資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
4.3光的干涉
（1）了解相干光源，知道光的干涉條件，知道楊氏干涉實驗的設計原理。
（2）通過光的雙縫干涉實驗，認識雙縫干涉圖樣的特征。
（3）知道光的路程差的概念，知道產生明暗條紋的條件和相鄰兩個亮（暗）條紋中心間距與波長的關系。
（4）知道薄膜干涉的原理并能解釋一些現象。
肥皂膜看起來常常是彩色的，雨后公路積水上面漂浮的油膜，也經常顯現出彩色條紋。
這些彩色條紋或圖樣是怎樣形成的？
考點一、光的雙縫干涉
1．光的干涉實驗最早是英國物理學家托馬斯·楊在1801年成功完成的，楊氏實驗有力地證明了光是一種波．
2．雙縫干涉實驗
(1)實驗過程：讓一束單色光投射到一個有兩條狹縫S1和S2的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個波源，它們的頻率、相位和振動方向總是相同的，兩個波源發出的光在擋板后面的空間互相疊加發生干涉現象．
(2)實驗現象：在屏上得到明暗相間的條紋．
3．出現明暗條紋的判斷
(1)亮條紋：當兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的偶(填“奇”或“偶”)數倍時，出現亮條紋．
(2)暗條紋：當兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的奇(填“奇”或“偶”)數倍時，出現暗條紋．
考點二、干涉條紋和光的波長之間的關系
1．如圖 4.3-4，波長為 λ 的單色光照射到雙縫上。兩縫中心之間的距離為 d ，兩縫 S1 、S2 的連線的中垂線與屏的交點為 P0 ，雙縫到屏的距離 OP0 ＝ l。
我們考察屏上與 P0 的距離為 x 的一點 P1 ，兩縫與 P1 的距離分別為 P1S1 ＝ r1 、P1S2 ＝ r2 。
在線段 P1S2 上作 P1M ＝ P1S1 ，于是，S2M ＝ r2 － r1 。由于兩縫之間的距離 d 遠遠小于縫到屏的距離 l，所以，能夠認為 △S1S2M 是直角三角形。根據三角函數的關系有r2 r1=dsinθ
另一方面x=ltanθ≈lsinθ
消去 sinθ，有r2 r1=d
當角 θ 很小時，用弧度表示的 θ 與它的正弦 sinθ、正切 tanθ，三者近似相等。
根據上一節的分析，當兩列波的路程差為波長的整數倍，即 d ＝ nλ （n ＝ 0，±1，±2 …）時出現亮條紋，也就是說，亮條紋中心的位置為x=n
相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距是Δx=λ
根據這個關系式可以測出波長。
2．用不同顏色的光進行干涉實驗，條紋間距不同，紅光條紋間距最大、黃光條紋間距比紅光小，用藍光時更小．
（2024春 河南期末）利用洛埃鏡可以測量光的波長，其原理和楊氏雙縫干涉實驗相同。S為單色光源，M為水平放置的平面鏡，S到平面鏡的距離為a，到光屏的距離為b，下列判斷正確的是（　　）
A．若條紋間距為d，則單色光波長為
B．僅增大a，條紋間距增大
C．僅增大b，條紋間距增大
D．僅將平面鏡向左平移一小段距離，條紋間距增大
（2023春 東城區校級期中）在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），已知紅光與綠光頻率、波長均不相等，這時（　　）
A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失
B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在
C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上無任何光亮
（2024春 溫州期末）如圖所示為一半圓形玻璃磚截面，其中AB為該截面半圓的直徑，O為該截面半圓的圓心，P為OB中點。一束復色光平行于AB邊以60°入射角從Q點射入，經玻璃磚折射后，其中a光束恰好通過B點，b光束通過P點。下列說法正確的是（　　）
A．a光在玻璃中的傳播速度較小
B．若在真空中讓兩光通過同一雙縫干涉裝置，a光條紋間距較小
C．玻璃磚對b光的折射率為
D．若將光束向下平移，a光經折射后照射在AB上
（2024 泉州模擬）在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫S1、S2距離相等，則觀察屏上中央明條紋位于圖中O處．現將光源S向下移動到示意圖中的S′位置，則（　　）
A．中央明條紋也向下移動，且條紋間距不變
B．中央明條紋向上移動，且條紋間距不變
C．中央明條紋向下移動，且條紋間距增大
D．中央明條紋向上移動，且條紋間距增大
