物理人教版高二选修预习导航第十三章光的干涉含解析

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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。
2
【解析】选B、D。在双缝干涉实验中，当某处距双缝

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。

发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°．由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。

）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点，则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。

高二物理选修34第十三章：光的干涉

高二物理选修34第十三章：光的干涉制造人：陈合森日期：【学习目的】1、观察光的干预现象，看法干预条纹的特点。

2、能论述干预现象的成因及明暗条纹的位置特点3、知道相关光源的概念和发生干预现象的条件【重点难点】干预现象的成因及明暗条纹的位置特点、发生干预现象的条件教学进程一、杨氏双缝干预实验1.1801年，英国物理学家___________〔1773~1829〕在实验室里成功的观察到了光的干预．2.双缝干预实验〔1〕实验进程：让一束_____________的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，他们的频率、相位和振动方向总是_________的，两个光源收回的光在挡板前面的空间相互叠加发作_______.(2)实验现象:在屏上失掉_________条纹〔3〕实验结论：证明光是一种__________.(4)现象解释：S1、S2相当于两个频率、相位和振动方向相反的波源，当两个光源与屏上某点的距离只差等于半波长的________倍时〔即恰恰等于波长的_______倍时〕，两列光波在这点相互增强，出现_________;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________倍时，两列光波在这点____________,出现暗条纹。

二、光发生干预的条件1.干预条件：两列波的_________同、振动方向相反、相位差恒定2.相关光源：收回的光可以发生干预的两个光源。

三、双缝干预条纹特征一系列平行的明暗相间的等间距条纹；各级明暗纹在中央明纹两侧对称散布。

相邻亮条纹或相邻暗条纹间的距离为_________________各种色光的波长由长到短的顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率由低到高的顺序依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫稳固练习：1．平行光照射在双缝上，在屏上失掉干预条纹，当〔〕A．双缝到屏的距离增大时，干预条纹间距也增大．B．双缝间距减小时，干预条纹间距也减小．C．波长变短，坚持光强不变时，那么条纹间距也不变．D．波长不变，光强削弱时，那么条纹间距也不变．2．假设把杨氏双缝干预装置从空气中移到透明液体中做实验，那么条纹宽度〔〕A．增大．B．减小．C．不变．D．缺少条件，无法判别．3．双逢干预实验装置如图3所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，调整实验装置使得像屏上可以见到明晰的干预条纹，关于干预条纹的状况，以下表达正确的选项是( )A．假定将像屏向左平移一小段距离，屏上的干预条纹将不会发作变化B．假定将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有明晰的干预条纹C．假定将像屏向上平移一小段距离，屏上仍有明晰的干预条纹D．假定将像屏向上平移一小段距离，屏上的干预条纹将将不会图3图6 发作变化4、假设把杨氏双缝干预实验，从空气中移动到某种透明的液体中做实验，那么条纹的间距：〔〕A 、增大B 、减小C 、不变D 、缺少条件，无法判别5.在单色光的双缝干预实验中〔〕A ．两列光波的波峰和波峰堆叠处出现亮条纹 B. 两列光波的波谷和波谷堆叠处出现亮条纹C ．干预条纹明暗相反，且条纹间距相等，中央条纹为亮条纹D ．从两个狭缝抵达光屏上的路程差等于光的半个波长的整数倍时，出现暗条纹6．如下图是双缝干预实验表示图，屏上某处P 出现明条纹，那么P 处到双缝S1、S2的距离之差是〔〕A ．光波半波长的奇数倍．B ．光波波长的奇数倍．C ．光波半波长的偶数倍．D ．光波半波长的整数倍．7．以下图是研讨光的双缝干预用的表示图，挡板上有两条狭缝S 1、S 2，由S 1和S 2收回的两列波抵达屏上时会发生干预条纹，入射激光的波长为λ，屏上的P 点到两缝S 1和S 2的距离相等，假设把P 处的亮条纹记作第0号亮纹，由P 向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，那么P 1处的亮纹恰恰是10号亮纹.设直线S 1P 1的长度为γ1，S 2P 1的长度为γ2，那么γ2-γ1等于( )A. λ5B. 10λC. 20λD. 40λ8．光的颜色决议于〔〕A ．波长．B ．波速．C ．频率．D ．折射率．9．同一束单色光从空气射入水中，那么〔〕A ．光的颜色、频率不变，波长、波速都变小．B ．光的频率变小，颜色，波长、波速都不变．C ．光的频率、速度变小，颜色、波长不变．D ．频率、颜色、波长都不变，只要波速变小．10. 在双缝干预实验中，以白光为光源，在屏上观察到黑色干预条纹，假定在双缝中的一缝前放一白色滤光用只能透过红光〕，另一缝前放一绿色滤光片〔只能透过绿光〕，这时：A 、只要白色和绿色的干预条纹，其它颜色的双缝干预条纹消逝．B 、白色和绿色的干预条纹消逝，其它颜色的干预条纹依然存在．C 、任何颜色的干预条纹都不存在，但屏上仍有亮光．D 、屏上无任何亮光．11．如图6，在双缝干预实验中，SS 1=SS 2，且S 1、S 2到光屏上P 点的路程差△s=1.5×10-6m ，当S 为λ=0.6μm 的单色光源时，在P 点处将构成条纹；当S 为λ=0.5μm 的单色光源时，在P 点处将构成条纹。

