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光（干涉、衍射、偏振、全反射）作业题
作业题目难度分为3档：三星☆☆☆（基础题目）
四星☆☆☆☆（中等题目）
五星☆☆☆☆☆（较难题目）
本套作业题目1-6题为三星,7-12为四星。
1．以下光源可作为相干光源的是( ) ☆☆☆
A．两个相同亮度的烛焰
B．两个相同规格的灯泡
C．双丝灯泡
D．出自一个光源的两束光
答案解析：相干光的条件，必须是频率相同，相位差恒定，故只有 D正确．
2．(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
答案解析：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．
3．白光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若在两个缝上分别安装红色和绿色滤
光片，则屏上将出现( ) ☆☆☆
A．黄色干涉条纹 B．红、绿相间的条纹C．黑、白相间的条纹 D．无干涉条纹
答案解析：在两缝上分别安装红色和绿色滤光片后，到达屏上的两束光分别是红
光和绿光，由于红光和绿光频率不同，不是相干光，不会出现干涉条纹，故正确
答案为D.
4．(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
λ
C．在距双缝的光程差为n 的点形成明条纹
2
1
D．在距双缝的光程差为(n＋ )λ的点形成暗条纹
2
答案解析：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
λ
波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n＋1) ，n＝0、1、2、3…这点为减弱点，该处出现
2
暗条纹．B、D正确．
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
答案解析：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频率
不同．D选项正确．
6．某同学利用如图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( ) ☆☆☆A．单缝S太窄
B．单缝S太宽
C．S到S 和S 距离不相等
1 2
D．阳光不能作光源
答案解析：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．
7．在双缝干涉实验中，光屏上 P点到双缝 S 、S 的距离之差ΔS ＝0.75 μm，光
1 2 1
屏上Q 点到双缝 S 、S 的距离之差ΔS ＝1.5μm.若用频率ν＝6.0×1014Hz 的黄光
1 2 2
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
答案解析：由光的频率ν＝6.0×1014Hz，知光的波长λ＝c/ν＝5×10－7 m．P 点到双
缝S 、S 的距离之差ΔS ＝0.75μm＝7.5×10－7m＝1.5λ.Q 点到双缝S 、S 的距离
1 2 1 1 2
之差ΔS ＝1.5 μm＝15×10－7 m＝3λ，因此，P点出现暗条纹，Q 点出现亮条纹，
2
本题的正确答案是选项B.
8.如图所示，用频率为ν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 P－S P 应为( ) ☆☆☆☆
2 1c 3c 3c 5c
A. B. C. D.
2ν 2ν ν 2ν
c λ 3c
答案解析：单色光的波长λ＝ ，又P 点出现第3条暗条纹，即S P－S P＝3 ＝ ，
2 1
ν 2 2ν
B 正确．
9．在杨氏干涉实验中，从两个狭缝到达屏上的某点的光走过的路程相等，该点
即为中央亮条纹的位置(即 k＝0 对应的那条亮条纹)，双缝屏上有上下两狭缝，
设想在双缝屏后用一块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位
置将( ) ☆☆☆☆
A．向上移动
B．向下移动
C．不动
D．可能向上移动，也可能向下移动
答案解析：本题考查对形成明暗条纹条件的理解．双缝到屏上中央亮条纹O点的
距离相等，当下方的狭缝用一块极薄的玻璃片遮盖住后，由于波在玻璃中传播的
波长变小，因此下缝到 O 点的距离内的波长个数变多，所以屏上对应的到双缝
波长个数相等的点下移，即屏上中央亮条纹的位置将向下移动，故本题选B 项．
10．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，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图所示：
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点变为暗纹，说明 B 中气体( ) ☆☆☆☆
A．一定含瓦斯 B．一定不含瓦斯
C．不一定含瓦斯 D．无法判断答案解析：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．A正确．
11．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．则下列说法正确的是( ) ☆☆☆☆
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
答案解析：本题主要考查学生观察图象的能力，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．
如题图可知，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)条纹的间距为
L
Δx＝ λ，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
d
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．
12．光纤通信是 20世纪70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在
积极研究和发展这种技术．发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，
就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的
作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为 0.85μm 的单色光．上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为 1.06μm的单
色光．这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”
一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题： ☆☆☆☆
(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？
(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？(已知光纤纤芯的
折射率为1.47)
答案解析：(1)设信号频率为 f，在真空中的波长为λ0，c＝λ0f，光在纤芯中的频
c
率仍为 f，波长为λ，则光在纤芯中的速度 v＝λf，又 n＝ ，可以得出：λ0＝nλ
v
＝1.47×1.06μm＝1.56μm.
(2)若上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰．
