光照射双缝，那么( ) A．P点出现亮条纹，Q点出现暗条纹B．P点出现暗条纹，Q点出现亮条纹C．两点均出现亮条纹D ．两点均出现暗条纹解析：选B.由光的频率f ＝6.0×1014 Hz ，知光的波长λ＝c f ＝5×10－7m ．P 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 1＝0.75 μm ＝7.5×10－7 m λ.Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 2＝1.5 μm ＝1.5×10－6 m ＝3λ.因此，P 点出现暗条纹，Q 点出现亮条纹，选B.二、多项选择题7．如下图的双缝干预实验，用绿光照射单缝S 时，在光屏P 上观察到干预条纹．要得到相邻条纹间距更大的干预图样，可以( )A ．减小S 1与S 2的间距B ．减小双缝屏到光屏的距离C ．将绿光换为红光D ．将绿光换为紫光解析：选AC.在波的干预中，干预条纹的间距Δx ＝L dλ，由公式可得，条纹间距与波长、双缝屏之间的距离成正比，与双缝间的距离d 成反比，故要增大间距，应减小d ，或增大双缝到光屏的距离，或增大光的波长，故A 、C 正确，B 、D 错误．8.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预条纹，如下图，图中a 、b 、c 、d 、e 为相邻亮条纹的位置，c 为中央亮条纹，那么( )A ．O 到达a 、b 的路程差为零B ．M 、N 到达b 的路程差为λC ．O 到达a 、c 的路程差为4λD ．M 、N 到达e 的路程差为2λ解析：选BD.振动一致的两光源在空间发生干预，得到亮条纹的条件满足Δx ＝nλ(n ＝0，1，2，3…)．“路程差〞是指从双缝M 、N 到屏上某点的路程差，与O 无关，A 、C 错误；b 是n ＝1时的第一级亮条纹，e 是n ＝2时的第二级亮条纹，故B 、D 正确．9．双缝干预实验装置如下图，绿光通过单缝S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S 1和S 2与单缝S 的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干预条纹. 屏上O 点距双缝S 1和S 2的距离相等，P 点出现距O 点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光的波长，讨论屏上O 点及其上方的干预条纹的情况正确的选项是( )A ．在O 点出现红光的亮条纹B ．红光的第一条亮条纹出现在P 点的上方C ．在O 点不出现蓝光的亮条纹D ．蓝光的第一条亮条纹出现在P 点的上方解析：选AB.由于O 点到双缝的路程差为零，所以在O 点出现各种单色光的亮条纹，在P 点出现绿光的第一条亮条纹，因为λ红＞λ绿＞λ蓝，所以红光条纹间距大于绿光条纹间距，绿光条纹间距大于蓝光条纹间距．A 、B 正确．10．为检测矿泉水的品质，我们可以利用干预原理测定矿泉水的折射率．方法是将待测矿泉水填充到特制容器，特制容器不影响光的传播，放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气，特制容器未画出)，通过比照填充矿泉水后的干预条纹间距x 2和填充前的干预条纹间距x 1，就可以计算出该矿泉水的折射率．设空气的折射率为1，那么以下说法正确的选项是( )A ．x 2＞x 1B ．x 2＜x 1C ．该矿泉水的折射率为x 1x 2D ．该矿泉水的折射率为x 2x 1答案：BC三、非选择题11．频率为6×1014 Hz 的激光从S 1和S 2投射到屏上，假设屏上的点P 到S 1与到S 2的路程差为3×10－6 m ，那么点P 处是亮条纹还是暗条纹？设O 为到S 1和S 2的路程相等的点，那么PO 间有几条暗纹、几条亮纹？(不含O 、P 两点处)解析：单色光的波长λ＝c f ＝3×1086×1014 m ＝5×10－7 m ，路程差为3×10－6 m ，Δr λ2＝3×10－652×10－7＝12，即路程差是半波长的偶数倍，P 点出现亮纹，而O 点处为中央亮纹，所以，在PO 间有5条亮纹，6条暗纹．答案：亮条纹 6条暗纹 5条亮纹12．用氦氖激光器进展双缝干预实验，使用的双缝间距离d ＝0.1 mm ，双缝到屏的距离L ＝6.0 m ，测得屏上干预条纹中相邻亮条纹的间距是3.8 cm ，那么氦氖激光器发出红光的波长λ是多少？假设把整个装置放入折射率是43的水中，这时屏上的条纹间距是多少？ 解析：由Δx ＝L d λ，可以得出红光的波长λ＝d L ·Δx ＝0.1×10－3××10－26.0m ≈×10－7 m. 所以激光器发出的红光的波长是6.3×10－7 m.如果将整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为λ′，由光的特点可知：光在传播过程中，介质发生变化，波长和波速发生改变，但频率不变．由此可知λc ＝λ′v ，而c v＝n ，那么λ′＝λn ＝6.3×10－7×34m ≈×10－7 m. 这时屏上条纹的间距是Δx ′＝L d·λ′＝6.0×4.7×10－7×10－3 m ≈×10－2 m. 答案：6.3×10－7 m 2.8×10－2 m。
高中物理 13_3 光的干涉课时作业 新人教版选修3-4
