1
3.光的干涉
基础巩固
1 能产生干涉现象的两束光是( )
A.频率相同、振幅相同的两束光
B.频率相同、相位差恒定的两束光
C.两只完全相同的灯泡发出的光
D.同一光源的两个发光部分发出的光
答案：B
2 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.频率不同
B.强度不同
C.振动方向不同
D.传播速度不同
答案：A
3 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 点到双缝的距离之差 r2-r1 应为( )
A. c
2fB.3c
2f2
C.3c
f D.5c
2f
答案：D
4 在单色光的双缝干涉实验中( )
A.两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹
B.两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹
C.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时,出现亮条纹
D.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时,出现暗条纹
解析：两列光的波峰与波峰相遇和波谷与波谷相遇都是亮条纹。从空间中一点到两光源的光程差
等于波长的整数倍,该点出现亮条纹;若为半波长的奇数倍,则为暗条纹。
答案：BC
5 从两个手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,因为( )
A.手电筒发出的光不是单色光
B.干涉图样太小,看不清楚
C.周围环境的漫反射光太强
D.两个光源是非相干光源
解析：从两个手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,是因为两个光源是非相干光源,
和其他原因无关,故正确答案为 D。
答案：D
6 下列关于双缝干涉实验的说法正确的是( )
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相同的相干光源3
C.用红光照射狭缝 S1,用紫光照射狭缝 S2,屏上将出现干涉条纹
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干涉发生
解析：在双缝干涉实验中,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相同的相干光源,故选项 A 错误,选项 B 正确。红光和紫光的频率不
同,不能产生干涉条纹,故选项 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肉眼观察的方便,故选项 D
错误。
答案：B
7 右图为单色光双缝干涉实验某一时刻的波形,S1、S2 为双缝,实线和虚线分别表示各缝发出的
光的波峰和波谷。在此时刻,介质中 A 点为波峰相叠加点,B 点为波谷相叠加点,A、B 连线上的 C 点
为某中间状态相叠加点。如果把屏分别放在 A、B、C 三个位置,那么( )
A.A、B、C 三个位置都出现亮条纹
B.B 位置出现暗条纹
C.C 位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定
D.以上结论都不对
解析：本题中,A、B、C 三点总是振动加强的点,屏上对应出现的都是亮条纹。另外,要特别注意波
谷与波谷相遇的点(图中 B 点)振动也是加强的,不要以为 B 点是暗的。
答案：A
8S1、S2 为两个相干光源,发出的光的频率为 7.5×1014 Hz,光屏上 A 点与 S1、S2 的光程差为
1.8×10-6 m。(1)若 S1、S2 的振动步调完全一致,则 A 点出现什么条纹?(2)若 S1、S2 的振动步调完
全相反,则 A 点出现什么条纹?4
解析：(1)光的波长为 λ = c
f = 3 × 108
7.5 × 1014m=4×10-7m,光程差为 Δr=1.8×10-6m,因为Δr
λ = 4.
5,即为半波长的奇数倍,所以为暗条纹。(2)同理分析为亮条纹。
答案：(1)暗条纹 (2)亮条纹
能力提升
1 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( )
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
解析：本题考查相干光的条件,题中两光源发出的光都是白光,频率不确定,没法比较,选项 A 错误。
光的强度对光是否产生干涉没有影响,所以选项 B 错误。光速在真空中是确定的,但它对光的干涉
也没影响,选项 C 错误。题中是两个独立光源,根据物体的发光机理(原子跃迁),二者产生的不是相
干光源,选项 D 正确。
答案：D
2 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
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
缝后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5
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,B 项正确。
答案：B
3 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)( )
①在距双缝的光的路程相等的点处形成暗条纹;
②在距双缝的光的路程差为 nλ 的点处形成亮条纹;
③在距双缝的光的路程差为nλ
2 的点处形成亮条纹;
④在距双缝的光的路程差为(n + 1
2)λ的点处形成暗条纹。
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析：在双缝干涉实验中,当某处距双缝距离之差 Δs 为波长的整数倍时,即
Δs=kλ,k=0,1,2,3,…这点为加强点,该处出现亮条纹;当距离之差 Δs 为半波长的奇数倍时,即
Δs=(2k+1)λ
2 ,k = 0,1,2,3,…这点为减弱点,该处出现暗条纹。
答案：D
4 在双缝干涉实验中,双缝到光屏上 P 点的距离之差为 0.6 μm,若分别用频率 f1=5.0×1014 Hz
和 f2=7.5×1014 Hz 的单色光垂直照射双缝,则 P 点出现明、暗条纹的情况是( )
A.单色光 f1 和 f2 分别照射时,均出现明条纹
B.单色光 f1 和 f2 分别照射时,均出现暗条纹
C.单色光 f1 照射时出现明条纹,单色光 f2 照射时出现暗条纹
D.单色光 f1 照射时出现暗条纹,单色光 f2 照射时出现明条纹
解析：本题考查双缝干涉实验中屏上出现明、暗条纹的条件。根据已有波的叠加知识,知与两个狭
缝的光的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹,与两个狭缝的光的路程差是半波长的奇数倍处出现6
暗条纹。据 λ = c
f可得λ1 = c
f1
= 3 × 108
5.0 × 1014m=0.6×10-6m=0.60μm,λ2 = c
f2
= 3 × 108
7.5 × 1014m=0.4×10-
6m=0.40μm,即 d=0.60μm=λ1,d=0.60μm = 3
2λ2 = 3 × λ2
2 。
由以上分析可知,选项 C 正确。
答案：C
5 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,由双缝 S1、S2 射出的仍是相干光,由双缝 S1、S2 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：D
★ 6 煤矿中的甲烷危害极大,某同学查资料得知含有甲烷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
够监测甲烷浓度。如果屏的正中央 O 点变为暗纹,说明 B 中气体( )7
A.一定含甲烷 B.一定不含甲烷
C.不一定含甲烷 D.无法判断
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
含甲烷。
答案：A
★ 7 如图所示,在双缝干涉实验中,S1 和 S2 为双缝,P 是光屏上的一点,已知 P 点与 S1 和 S2 的距离
之差为 2.1 μm。今分别用 A、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问 P 点是亮条纹还是暗条纹。
(1)已知 A 光在折射率为 n=1.5 的介质中波长为 4×10-7 m。
(2)已知 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 = λ1
λ2
得
λ1=nλ2=1.5×4×10-7m=6×10-7m。由光的路程差 Δs=2.1μm=2.1×10-6m 得 N1 = Δs
λ1
= 2.1 × 10-6
6 × 10-7
= 3.5。由此可知,从 S1、S2 到 P 点的光程差是半波长的奇数倍。故当 A 光作光源时,P 点处为暗条
纹。
(2)根据临界角与折射率的关系,sinC = 1
n,所以n = 1
sin37° = 5
3,所以B 光在空气中的波长为 λ3=nλ2
介 = 5
3 × 3.15 × 10 - 7m=5.25×10-7m。由光的路程差和波长的关系:N2 = Δs
λ3
= 2.1 × 10-6
5.25 × 10-7 =
4。由此可知,当 B 光作光源时,P 点处为亮条纹。
答案：(1)暗条纹 (2)亮条纹7
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