人教版高二物理选修3-4第十三章 13-3光的干涉(共21张PPT)

17世纪明确形成了两大对立学说微粒说波动说由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风光电效应证明光具有粒子性干涉衍射证明光具有波动性颜色波长nm颜色波长nm450400红光波长最大紫光波长最小托马斯杨17731829装置特点
托马斯·杨
1773~1829
第三节光的干涉
复习回顾：
1、两列机械波（如声波、水波）发生干涉的条件是什么？
光到底是什么？……………
微粒说 17世纪明确形成波动说
了两大对立学说
惠
牛
由于波动说没有
更
顿
数学基础以及牛
顿的威望使得微
斯
粒说一直占上风
光电效应证明光具有粒子性
光的波粒二象性
干涉衍射证明光具有波动性
五、光的波长的测定：
光的颜色红橙
黄
各色光在真空中的波长
波长
光的
波长
nm
颜色
nm
770－620
实验原理
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条纹
间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长越大，
条纹间的距离也越大，这是为什么？
思考
r1
P1
x
S1 d
θ
r2
P
S2 l
干涉条纹的间距?
双缝屏幕
S1
d
L
S2
△x ★条纹间距的含义：相邻亮纹和亮纹之间的距离或相邻暗纹和暗纹之间的距离叫做
△x 条纹间距。
3.由两个不同光源所发出的两束白光落在同一
点上，不会产生干涉现象．这是因为( D )
A．两个光源发出光的频率不同 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

高二物理选修34第十三章：第3节：光的干涉

高二物理选修34第十三章：第3节：光的干涉光具有波粒二象性。

光电效应现象说明波有粒子性；光的干预、衍射和偏振现象说明光具有动摇性，光波是横波。

麦克斯韦电磁场实际说明光是一种电磁波，赫兹用实验证明了光确实是一种电磁波。

激光是一种天然光源，具有很多特性，在迷信研讨和工农业消费中有普遍的运用。

3 光的干预●教学目的一、知识目的1.经过实验观察，让先生看法光的衍射现象，知道发作清楚的光的衍射现象的条件，从而对光的动摇性有进一步的看法.2.通常学习知道〝几何光学〞中所说的光沿直线传达是一种近似规律.二、才干目的1.经过讨论和对单缝衍射装置的观察，了解衍射条件的设计思想.2.在仔细观察课堂演示实验和课外自己入手观察衍射现象的基础上，培育先生比拟推理才干和笼统思想才干.三、德育目的经过〝泊松亮斑〞等迷信小故事的学习，培育先生坚决的自决计、踏实勤劳的任务态度和迷信研讨品德.●教学重点单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及发生清楚衍射现象的条件.●教学难点衍射条纹成因的初步说明.●教学方法1.经过机械波衍射现象类比推理，提出光的衍射实验观察想象.2.经过观察剖析实验，归结出发生清楚衍射现象的条件以及衍射是光的动摇性的表现.3.经过对比看法衍射条纹的特点及变化，加深对衍射图象的了解.●教学用具JGQ型氦氖激光器25台，衍射单缝〔可调缝宽度〕，光屏、光栅衍射小圆孔板，两支铅笔〔先生自备〕，日光灯〔教室内普通都有〕，直径5 mm的自行车轴承用小钢珠，被磁化的钢针〔吸小钢珠用〕，投影仪〔本节课在光学实验室停止〕.●课时布置：1课时1.实验：双缝干预〔1〕装置：双缝、激光器、光屏〔2〕现象：屏上构成亮暗相间的条纹；条纹之间的距离相等，亮度相反〔实践上由于衍射而不同〕。