13.3 光的干涉1．关于用单色光做双缝干涉实验，以下说法正确的是( ) A．入射光波长越长，干涉条纹间距越大B．入射光频率越高，干涉条纹间距越大C．把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹间距变小D．把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小解析：由相邻明纹或暗纹间距公式Δx＝Ldλ知，入射光波长越长，干涉条纹间距越大，弄清红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫波长大小关系，故选A、C.答案：AC2．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．手电筒射出的光不是单色光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源解析：本题虽然强调两只相同的手电筒，但它们发出的光仍然频率不同．不满足干涉产生的条件，看不到干涉图样，所以选项D正确，A、B、C都是错误的．答案：D3．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃板分别挡住双狭缝，则屏上将出现( )A．黄色的干涉条纹B．红绿相间的条纹C．黑白相间的条纹D．无干涉条纹解析：有色玻璃只允许同色光通过，红光和绿光的频率不同，根据干涉的条件，不能产生干涉现象．所以选项D正确．答案：D4．用单色光做双缝干涉实验时( )A．屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹B．屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹C．屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D．屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方解析：在双缝干涉实验中屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹，则可能是两列光波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇的地方，A正确，C错误．屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处，可能是半波长的奇数倍(暗条纹)，也可能是半波长的偶数倍(明条纹)，B正确．两列光波的波峰与波谷相遇的地方，应是暗条纹，D错误．答案：AB5．如图所示，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( )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，由S1、S2射出的仍是相干光，由单缝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．答案：D6．某同学利用如图所示器材观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏，当他让一束阳光照射A时，屏C上并没有出现干涉条纹，他移走B后，C上出现一窄亮斑，分析实验失败的原因，最大的可能是( )A ．单缝S 太窄B ．单缝S 太宽C ．S 到S 1和S 2距离不等D ．阳光不能作为光源解析： 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看作是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是因为单缝太宽，得不到线光源．答案： B7．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( )A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的光程差为nλ的点形成明条纹C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D ．在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析： 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝nλ，n ＝0,1,2,3，…这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)λ2，n ＝0,1,2,3，…这点为减弱点，该处出现暗条纹． 答案： BD8．如图所示为双缝干涉实验装置示意图，其中甲图是用绿光进行实验时，光屏上观察到的条纹情况，a 为中央明条纹；乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，b 为此时中央明条纹．下列说法正确的是( )A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短解析：本题主要考查读图能力，在双缝干涉实验中，相邻两条明(或暗)条纹之间的距离Δx与哪些因素有关等知识．如图可知，乙图中干涉条纹相邻两条明(或暗)条纹的间距大于甲图中的相邻两条明(或暗)条纹的间距．