（2023春 天津期末）觀察雙縫干涉圖樣的實驗裝置如圖所示，用綠色濾光片時從目鏡中可以看到綠色的干涉條紋，在其他條件不變的情況下，下列操作可以使條紋的間距變大的是（　　）
A．換成紅色濾光片
B．換成縫寬更小的單縫
C．換成間距更大的雙縫
D．換成雙縫到屏的距離更小的遮光筒
考點三、薄膜干涉
1．薄膜干涉現象
如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．
2．薄膜干涉原理分析
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面反射的兩列光波．
(2)圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對應的薄膜的厚度相等．單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時形成彩色條紋．
3．薄膜干涉的應用
干涉法檢查平面的平整程度如圖4所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢查平面是平整光滑的，我們會觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢查平面不平整，則干涉條紋發生彎曲．
（2024 江蘇模擬）將鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，豎直放置能觀察到彩色條紋，如圖甲所示，則（　　）
A．肥皂膜表面層分子間作用力表現為斥力
B．這層肥皂膜上薄下厚，側截面為圖乙梯形
C．上疏下密的彩色條紋是肥皂膜前后表面反射光形成的干涉條紋
D．將鐵絲圈上方的把柄向右轉動90°，條紋也會跟著轉動90°
（2024 山東）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標準滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標準滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（　　）
A．滾珠b、c均合格
B．滾珠b、c均不合格
C．滾珠b合格，滾珠c不合格
D．滾珠b不合格，滾珠c合格
（2024 重慶模擬）如圖所示，P、M、N為三個透明平板，M與P的夾角α略小于N與P的夾角β，一束平行光垂直P的上表面入射，下列干涉條紋的圖象可能正確的是（　　）
A． B．
C． D．
（2024 蘇州校級二模）利用光在空氣薄膜的干涉可以測量待測圓柱形金屬絲與標準圓柱形金屬絲的直徑差（約為微米量級），實驗裝置如圖甲所示。T1和T2是具有標準平面的玻璃平晶，A0為標準金屬絲，直徑為D0；A為待測金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L。實驗中用波長為λ的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測得相鄰條紋的間距為ΔL。則以下說法正確的是（　　）
A．|D﹣D0|
B．A與A0直徑相差越大，ΔL越大
C．輕壓T1右端，若ΔL增大則有D＜D0
D．A與A0直徑相等時可能產生圖乙中的干涉條紋
（2024 濰坊一模）制造半導體元件，需要精確測定硅片上涂有的二氧化硅（SiO2）薄膜的厚度。把左側二氧化硅薄膜腐蝕成如圖甲所示的劈尖，用波長λ＝630nm的激光從上方照射劈尖，觀察到在腐蝕區域內有8條暗紋，且二氧化硅斜面轉為平面的棱MN處是亮紋，二氧化硅的折射率為1.5。則二氧化硅薄膜的厚度為（　　）
A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm
1．雙縫干涉的裝置示意圖
實驗裝置如圖2所示，有光源、單縫、雙縫和光屏．
2．單縫屏的作用
獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況．如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏(托馬斯·楊當時沒有激光)．
3．雙縫屏的作用
平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光．
4．屏上某處出現亮、暗條紋的條件
(1)亮條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是波長的整數倍或半波長的偶數倍．即：
|PS1－PS2|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…)
