PAGEPAGE5課后素養落實(十四)光的干涉(建議用時：40分鐘)◎考點一雙縫干涉1．光通過雙縫后在屏上產生彩色條紋，若用紅色和綠色玻璃各擋住一縫，則屏上將出現()A．黃色的干涉條紋B．紅綠相間的條紋C．黑白相間的條紋D．無干涉條紋D[紅光和綠光的頻率不同，不能產生干涉現象．]2．(多選)對兩列光波在空中疊加，以下說法中正確的是()A．不同顏色的光有可能發生干涉現象B．不同顏色的光不可能發生干涉現象C．光的強度不同有可能發生干涉現象D．光的強度不同不可能發生干涉現象BC[兩列光波疊加是否發生干涉現象關鍵看兩列光波是否是相干光，即是否滿足頻率相同、相位差恒定的條件，不同顏色的光頻率不同，所以不可能發生干涉現象，故選項B正確，A錯誤；光的強度不同，但仍有可能滿足相干條件，也就是有可能發生干涉現象，故選項C正確，D錯誤．]3．某同學利用如圖所示實驗觀察光的干涉現象，其中A為單縫屏，B為雙縫屏，C為光屏．當他讓一束陽光照射A屏時，C屏上并沒有出現干涉條紋，他移走B后，C上出現一窄亮斑．分析實驗失敗的原因可能是()A．單縫S太窄B．單縫S太寬C．S到S1和S2距離不相等D．陽光不能作光源B[雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源，而線光源可以看做是由許多個點光源沿一條線排列組成的，這里觀察不到光的干涉現象是由于單縫太寬，得不到線光源．故選項B正確．]4．(多選)雙縫干涉實驗裝置如圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2到單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點到雙縫S1和S2的距離相等，P點是距O點最近的第一條亮條紋，如果將入射的綠光換成紅光或藍光，已知紅光波長大于綠光波長，綠光波長大于藍光波長，則下列說法正確的是()A．O點處出現紅光的亮條紋B．紅光的第一條亮條紋在P點的上方C．O點處不出現藍光的亮條紋D．藍光的第一條亮條紋在P點的上方AB[O點距離雙縫的路程差為0，該點為亮條紋，當用紅光或藍光照射時，在O點也產生紅光的亮條紋或藍光的亮條紋，A正確，C錯誤；根據雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ和紅光的波長大于綠光的波長可知，紅光的條紋間距大于綠光的條紋間距，所以紅光的第一條亮條紋在P點的上方，B正確；同理可知，藍光的第一條亮條紋在P點的下方，D錯誤．]5．如圖所示，用頻率為f的單色光(激光)垂直照射雙縫，在光屏的P點出現第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差|r1－r2|應為()A．eq\f(c,2f)B．eq\f(3c,2f)C．eq\f(3c,f)D．eq\f(5c,2f)D[出現暗條紋，說明S1、S2到P點距離之差為eq\f(λ,2)×(2n－1)＝eq\f(5,2)λ，而λ＝eq\f(c,f)，所以|r1－r2|＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5c,2f)，因此D是正確的．]◎考點二薄膜干涉6．下列現象中可以用薄膜干涉來解釋的是()A．雨后的彩虹B．水面上的油膜在陽光照射下呈彩色C．透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色D．荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮B[雨后的彩虹是色散現象，故選項A錯誤；透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色是衍射(第三節將會學到)現象，故選項C錯誤；水珠在陽光下晶瑩透亮是全反射的結果，故選項D錯誤；油膜在陽光照射下呈彩色是薄膜干涉的結果，故選項B正確．]7．用單色光照射位于豎直平面內的肥皂液薄膜，所觀察到的干涉條紋為()ABCDB[薄膜的干涉是等厚干涉，同一條紋厚度相同，且條紋是水平的，故選B．]8．劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜．當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示．