这就是光的干预现象，明天我们来学习第一节：光的干预。

第1课时：双缝干预新课教学：一、双缝干预1.什么是双缝干预：平行的单色光照射到相距很近的双狭缝上，在狭缝后的光屏上出现亮暗相间条纹的现象叫做双缝干预现象。

人教版高中物理选修3-4讲义第十三章光3光的干涉

3 光的干涉一、杨氏干涉实验1．1801 年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，人们开始认识到光具有波动性．2．双缝干涉实验(1) 实验过程：让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2 的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉现象．(2) 实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹．(3) 实验结论：光是一种波．二、决定条纹间距的条件1．干涉条件：两波源的频率、相位和振动方向都相同．2．出现明暗条纹的判断(1) 亮条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶(填“奇”或“偶” )数倍时，出现亮条纹．(2) 暗条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇(填“奇”或“偶” )数倍时，出现暗条纹．1．判断下列说法的正误．(1) 用白光做双缝干涉实验时屏幕各处均是彩色条纹．( × )(2) 频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定．( × )(3) 用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个狭缝到屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹．( √ )(4) 用两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个狭缝到屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹．( × )2．如图 1 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S1和S2 的路程差为7.95× 10－7 m．则在这里出现的应是_______ (填“亮条纹”或“暗条纹” )．图1 答案暗条纹、杨氏干涉实验如图为双缝干涉的示意图，单缝发出的单色光投射到相距很近的两条狭缝S1和S2上，狭缝就成了两个波源，发出的光向右传播，在后面的屏上观察光的干涉情况．(1)两条狭缝起什么作用？(2)在屏上形成的光的干涉图样有什么特点？答案(1) 光线照到两狭缝上，两狭缝成为振动情况完全相同的光源．(2)在屏上形成明暗相间、等间距的干涉条纹．1．杨氏双缝干涉实验(1)双缝干涉的装置示意图实验装置如图 2 所示，有光源、单缝、双缝和光屏．图2(2)单缝的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．也可用激光直接照射双缝．(3) 双缝的作用：将一束光分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光．2．光产生干涉的条件两束光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同．杨氏双缝干涉实验是靠“一分为二”的方法获得两个相干光源的．3．干涉图样(1)单色光的干涉图样：干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹．(2)白光的干涉图样：中央条纹是白色的，两侧干涉条纹是彩色条纹．1 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答案A解析各色光的频率不同、波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，叠加后得到彩色条纹．2 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），已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时（）A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他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，其他颜色的干涉条纹依然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮答案C解析分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，但仍有光亮．[学科素养] 例 2 回顾了双缝干涉实验，两束光发生干涉的条件是两束光的频率相同、相位差恒定、振动情况相同．一方面让学生对物理规律的认识更加深刻，另一方面也让学生进一步熟悉了双缝干涉发生的条件．这很好地体现了“物理观念” 和“科学思维”的学科素养．、决定条纹间距的条件(1)若屏上某点是两列光波的波峰与波峰相遇，该点的振动是加强还是减弱？若屏上某点是两列光波的波峰与波谷相遇，该点的振动是加强还是减弱？(2)如图所示是几种单色光的双缝干涉图样．①用不同颜色的光做干涉实验时干涉图样有什么不同？②如果将屏幕远离双缝移动，条纹间距如何变化？③改变双缝间的距离，条纹间距如何变化？④双缝干涉条纹的间距与哪些因素有关？答案(1) 波峰与波峰相遇，振动加强；波峰与波谷相遇，振动减弱.0(2)①红光的条纹间距最宽，紫光的条纹间距最窄．②屏幕离双缝越远，条纹间距越大．③双缝间距越大，条纹间距越小．④与光波波长、双缝到屏的距离及双缝间距离有关．1．两相邻亮条纹（或暗条纹）间距离与光的波长有关，波长越大，条纹间距越大．白光的干涉条纹的中央是白色的，两侧是彩色的，这是因为：各种色光都能形成明暗相间的条纹，都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹．