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1.(2024·江苏南京市调研)下列说法正确的是( )
A.图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上,在圆盘后得到的衍射图样
B.图乙为双缝干涉示意图,双缝间距越大,则相邻亮条纹间距越大
C.图丙为光导纤维工作原理示意图,内芯的折射率比外套的折射率小
D.图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片,若只旋转其中一个偏振片,光屏上的亮度不
变
2.利用图示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图中甲和乙两种
图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是( )
A.甲对应单缝,乙对应双缝
B.甲对应双缝,乙对应单缝
C.都是单缝,甲对应的缝宽较大
D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大
3.(2023·山东济宁市模拟)用光传感器能直观地演示双缝干涉,实验装置如图甲所示,某次
实验的双缝间距d=0.6 mm,调整双缝到光传感器的距离L=0.3 m,在计算机中得到图乙所
示光强变化的图样,可以推断该实验所用单色光波长为( )A.200 nm B.400 nm C.600 nm D.800 nm
4.如图所示,某种光盘利用“凹槽”“平面”记录信息,激光照射到“凹槽”会产生极小反
射光强,下列说法正确的是( )
A.“凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成
B.激光在透明介质中的传播速度与“平面”反射光的传播速度相同
C.激光在透明介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D.“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
5.(2023·河南驻马店市期末)某实验小组同学采用图甲装置研究光的干涉现象,两狭缝 S 、
1
S 间距离d及各自宽度m均可调,狭缝到光屏的距离为L。用不同的单色光垂直照射狭缝,
2
得到如图乙所示的干涉条纹。下列说法正确的是( )
A.在d、L相同条件下,照射光的频率越高,形成的干涉亮条纹越宽
B.若遮住S,用红光照射S,减小S 的宽度m,光屏上的中央亮条纹变宽变暗
1 2 2
C.若同时用红光和蓝光分别照射S、S,光屏上将得到红蓝相间的干涉彩色条纹
1 2
D.用红光照射两条狭缝时,若狭缝S 、S 到光屏上P 点的路程差为红光波长的3.5倍,P
1 2 1 1
点处一定是亮条纹
6.(多选)(2023·天津市杨柳青第一中学模拟)图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的
装置,其中M为标准板,N为水平放置的待检测物体,入射光竖直向下照射,图乙为观察
到的干涉条纹,下列说法正确的是( )A.入射光的波长越长,干涉条纹的条数越少
B.M和N之间垫块的高度越高,干涉条纹的条数越少
C.P点所对应待检测物体的表面相对Q点所对应待检测物体的表面是凸起的
D.P点所对应待检测物体的表面相对Q点所对应待检测物体的表面是凹下的
7.(2023·重庆卷·5)某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹,
发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同
的入射角由水斜射入空气,发现a光的折射角比b光的大,则( )
A.在空气中传播时,a光的波长比b光的大
B.在水中传播时,a光的速度比b光的大
C.在水中传播时,a光的频率比b光的小
D.由水射向空气时,a光的全反射临界角比b光的小
8.(2023·安徽省三校联考)如图所示,一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一块水平放置的平
面玻璃板接触,用平行的单色光竖直向下照射,可以观察到一些明暗相间的单色同心圆环,
由于这种现象首先是由牛顿观察到的,所以这些同心圆环叫作牛顿环。关于这种现象,下列
说法正确的是( )
A.这是光的衍射现象
B.这是光的折射现象
C.单色圆环离圆心越远,间距越稀疏
D.单色圆环离圆心越远,间距越密集
9.(2021·山东卷·7)用平行单色光垂直照射一层透明薄膜,观察到如图所示明暗相间的干涉条
纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像,可能正确的是( )
10.(2023·山东卷·5)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环,C为待测柱形
样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说
法正确的是( )
A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动
11.(2024·吉林长春市质检)彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射,然后在水滴的背面
发生反射,最后离开水滴时再次折射形成的。如图所示,一束太阳光从左侧射入球形水滴,
a、b是其中的两条出射光线,一条是红光,另一条是紫光。则下列说法正确的是( )
A.a光是红光,b光是紫光
B.若用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光条纹间距小于b光条纹间距
C.若遇到相同的障碍物,a光比b光更容易发生明显衍射