k＝0時，PS1＝PS2，此時P點位于光屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋或零級亮條紋，k為亮條紋的級次．
(2)暗條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是半波長的奇數倍，即：
|PS1－PS2|＝(2k－1)·(k＝1,2,3，…)
k為暗條紋的級次，從第1級暗條紋開始向兩側展開．
5．干涉圖樣
(1)單色光的干涉圖樣：干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋．
(2)白光的干涉圖樣：中央條紋是白色的，兩側干涉條紋是彩色條紋．
（2024春 成都期末）如圖，一束由紅、紫兩種單色光組成的復色光從水中斜射向上方的空氣中，并分成a、b兩束折射光線。下列說法正確的是（　　）
A．a光為紫光
B．分別用a光、b光通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰條紋間距比b光的相鄰條紋間距寬
C．b光在水中傳播的速度大于a光在水中傳播的速度
D．若增大水中復色光的入射角，則a光先發生全反射
（2024 南通模擬）如圖所示是雙縫干涉實驗裝置，用紅色激光照射時，光屏上有明暗相間的條紋，則（　　）
A．減小屏與雙縫的距離，條紋間距變大
B．減小屏與雙縫的距離，條紋間距不變
C．換成綠色激光，條紋間距變大
D．換成綠色激光，條紋間距變小
（2024 選擇性）某同學自制雙縫干涉實驗裝置：在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照射雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋，下列做法可以使相鄰兩條亮紋中心間距變小的是（　　）
A．換用更粗的頭發絲
B．換用紅色激光照射雙縫
C．增大紙板與墻面的距離
D．減小光源與紙板的距離
（2024 濟南三模）如圖所示為雙縫干涉實驗裝置示意圖，單色光源S到兩縫S1、S2的距離相等。要使相鄰亮條紋之間的距離變小且干涉條紋上移，下列辦法可行的是（　　）
A．增大雙縫到屏的距離并下移光源
B．減小雙縫間距離并上移光源
C．減小光源到雙縫的距離并上移光源
D．更換波長更短的單色光源并下移光源
（2024春 鄭州期中）在雙縫干涉實驗中，光屏上P點到雙縫S1、S2距離之差ΔS1＝0.75μm，光屏上Q點到雙縫S1、S2距離之差ΔS2＝1.5μm，若用頻率為6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，則（　　）
A．P點出現明條紋，Q點出現暗條紋
B．Q點出現明條紋，P點出現暗條紋
C．兩點均出現明條紋
D．兩點均出現暗條紋
（2024 蘇州三模）如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會產生極小反射光強，下列說法正確的是（　　）
A．“凹槽”產生極小光強是由于衍射現象形成
B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同
C．激光在介質中的波長可能為“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同
（2024 聊城二模）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置探究光的干涉現象。單色點光源S發出的光波長為λ，平面鏡M水平放置，光源S到平面鏡的豎直距離為a、到平面鏡左端的水平距離為b，平面鏡左端到光屏的水平距離為c。光源S發出的光和由S發出經過平面鏡反射的光照在豎直放置的光屏上，形成明暗相間的條紋，則相鄰兩條亮紋之間的距離為（　　）
A． B． C． D．
（2024春 洛陽期中）神奇的自然界中有許多美妙的光學現象，人們利用這些現象背后的原理服務于我們的生活和工作。如圖所示為檢驗工件平整度的示意圖，可推斷出Q彎曲處工件表面為凸起，這種方法可以實現亞微米甚至納米級的測量精度，不會對被測物體造成損傷，適用于測量光學薄膜、液體表面等敏感物體。下列現象中與上述原理相同的是（　　）
A．雨后的彩虹
B．荷葉上的水珠看起來特別明亮
C．透過昆蟲的翅膀看陽光呈顯彩色
D．水面上的油膜在陽光照射下呈彩色
（2024 杭州二模）如圖，S為單色光源，M為一水平放置的平面鏡。S發出的光一部分直接照在豎直光屏上，另一部分通過平面鏡反射在光屏上，這樣在屏上可以看到明暗相間的條紋。設光源S到平面鏡和光屏的距離分別為a和l，相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離為Δx，則光的波長λ為（　　）
A． B． C． D．