两侧条纹间距与各色光的波长成正比，条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹．2．亮、暗条纹的判断如图3所示，设屏上的一点P到双缝的距离分别为r1和r2，路程差Δr＝r2－r1.图3（1）若满足路程差为波长的整数倍，即Δr＝kλ（其中k＝0,1,2,3⋯），则出现亮条纹．k＝0 时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O 处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹．k 为亮条纹的级次．2k－1（2）若满足路程差为半波长的奇数倍，即Δr＝2λ（其中k＝1,2,3⋯），则出现暗条纹．k 为暗条纹的级次，从第 1 级暗条纹开始向两侧展开．例3 在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是( )A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光C．相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D．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答案A解析条纹间距与光的波长成正比，在可见光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中央亮条纹最远的是红光， A 正确， B 错误；双缝干涉现象中，相邻两亮条纹或两暗条纹是等间距的，故 C 错误；红光的波长比紫光的波长大，所以换成紫光后，相邻两亮条纹间距将变窄，故D 错误．4 (2018 ·嵊州高二检测) 如图 4 所示，在双例缝干涉实验中，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4 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，S1、S2射出的仍是相干光，由单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的路程差为零，故中央亮条纹略向下移， D 正确．1．（杨氏双缝干涉实验）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，屏上将呈现彩色干涉条纹答案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）相间的条纹， B 对；若仅将入射光由红光改为紫光，波长变小，条纹间距变小， C 错；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D 错．2.（决定条纹间距的条件）如图 5 所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，的图样，乙图为换用另一种单色光进行实验的图样，则以下说法中正确的是甲图为绿光进行实验()图5A．乙图可能是用红光进行实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光进行实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光进行实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光进行实验产生的条纹，表明红光波长较短答案A解析题图乙中条纹的间距比题图甲大，故题图乙中光的波长较长，即比绿光的波长长．红光的波长比绿光长，紫光的波长比绿光短， A 正确．3.（亮、暗条纹的判断）如图 6 所示，用单色光做双缝干涉实验，P 处为第二条暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验（其他条件不变，屏足够大），则同侧第二条暗条纹的位置（）图6A．仍在P 处B ．在P 点上方C．在P 点下方D．要将屏向双缝方向移近一些才能看到答案B解析由λ＝c f知，f变小，λ变大．若出现第二条暗条纹，则P到双缝的路程差Δr ＝32λ，当λ 变大时，Δr 也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在P 点上方， B 正确．4．（亮、暗条纹的判断）（多选）双缝干涉实验装置如图7 所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为l ，调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（）图7A．若仅将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰B．若仅将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹C．若仅将双缝间距离减小，像屏上的两个相邻亮条纹间的距离变小D．若仅将双缝间距离减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离变大答案BD解析双缝到像屏的距离不影响干涉条纹的清晰程度， A 错，B 对；仅将双缝间距减小，像屏上的两个相邻亮条纹或暗条纹间的距离变大， C 错， D 对.一、选择题考点一双缝干涉实验1．用两个红灯泡照射白墙，在墙上看到的是( )A ．明暗相间的条纹B．彩色条纹C．一片红光D．晃动的条纹答案C解析两灯泡不是相干光源，故选 C.2．(多选)用红光做光的双缝干涉实验，如果将其中一条缝改用蓝光，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．频率不同的两束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、振动方向相同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，B、D正确．3．