D.在水滴中传播时,a光的速度大于b光的速度
12.(2023·广东广州市联考)如图所示,将附有一层肥皂液膜的圆形铁丝圈竖直放置在红色光
源的右侧,人在与光源同侧的位置观察液膜,下列说法正确的是( )
A.若将该装置放在地球表面上观察,可看到竖直直条纹
B.若将该装置放在空间站上观察,可看到水平直条纹
C.若该装置在地球表面观察到的水平直条纹的间距为Δx ,在月球表面观察到的水平直条
1
纹的间距为Δx,则Δx<Δx
2 1 2
D.若将红色光源换为蓝色光源,在地球表面观察到的水平直条纹的间距将增大
13.(多选)(2023·辽宁沈阳市模拟)如图所示是1834年物理学家洛埃德观察到光的干涉现象的原理图。线光源S发出波长为600 nm的光有一部分直接射到足够大的屏D上,另一部分经
镜面M反射到屏D上,对镜面的入射角接近90°,这两部分光重叠产生干涉,在屏D上出
现明暗相间的干涉条纹,这称之为洛埃德镜干涉,洛埃德镜干涉的条纹间距与波长的关系与
杨氏双缝干涉相同,则( )
A.若改为紫光照射,条纹间距会增大
B.相邻的两条亮条纹间距约为5.7×10-4 m
C.屏D上出现干涉亮条纹的条数约为15条
D.屏D上出现干涉条纹的区域长度约为6.3×10-3 m
第 2 练 光的干涉、衍射和偏振
1.A [题图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上,在圆盘后得到的衍射图样,选项 A正
确;题图乙为双缝干涉示意图,根据Δx=λ可知,双缝间距越大,则相邻亮条纹间距越小,
选项B错误;题图丙为光导纤维工作原理示意图,利用光的全反射,所以内芯的折射率比
外套的折射率大,选项C错误;题图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片,若只旋转其
中一个偏振片,偏振方向不平行,此时光屏上的亮度变暗,选项D错误。]
2.A [由题图中给出的甲、乙两种图样可知,甲是单缝衍射的图样,乙是双缝干涉的图样,
A项正确,B、C、D项错误。]
3.B [根据题图乙可知Δx= μm=200 μm,由Δx=λ,得λ=Δx=400 nm,故选B。]
4.D [“凹槽”产生极小光强是由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱,是由
于干涉现象形成,故A错误;透明介质中激光的传播速度小于真空中光速,故激光在透明
介质中的传播速度与“平面”反射光的传播速度不相同,故B错误;由于“凹槽”反射光
与“平面”反射光叠加后削弱,考虑到“凹槽”反射光的路程,“凹槽”深度的2倍应为激
光半波长的奇数倍,故C错误;“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光,频率
相同,故D正确。]
5.B [由题图乙可知,在d、L相同条件下,红光的波长更长,频率更低,形成的干涉条纹
更宽,故照射光的频率越低,形成的干涉亮条纹越宽,A项错误;若遮住S ,用红光照射
1
S ,光屏上得到的是衍射条纹,减小S 的宽度m,衍射现象更明显,光屏上的中央亮条纹变
2 2
宽变暗,B项正确;若同时用红光和蓝光分别照射 S 、S ,不会发生干涉现象,光屏上不会
1 2
得到干涉条纹,C项错误;用红光照射两条狭缝时,若狭缝S、S 到光屏上P 点的路程差为
1 2 1红光波长的3.5倍,P 点处一定是暗条纹,D项错误。]
1
6.AC [根据光的干涉特点可知,入射光的波长越长,相邻干涉条纹的距离越大,即题图
乙观察到的干涉条纹的条数越少,故 A正确;发生薄膜干涉时,相邻亮条纹间的空气层的
厚度差为,M和N之间垫块的高度越高,空气层的夹角越大,所以相邻亮条纹之间的距离
变小,干涉条纹的条数越多,故B错误;薄膜干涉是等厚干涉,即亮条纹处空气膜的厚度
相等,亮条纹右偏说明P点所对应待检测物体的表面相对Q点所对应待检测物体的表面是
凸起的,故C正确,D错误。]
7.D [根据相邻两条亮条纹的间距计算公式Δx=λ,由此可知λ<λ,故A错误;
a b
根据折射定律n=,a、b光以相同的入射角由水斜射入空气,a光的折射角比b光的大,则
n>n
a b
根据光在介质中的传播速度与折射率的关系 n=,可得在水中传播时,a光的速度比b光的
小,故B错误;
在水中传播时,a光的折射率比b光的大,所以a光的频率比b光的大,故C错误;
根据临界角与折射率的关系sin C=,可得在水中传播时,a光的折射率比b光的大,a光的
全反射临界角比b光的小,故D正确。]
8.D [凸透镜的凸面和平面玻璃板之间形成一个空气薄膜,当用平行的单色光竖直向下照
射时,劈尖形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。同一半径的圆环处的空
气膜厚度相同,上、下表面反射光的光程差相同,因此使干涉图样呈圆环状,所以牛顿环是
薄膜干涉现象,选项A、B错误;空气薄膜厚度不同,上、下表面反射光的光程差也不同,
由于上表面是球面,所以越远离中心的地方空气薄膜厚度增加越快,光程差越大,干涉条纹
也就越密集,选项C错误,D正确。]
9.D
10.A [由题知,C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,G增长的高度大于C
增长的高度,则劈形空气层的厚度变大,且同一厚度的空气层向劈尖移动,则条纹向左移动。
故选A。]
11.B [太阳光从左侧射入球形水滴时,入射角相同,a光的折射角小于b光的折射角,根
据折射定律,可知n>n,折射率大则频率高,则a光是紫光,b光是红光,A错误;由A可
a b
知λ<λ ,根据Δx=λ可知,用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光条纹间距小于b光
a b
条纹间距,遇到相同的障碍物,b光比a光更容易发生明显衍射,B正确,C错误;由n=
得v