（2024 黑龍江模擬）有a、b兩束單色光從空氣中平行照射在平行玻璃磚上，它們經玻璃折射后射入空氣的光線如圖示，則有關a、b光的說法正確的是（　　）
A．在玻璃中傳播時a光的速度較大
B．在同一雙縫干涉實驗裝置發生干涉時a光的干涉條紋間距較大
C．從同一介質射向空氣時a光發生全反射的臨界角較小
D．a光和b光頻率相同
（2024 曲靖一模）半圓形玻璃磚在光學中有許多重要應用，可以用來做許多光學實驗。如圖所示，一束光由半圓形玻璃磚的左側面沿半徑射入，經AB界面折射后分為a、b兩束光，則下列說法正確的是（　　）
A．玻璃對b光的折射率大于對a光的折射率
B．現將入射光繞O點順時針轉動，則b光先消失
C．在半圓形玻璃中，b光的傳播時間大于a光的傳播時間
D．分別用a、b光在同一個裝置上做雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距中小學教育資源及組卷應用平臺
4.3光的干涉
（1）了解相干光源，知道光的干涉條件，知道楊氏干涉實驗的設計原理。
（2）通過光的雙縫干涉實驗，認識雙縫干涉圖樣的特征。
（3）知道光的路程差的概念，知道產生明暗條紋的條件和相鄰兩個亮（暗）條紋中心間距與波長的關系。
（4）知道薄膜干涉的原理并能解釋一些現象。
肥皂膜看起來常常是彩色的，雨后公路積水上面漂浮的油膜，也經常顯現出彩色條紋。
這些彩色條紋或圖樣是怎樣形成的？
考點一、光的雙縫干涉
1．光的干涉實驗最早是英國物理學家托馬斯·楊在1801年成功完成的，楊氏實驗有力地證明了光是一種波．
2．雙縫干涉實驗
(1)實驗過程：讓一束單色光投射到一個有兩條狹縫S1和S2的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個波源，它們的頻率、相位和振動方向總是相同的，兩個波源發出的光在擋板后面的空間互相疊加發生干涉現象．
(2)實驗現象：在屏上得到明暗相間的條紋．
3．出現明暗條紋的判斷
(1)亮條紋：當兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的偶(填“奇”或“偶”)數倍時，出現亮條紋．
(2)暗條紋：當兩個光源與屏上某點的距離之差等于半波長的奇(填“奇”或“偶”)數倍時，出現暗條紋．
考點二、干涉條紋和光的波長之間的關系
1．如圖 4.3-4，波長為 λ 的單色光照射到雙縫上。兩縫中心之間的距離為 d ，兩縫 S1 、S2 的連線的中垂線與屏的交點為 P0 ，雙縫到屏的距離 OP0 ＝ l。
我們考察屏上與 P0 的距離為 x 的一點 P1 ，兩縫與 P1 的距離分別為 P1S1 ＝ r1 、P1S2 ＝ r2 。
在線段 P1S2 上作 P1M ＝ P1S1 ，于是，S2M ＝ r2 － r1 。由于兩縫之間的距離 d 遠遠小于縫到屏的距離 l，所以，能夠認為 △S1S2M 是直角三角形。根據三角函數的關系有r2 r1=dsinθ
另一方面x=ltanθ≈lsinθ
消去 sinθ，有r2 r1=d
當角 θ 很小時，用弧度表示的 θ 與它的正弦 sinθ、正切 tanθ，三者近似相等。
根據上一節的分析，當兩列波的路程差為波長的整數倍，即 d ＝ nλ （n ＝ 0，±1，±2 …）時出現亮條紋，也就是說，亮條紋中心的位置為x=n
相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距是Δx=λ
根據這個關系式可以測出波長。
2．用不同顏色的光進行干涉實驗，條紋間距不同，紅光條紋間距最大、黃光條紋間距比紅光小，用藍光時更小．
（2024春 河南期末）利用洛埃鏡可以測量光的波長，其原理和楊氏雙縫干涉實驗相同。S為單色光源，M為水平放置的平面鏡，S到平面鏡的距離為a，到光屏的距離為b，下列判斷正確的是（　　）
A．若條紋間距為d，則單色光波長為
B．僅增大a，條紋間距增大
C．僅增大b，條紋間距增大
D．僅將平面鏡向左平移一小段距離，條紋間距增大
【解答】解：A．光源到屏的距離可以看作雙縫到屏的距離b，光源S到S平面鏡中虛像的間距看作雙縫的間距d′，則有d'＝2a根據雙縫干涉相鄰條紋之間的距離公式可得
若條紋間距為d，則
解得
故A錯誤；
BCD．根據；僅增大a，條紋間距減小；僅增大b，條紋間距增大；僅將平面鏡向左平移一小段距離，b不變，條紋間距不變；故BD錯誤，C正確。
故選：C。
（2023春 東城區校級期中）在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），已知紅光與綠光頻率、波長均不相等，這時（　　）
A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失