某同学自己动手利用如图1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 为像屏．当他用一束阳光照射到 A 上时，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，最大的可能性是( )图1A ．单缝S太窄B．单缝S 太宽C．S 到S1与到S2的距离不等D．阳光不能作为光源答案B解析本实验中，单缝S应非常窄，才可看成“理想线光源” ，才能成功地观察到干涉现象，移走B屏后，在C上出现一窄亮斑，说明单缝S太宽，故A错误，B正确；S到S1与到S2 距离不等时，也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮条纹， C 错误；太阳光可以作为光源， D 错误．考点二决定条纹间距的条件4．(多选)用a、b 两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图 2 所示的干涉图样，其中图甲是 a 光照射形成的，图乙是 b 光照射形成的，则关于a、 b 两束单色光，下述说法中正确的是( )图2A．a 光的频率比b光的大B．在水中 a 光传播的速度比 b 光的大C．水对 a 光的折射率比b光的大D．b 光的波长比 a 光的短答案AC解析从题图可以看出， a 光的条纹间距小，说明 a 光的波长小，频率大，选项 A 正确， D 错误；水对频率低的单色光的折射率小，即水对b光的折射率小，选项 C 正确；折射率小的光在水中的传播速度大，即 b 光在水中的传播速度大，选项 B 错误．5．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的( )A ．传播速度不同B．强度不同C ．振动方向不同D ．频率不同答案D解析两侧条纹间距与各色光的波长成正比，不同色光的频率不同、波长不同．这样除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，便形成了彩色条纹．6．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )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完全相同的相干光源C．用红光和绿光分别做双缝干涉实验(λ红＞λ绿)，绿光干涉图样的条纹间距比红光大D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有发生干涉答案B解析在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项 A 错误， B 正确．绿光波长比红光短，所以条纹间距较小，选项 C 错误．两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了方便肉眼观察，故选项 D 错误．考点三亮、暗条纹的判断7.瓦斯在隧道施工、煤矿采掘等方面危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图 3 所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器 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，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．如果屏的正中央 O 点变为暗条纹，说明 B 中气体（）图38．（多选）用单色光做双缝干涉实验时（）A ．屏上到双缝的路程差等于波长整数倍处出现亮条纹B ．屏上到双缝的路程差等于半波长整数倍处，可能是亮条纹，也可能是暗条纹C ．屏上的亮条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D ．屏上的亮条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方答案 AB解析在双缝干涉实验中，屏上到双缝的路程差等于波长整数倍处出现亮条纹，是振动加强处，不一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方，也可能是波谷与波谷相遇的地方， A 选项正确，C 选项错误；屏上到双缝的路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（亮条纹）， B 选项正确；两列光波的波峰与波谷相遇的地方，应是暗条纹， D 选项错误．A ．一定含瓦斯C ．不一定含瓦斯答案 AB ．一定不含瓦斯 D ．无法判断9．(多选)双缝干涉实验装置如图 4 所示，绿光通过单缝S后，投射到有双缝的挡板上，双缝S1和S2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涉条纹．屏上O 点距双缝S1和S2 的距离相等，P 点是O 点上侧的第一条亮条纹，如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是( )图4A．O 点是红光的亮条纹B ．红光的同侧第一条亮条纹在P 点的上方C．O 点不是蓝光的亮条纹D．蓝光的同侧第一条亮条纹在P 点的上方答案AB解析中央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，所以红光的同侧第一条亮条纹在P 点上方，蓝光的同侧第一条亮条纹在P 点下方，选项 B 正确， D 错误．二、非选择题10．1801 年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功地观察到了光的干涉现象．他用单色光照射屏上的一个小孔，是为了获得_________________ ；由小孔射出来的光再射到两个小孔上，是为了获得_____________________________________________________________ ．答案一个点光源两个振动情况总相同的光源，即相干光源解析在双缝干涉实验中，两光的频率须相同，因此他用单色光照射屏上的一个小孔，是为了获得一个点光源，由小孔射出来的光再射到两个小孔上，是为了获得相干光源．。