而在双缝干涉实验中，相邻两条明(或暗)条纹的间距Δx＝Ldλ，在实验的其他条件不变时，Δx与λ成正比，即相邻两条明(或暗)条纹的间距与光波的波长成正比．我们知道比绿光波长长的单色光有红光、橙光、黄光，而比绿光波长短的单色光有蓝光、靛光、紫光．既然甲图是用绿光实验时得到的干涉条纹，所以乙图就可能是用红光或橙光或黄光实验时得到的干涉条纹．所以，本题的正确选项是A项．答案：A9．线光源a发出的光波长为480 nm，线光源b发出的光波长为672 nm，则( ) A．用a做双缝实验，屏上与双缝路程差x1＝1.68 μm的P处将出现暗纹B．用b做双缝实验，P处将出现亮纹C．用a做双缝实验，屏上与双缝路程差x2＝1.44 μm的Q处将出现亮纹D．用b做双缝实验，屏上与双缝路程差x3＝1.68 μm的M处将出现亮纹解析：双缝干涉实验中，屏上到双缝的路程之差等于波长的整数倍(或半波长的偶数倍)的地方，两束光同相到达，振动加强，出现亮纹；屏上到双缝的路程之差等于半波长的奇数倍的地方，两束光反相到达，振动减弱，出现暗纹．题中两光源发出的光的半波长分别为 12λ1＝12×480×10－9 m ＝2.40×10－7 m 12λ2＝12×672×10－9 m ＝3.36×10－7 m 因为P 、Q 、M 三处到双缝的路程差可表示为x 1＝1.68×10－6 m ＝7⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ1 x 2＝1.44×10－6 m ＝6⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ1 x 3＝1.68×10－6 m ＝5⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ2 可见，用a 、b 两光源做双缝实验时，屏上P 处到双缝的路程差都等于半波长的奇数倍，两束光相位相反，均为暗纹，判断A 正确，B 错；用a 做双缝实验时，屏上Q 处到双缝的路程差恰等于半波长的偶数倍，Q 处应为亮纹，C 正确；用b 做双缝实验时，屏上M 处到双缝的路程差恰等于半波长的奇数倍，D 不正确．答案： AC10.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S 1、S 2的距离之差(r 1－r 2)应为( )A.c 2fB.3c 2fC.3c fD.5c 2f 解析： 出现暗条纹，说明S 1、S 2到P 点距离之差为λ2×(2n －1)＝52λ，而λ＝c f ，所以r 1－r 2＝52λ＝5c 2f，因而D 是正确的． 答案： D11．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理．二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v 与二次曝光时间间隔Δt 的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间隔Δt 、双缝到屏之距离L 以及相邻两条明纹间距Δx .若所用激光波长为λ，试由以上物理量得出该实验所确定的物体运动速度的表达式．解析： 设双缝间距为d ，依题意有d ＝v ·Δt .相邻两条明纹间的间距Δx ＝L dλ.由以上两式得物体运动速度v ＝LλΔx Δt . 答案： LλΔx Δt 12．(1)若屏上的P 点到双缝的距离差为2.1×10－6 m ，用A 光(在折射率n ＝1.5的介质中的波长为4×10－7 m)照射双缝，P 处是亮纹，还是暗纹？(2)若屏上P 点到双缝的距离差为2.1×10－6 m ，用B 光(在某种介质中波长为3.15×10－7 m ，当B 光从这种介质射向空气时，入射角θ2＝37°时，折射角θ1＝90°)照射双缝，P 处又怎样？解析： (1)设A 光在空气中波长为λ介，在介质中波长为λ介，由n ＝c v ＝fλ1fλ介＝λ1λ介得λ1＝nλ介＝1.5×4×10－7 m ＝6×10－7 m光程差Δr ＝2.1×10－6 m所以N 1＝Δr λ1＝2.1×10－6 m 6×10－7 m＝3.5 从S 1和S 2到P 点的光程差Δr 是波长λ1的3.5倍，P 点为暗条纹．(2)同理可知，B 光在空气中波长λ2＝nλ介′＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7 m 由光程差Δr 和波长λ的关系： N 2＝Δr /λ2＝2.1×10－65.25×10－7＝4 可见，用B 光做光源，P 点为亮条纹． 答案： (1)暗条纹 (2)亮条纹。
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课时跟踪检测（十三） 光的干涉
1．(多选)对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( ) A ．不同的色光有可能发生干涉现象 B ．不同的色光不可能发生干涉现象 C ．光的强度不同有可能发生干涉现象 D ．光的强度不同不可能发生干涉现象
解析：选BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干涉现象，故B 项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干涉现象，故选项C 正确，D 错误。