干涉條紋有如下特點：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定．現若在圖中裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋()甲乙A．變疏B．變密C．不變D．消失A[干涉條紋是由空氣薄膜的上下兩個表面反射的光線疊加而成的，當抽去一張紙片后，劈形空氣薄膜傾角減小，相鄰明條紋(或暗條紋)變疏．]9．(多選)在照相機鏡頭上常涂有增透膜，關于增透膜的說法正確的是()A．增透膜的厚度為綠光在真空中波長的eq\f(1,4)B．增透膜的厚度為綠光在增透膜中波長的eq\f(1,4)C．綠光從增透膜前后表面的反射光互相抵消D．綠光從增透膜前后表面的反射光互相疊加使綠光振動加強BC[在選擇增透膜時，一般是使對人眼靈敏的綠色光在垂直入射時增透膜前后表面反射的光相互抵消，因此增透膜的厚度應等于綠光在薄膜中的波長的eq\f(1,4)倍，從薄膜前后表面的反射綠光相互抵消，故B、C正確．故選：B、C．]10．在雙縫干涉實驗中，光屏上P點到雙縫S1、S2的距離之差ΔS1＝0.75μm，光屏上Q點到雙縫S1、S2的距離之差ΔS2＝1.5μm．若用頻率ν＝6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，則()A．P點出現亮條紋，Q點出現暗條紋B．P點出現暗條紋，Q點出現亮條紋C．兩點均出現亮條紋D．兩點均出現暗條紋B[由光的頻率ν＝6.0×1014Hz，知光的波長λ＝eq\f(c,ν)＝5×10－7m．P點到雙縫S1、S2的距離之差ΔS1＝0.75μm＝7.5×10－7m＝1.5λ．Q點到雙縫S1、S2的距離之差ΔS2＝1.5μm＝15×10－7m＝3λ，因此，P點出現暗條紋，Q點出現亮條紋，故B正確．]11．在楊氏干涉實驗中，從兩個狹縫到達屏上的某點的光走過的路程相等，該點即為中央亮條紋的位置(即k＝0對應的那條亮條紋)，雙縫屏上有上下兩狹縫，設想在雙縫屏后用一塊極薄的透明玻璃片遮蓋下方的縫，則屏上中央亮條紋的位置將()A．向上移動B．向下移動C．不動D．可能向上移動，也可能向下移動B[本題考查對形成明暗條紋條件的理解．雙縫到屏上中央亮條紋O點的距離相等，當下方的狹縫用一塊極薄的玻璃片遮蓋住后，由于波在玻璃中傳播的波長變小，因此下縫到O點的距離內的波長個數變多，所以屏上對應的到雙縫波長個數相等的點下移，即屏上中央亮條紋的位置將向下移動，故B正確．]12．登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損傷視力．有人想用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率ν＝8.1×1014Hz，那么他設計的這種“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8m B．1.85×10－7mC．1.24×10－7m D．6.18×10－8mC[為了減小紫外線對眼睛的傷害，應使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射的光疊加后加強，則路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應等于光在薄膜中的波長λ′的整數倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)．因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的eq\f(1,2)．紫外線在真空中的波長是λ＝eq\f(c,ν)＝3.7×10－7m，在膜中的波長是λ′＝eq\f(λ,n)＝2.47×10－7m，故膜的厚度至少是1.24×10－7m，故C正確，A、B、D錯誤．故選C．]13．如圖所示，在雙縫干涉實驗中，若用λ1＝5×10－7m的光照射，屏上O點是中央亮條紋，屏上A點為第二級亮條紋所在處．若換用λ2＝4×10－7m的光照射時，屏上O點處是什么情況？屏上A點處又是什么情況？[解析]從雙縫到屏上O點的距離之差，無論用何種頻率的光照射，路程差總是零．所以O點仍然是亮條紋．從雙縫到屏上A點的路程差d＝S2A－S1A，用λ1光照射時為第二級亮條紋，即d＝2λ1代入數據d＝1×10－6m