B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在
C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上無任何光亮
【解答】解：在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），由于綠光和紅光的頻率不同，則不能發生干涉，但屏上仍有光亮。故C正確，A、B、D錯誤。
故選：C。
（2024春 溫州期末）如圖所示為一半圓形玻璃磚截面，其中AB為該截面半圓的直徑，O為該截面半圓的圓心，P為OB中點。一束復色光平行于AB邊以60°入射角從Q點射入，經玻璃磚折射后，其中a光束恰好通過B點，b光束通過P點。下列說法正確的是（　　）
A．a光在玻璃中的傳播速度較小
B．若在真空中讓兩光通過同一雙縫干涉裝置，a光條紋間距較小
C．玻璃磚對b光的折射率為
D．若將光束向下平移，a光經折射后照射在AB上
【解答】解：A、由折射定律可得，由圖可知，入射角相同，a光的折射角較大，所以a光的折射率較小。根據可知a光在玻璃中的傳播速度較大，故A錯誤；
B、a光的折射率較小，所以a光的波長較長，根據雙縫干涉條紋間距公式，可知若在真空中讓兩光通過同一雙縫干涉裝置，a光條紋間距較大，故B錯誤；
C、設∠OQP為α，在△OQP中，根據正弦定理有
，其中OPOQ
可得：
玻璃磚對b光的折射率為
nb，故C正確；
D、a光折射率為
設光束向下平移的入射角為θ1，折射角為θ2，則有
根據正弦定理有
可得：
若將光束向下平移，QB'變大，所以OB'變大，所以a光經折射后照射在AB外，故D錯誤。
故選：C。
（2024 泉州模擬）在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫S1、S2距離相等，則觀察屏上中央明條紋位于圖中O處．現將光源S向下移動到示意圖中的S′位置，則（　　）
A．中央明條紋也向下移動，且條紋間距不變
B．中央明條紋向上移動，且條紋間距不變
C．中央明條紋向下移動，且條紋間距增大
D．中央明條紋向上移動，且條紋間距增大
【解答】解：在雙縫干涉實驗中，若把單縫S從雙縫S1、S2的中心對稱軸位置稍微向下移動，通過雙縫S1、S2的光仍然是相干光，仍可產生干涉條紋，中央亮紋的位置經過s1、s2到s的路程差仍等于0。
由于s′s1＞s′s2，中央亮紋P的位置略向上移。
根據公式Δxλ，條紋間距不變。
故選：B。
（2023春 天津期末）觀察雙縫干涉圖樣的實驗裝置如圖所示，用綠色濾光片時從目鏡中可以看到綠色的干涉條紋，在其他條件不變的情況下，下列操作可以使條紋的間距變大的是（　　）
A．換成紅色濾光片
B．換成縫寬更小的單縫
C．換成間距更大的雙縫
D．換成雙縫到屏的距離更小的遮光筒
【解答】解：A．根據雙縫干涉條紋間距公式
可知換成波長更大的紅光，條紋間距變大，故A正確；
B．雙縫干涉條紋間距大小與單縫的縫寬無關，故B錯誤；
C．換成雙縫間距d更大的雙縫，則條紋的間距變小，故C錯誤；
D．換成雙縫到屏的距離更小的遮光筒，則雙縫到屏的距離L變小，則條紋間距變小，故D錯誤。
故選：A。
考點三、薄膜干涉
1．薄膜干涉現象
如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．
2．薄膜干涉原理分析
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面反射的兩列光波．
(2)圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對應的薄膜的厚度相等．單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時形成彩色條紋．
3．薄膜干涉的應用
干涉法檢查平面的平整程度如圖4所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢查平面是平整光滑的，我們會觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢查平面不平整，則干涉條紋發生彎曲．
（2024 江蘇模擬）將鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，豎直放置能觀察到彩色條紋，如圖甲所示，則（　　）
A．肥皂膜表面層分子間作用力表現為斥力
B．這層肥皂膜上薄下厚，側截面為圖乙梯形
C．上疏下密的彩色條紋是肥皂膜前后表面反射光形成的干涉條紋
D．將鐵絲圈上方的把柄向右轉動90°，條紋也會跟著轉動90°
【解答】解：A.肥皂膜表面層分子間作用力表現為引力，故A錯誤；
B.由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，因表面張力的原因，側截面是一個圓滑的曲面，不是梯形，故B錯誤；