2.某同学利用如图1所示实验观察光的干涉现象，其中A 为单缝屏，B 为双缝屏，C 为光屏。
当他让一束阳光照射A 屏时，C 屏上并没有出现干涉条纹，他移走B 后，C 上出现一窄亮斑。
分析实验失败的原因可能是( )
图1
A ．单缝S 太窄
B ．单缝S 太宽
C ．S 到S 1和S 2距离不相等
D ．阳光不能作光源
解析：选B 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。
故选项B 正确。
3．(多选)杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( ) A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹 B ．在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹 C ．在距双缝的光程差为n λ
2
的点形成明条纹
D ．在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭
⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析：选BD 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即
Δδ＝n λ，n ＝0、1、2、3…这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)λ
2，n ＝0、1、2、3…这点为减弱点，该处出现暗条纹。
B 、
D 正确。
4．在双缝干涉实验中，光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 1＝0.75 μm ，光屏上
Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2＝1.5 μm 。
若用频率ν＝6.0×1014 Hz 的黄光照射双缝，
则( )
A ．P 点出现亮条纹，Q 点出现暗条纹
B ．P 点出现暗条纹，Q 点出现亮条纹
C ．两点均出现亮条纹
D ．两点均出现暗条纹
解析：选B 由光的频率ν＝6.0×1014
Hz ，知光的波长λ＝c
ν＝5×10－7
m 。
P 点到双
缝S 1、S 2的距离之差ΔS 1＝0.75 μm ＝7.5×10－7
m ＝1.5λ。
Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2＝1.5 μm ＝15×10－7
m ＝3λ，因此，P 点出现暗条纹，Q 点出现亮条纹，本题的正确答案是选项B 。
5.杨氏干涉实验证明光的确是一种波。
一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，即两列光的________相同。
如图2所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A ”“B ”或“C ”)点会出现暗条纹。
图2
解析：当一束光投射到两条相距很近的狭缝上，狭缝成了两个光源，两列光的频率、相位、振动方向相同。
A 、B 两点是振动加强点，出现亮条纹，C 点是波峰与波谷的叠加，为振动减弱点，出现暗条纹。
答案：频率 C
6.如图3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S 1、S 2的距离之差|r 1－r 2|应为( )
图3
A.c
2f
B.3c 2f
C.
3c
f
D.
5c 2f
解析：选D 出现暗条纹，说明S 1、S 2到P 点距离之差为λ2×(2n －1)＝52λ，而λ＝c
f ，
所以|r 1－r 2|＝52λ＝5c
2f
，因此D 是正确的。
7.如图4所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7
m ，屏上P 点距双缝
S 1和S 2的路程差为7.95×10－7 m 。
则在这里出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条
纹”)。
现改用波长为6.30×10－7
m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
图4
解析：根据路程差Δx ＝λ
2·3，故路程差是半波长的奇数倍，是暗条纹。
改用波长为
6.30×10－7
m 的激光，则波长变大，条纹间距变宽。
答案：暗条纹 变宽
8．在双缝干涉实验中，用频率ν＝5×1014
Hz 的单色光照射双缝，若屏上P 点到双缝距离之差为0.9 μm ，则P 点将出现________条纹。
若将整个装置放入折射率n ＝2的介质中进行上述实验，则P 点将出现________条纹。
解析：由c ＝λν得λ＝c
ν＝3×108
5×1014 m ＝0.6×10－6
m
Δx λ＝0.9×10－6
0.6×10－6＝32。
即Δx ＝3
2λ，故P 点出现暗条纹
放入n ＝2的介质中，
v ＝c
n
＝1.5×108 m/s
由v ＝λ′ν得λ′＝v
ν＝1.5×108
5×1014
m ＝0.3×10－6
m Δx λ′＝0.9×10
－6
0.3×10
－6＝3 即Δx ＝3λ′，故P 点出现亮条纹。
答案：暗 亮。