高二物理光的干涉试题答案及解析

高二物理光的干涉试题答案及解析1.下列说法正确的是A．著名的泊松亮斑是光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象【答案】D【解析】著名的泊松亮斑是光的衍射现象，A错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，B错误；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，C错误；在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象，D正确。

【考点】考查了光的干涉与衍射2.两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。

下列说法正确的是（）A．两波源的振动频率一定相同B．虚线一定是波谷与波谷相遇处C．两列波的波长都是2mD．两列波的波长都是1m【答案】AC【解析】据题意，如图所示是波的干涉图样，当频率相同的两列波相遇时会发生干涉现象，故选项A正确；虚线表示振动减弱区，这是两列波的波峰和波谷相遇所致，故选项B错误；据可知，当某点到两个波源的距离差为波长整数倍，该点振动加强，如果取该点在其中一个波源上，且从图可以看成有3个波长，则有，故选项C正确而选项D错误。

【考点】本题考查波的干涉。

3.两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则有 ( )A．质点P的振动始终加强，P点振幅最大B．质点P的振动始终加强，P点位移始终最大c．质点P的振动有时加强，有时减弱，振幅随时间周期性变化D．质点P的振动有时加强，有时减弱，因为P点的位移随时间作周期性变化【答案】A【解析】两列频率相同的波发生干涉时，会形成稳定的干涉图样，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则在P点两列波的振动情况相同，即同一时刻向相同方向振动，即振动始终加强，所以振幅为两列波的振幅之和，故选项A正确选项CD错误；两列波的位移随时间周期性变化，也有为负值的时候和为零的时候，故选项B错误．【考点】波的干涉．4.如图所示，用单色光A做双缝干涉实验时，P处为第二条暗纹的中点，改用频率较低的单色光B重做实验，若其他条件不变，则()．A．第二条暗纹中点仍在P点B．第二条暗纹中点在P点上方C．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点仍在O点D．中央亮纹的宽度变大，亮纹中点在O点上方【答案】B【解析】由λ＝和Δx＝λ可知B正确．不论波长如何变化，中央亮纹的中点仍在O点．5.利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：其中正确的是()．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．换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距离变窄【答案】ABD【解析】由条纹间距公式Δx＝λ，d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离，可知：A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．6.在双缝干涉实验中，中间零级明条纹到双缝的距离相等，那么从第四级明条纹到双缝的距离差是()．A．2λB．2.5λC．3λD．4λ【答案】D【解析】由路程差Δs＝nλ可知，第四级明条纹到两缝的距离之差为4λ，故选项D正确．7.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【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，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．8.在杨氏双缝干涉实验装置中，用红光做实验，在屏上呈现明暗相间、间隔距离相等的红色干涉条纹．若将若将其中一条缝挡住其中一条缝挡住，另一条缝仍然可以通过红光，那么在屏上将看到A．形状与原来一样的明暗相间、间距相等的红色条纹B．形状与原来相似的明暗相间、间距相等的红色条纹，只是间距变窄了C．形状与原来不同的明暗相间、间距不等的红色条纹D．没有条纹，只是一片红光【答案】C【解析】双逢干涉的条纹是明暗相间间距相等的红色条纹，挡住其中一条缝，双缝变单逢，出现的是单逢衍射的图样，单逢衍射的图样为明暗相间的条纹，但是中间的宽而且亮，往两边变得暗而且窄。

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1．知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象中了解光是一种波。

2．理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因。

3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件。

干涉是波特有的现象，光既然是波，也有波动，也应该能够产生干涉现象，为什么光的干涉实验直到1801年才做成功？
提示：机械波的干涉实验很容易做成，但光的干涉实验直到1801年才由托马斯·杨做成功，这是因为光波的波长很短，要得到满足相干条件的两个独立的光源是非常困难的。

1．杨氏双峰干涉实验
(1)史实：1801年，英国物理学家________成功地观察到了光的干涉现象。

(2)实验过程：让一束____的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两条狭缝相距很____。

如果光是一种波，狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的。

两波源发出的光在挡板后面的空间互相____，发生干涉现象：来自两个光源的光在一些位置相互____，在另一些位置相互____。

(3)实验现象：在屏上得到________的条纹。

(4)实验结论：证明光是一种____。

(5)现象解释：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时(即恰好等于波长的______时)，两列光在这点相互加强，这里出现______；当两个光源与屏上某点的距离之差等于________时，两列光在这一点________，这里出现暗条纹。

2．决定条纹间距的条件
(1)相干光源：如果两个光源发出的光能够产生干涉，这样的两个光源叫做________。

激光器发出的光就是相干光源。

(2)干涉条件：两列光的________相同，振动方向相同，________恒定。

思考：两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们为什么观察不到干涉条纹？
答案：1．(1)托马斯·杨(2)平行近叠加加强削弱
(3)明暗相间(4)波(5)偶数倍整数倍亮条纹半波长的奇数倍相互削弱
2．(1)相干光源(2)频率相位差
思考
提示：一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况、频率往往是不同的，即两者不是相干光源，所以观察不到干涉条纹。