C.鐵絲圈掛上一層薄薄的液膜，肥皂膜前后表面反射光疊加形成彩色條紋，是干涉現象，故C正確；
D.若鐵絲圈在豎直平面內旋轉，由于重力作用膜的厚度仍是上薄下厚，明暗相間的條紋仍是水平的，不會旋轉，故D錯誤；
故選：C。
（2024 山東）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標準滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標準滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（　　）
A．滾珠b、c均合格
B．滾珠b、c均不合格
C．滾珠b合格，滾珠c不合格
D．滾珠b不合格，滾珠c合格
【解答】解：單色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面發生干涉，形成干涉條紋，光程差為兩塊玻璃距離的兩倍；根據光的干涉知識可知，同一條干涉條紋各處空氣層的厚度相同，光的波程差相等，即滾珠a的直徑與滾珠b的相等，滾珠b合格；不同的干涉條紋位置空氣層的厚度不同，光的波程差不同，即滾珠a的直徑與滾珠c的直徑不相等，則滾珠c的直徑不合格。
綜上分析，ABD錯誤，C正確。
故選：C。
（2024 重慶模擬）如圖所示，P、M、N為三個透明平板，M與P的夾角α略小于N與P的夾角β，一束平行光垂直P的上表面入射，下列干涉條紋的圖象可能正確的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：α角小于β角，則左邊玻璃板的高差＜右側玻璃板高差，左側對應的波程差的范圍比右側要小。則左側的條紋數量要少，右側的條紋數要多，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
（2024 蘇州校級二模）利用光在空氣薄膜的干涉可以測量待測圓柱形金屬絲與標準圓柱形金屬絲的直徑差（約為微米量級），實驗裝置如圖甲所示。T1和T2是具有標準平面的玻璃平晶，A0為標準金屬絲，直徑為D0；A為待測金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L。實驗中用波長為λ的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測得相鄰條紋的間距為ΔL。則以下說法正確的是（　　）
A．|D﹣D0|
B．A與A0直徑相差越大，ΔL越大
C．輕壓T1右端，若ΔL增大則有D＜D0
D．A與A0直徑相等時可能產生圖乙中的干涉條紋
【解答】解：A、設兩標準平面的玻璃平晶之間的夾角為θ，由題圖可得：
由空氣薄膜干涉的條件可知
2ΔLtanθ＝λ
又
聯立解得：，故A正確；
B、由上述分析可知，A0與A直徑相差越大，θ越大，ΔL越小，B錯誤；
C、輕壓T1右端，若ΔL增大，則θ減小，說明D＞D0，故C錯誤；
D、當A與A0直徑相等時，tanθ＝0，空氣薄膜的厚度處處相等，不能形成圖乙中的干涉條紋，故D錯誤。
故選：A。
（2024 濰坊一模）制造半導體元件，需要精確測定硅片上涂有的二氧化硅（SiO2）薄膜的厚度。把左側二氧化硅薄膜腐蝕成如圖甲所示的劈尖，用波長λ＝630nm的激光從上方照射劈尖，觀察到在腐蝕區域內有8條暗紋，且二氧化硅斜面轉為平面的棱MN處是亮紋，二氧化硅的折射率為1.5。則二氧化硅薄膜的厚度為（　　）
A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm
【解答】解：設膜厚度為d，因薄膜上下表面反射都有半波損失，斜面上有8條暗紋，MN處為亮紋，則有：2nd＝8λ，其中n是為SiO2折射率為1.50
可得：
代入數據解得d＝1680nm。故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
1．雙縫干涉的裝置示意圖
實驗裝置如圖2所示，有光源、單縫、雙縫和光屏．
2．單縫屏的作用
獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況．如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏(托馬斯·楊當時沒有激光)．
3．雙縫屏的作用
平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動情況完全一致的相干光．
4．屏上某處出現亮、暗條紋的條件
(1)亮條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是波長的整數倍或半波長的偶數倍．即：
|PS1－PS2|＝kλ＝2k·(k＝0,1,2,3，…)
k＝0時，PS1＝PS2，此時P點位于光屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋或零級亮條紋，k為亮條紋的級次．
(2)暗條紋的條件：屏上某點P到兩條縫S1和S2的路程差正好是半波長的奇數倍，即：
|PS1－PS2|＝(2k－1)·(k＝1,2,3，…)
k為暗條紋的級次，從第1級暗條紋開始向兩側展開．
5．干涉圖樣
(1)單色光的干涉圖樣：干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋．
(2)白光的干涉圖樣：中央條紋是白色的，兩側干涉條紋是彩色條紋．
（2024春 成都期末）如圖，一束由紅、紫兩種單色光組成的復色光從水中斜射向上方的空氣中，并分成a、b兩束折射光線。下列說法正確的是（　　）
A．a光為紫光
B．分別用a光、b光通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰條紋間距比b光的相鄰條紋間距寬
C．b光在水中傳播的速度大于a光在水中傳播的速度
D．若增大水中復色光的入射角，則a光先發生全反射
【解答】解：A、b光的偏折程度大于a光的偏折程度，由折射定律可知，b光的折射率大于a光的折射率。故a紅光，b是紫光，故A錯誤；
B、a光的折射率小，波長長，根據雙縫干涉條紋間距公式，干涉條紋的間距與波長成正比，所以a光的相鄰亮條紋間距大，故B正確；
C、根據v知，a光的折射率小，則a光在水中的傳播速度大。故C錯誤。
D、保持入射點不變，順時針方向旋轉入射光，入射角增大，折射角也都隨之增大，由于b光的折射角大于a光的折射角，b光的折射角先達到臨界角，所以b光先發生全反射，故D錯誤。
故選：B。
（2024 南通模擬）如圖所示是雙縫干涉實驗裝置，用紅色激光照射時，光屏上有明暗相間的條紋，則（　　）
A．減小屏與雙縫的距離，條紋間距變大
B．減小屏與雙縫的距離，條紋間距不變
C．換成綠色激光，條紋間距變大
D．換成綠色激光，條紋間距變小
【解答】解：AB.根據雙縫干涉條紋間距公式可知，減小屏與雙縫的距離，條紋間距變小，故AB錯誤；
CD.根據雙縫干涉條紋間距公式可知，將紅色激光換成綠色激光，波長變短，干涉條紋間距變小，故C錯誤，D正確。
故選：D。
（2024 選擇性）某同學自制雙縫干涉實驗裝置：在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照射雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋，下列做法可以使相鄰兩條亮紋中心間距變小的是（　　）
A．換用更粗的頭發絲
B．換用紅色激光照射雙縫
C．增大紙板與墻面的距離
D．減小光源與紙板的距離
【解答】解：雙縫干涉條紋的相鄰兩條亮紋中心間距為：Δx，其中：L為雙縫與屏之間的距離，d為雙縫之間的距離，λ為入射光的波長。
A、換用更粗的頭發絲，則雙縫間距d變大，會使相鄰兩條亮紋中央間距Δx變小，故A正確；
B、換用紅色激光照雙縫，因紅色激光的波長大于綠色激光的波長，故相鄰兩條亮紋中央間距變大，故B錯誤；
C、增大紙板與墻面的距離，即增大了L，則Δx變大，故C錯誤；
D、減小光源與紙板的距離，公式中的L、d、λ均不變化，則Δx不變，故D錯誤。
故選：A。
（2024 濟南三模）如圖所示為雙縫干涉實驗裝置示意圖，單色光源S到兩縫S1、S2的距離相等。要使相鄰亮條紋之間的距離變小且干涉條紋上移，下列辦法可行的是（　　）
A．增大雙縫到屏的距離并下移光源
B．減小雙縫間距離并上移光源
C．減小光源到雙縫的距離并上移光源
D．更換波長更短的單色光源并下移光源
【解答】解：根據雙縫干涉條紋間距公式可知，增大雙縫到屏的距離則相鄰亮條紋之間的距離變大，減小雙縫間距離則相鄰亮條紋之間的距離變小；而減小光源到雙縫的距離則相鄰亮條紋之間的距離不變；改用長更短的單色光源照射，光的波長變短，則相鄰亮條紋之間的距離變小。
實驗時單縫偏離光軸，向下微微移動，通過雙縫S1、S2的光仍是相干光，仍可產生干涉條紋，對于中央亮紋來說，從單縫S經過S1、S2到中央亮紋的路程差仍等于0，則中央亮紋O的位置略向上移動。
綜上，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
（2024春 鄭州期中）在雙縫干涉實驗中，光屏上P點到雙縫S1、S2距離之差ΔS1＝0.75μm，光屏上Q點到雙縫S1、S2距離之差ΔS2＝1.5μm，若用頻率為6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，則（　　）
A．P點出現明條紋，Q點出現暗條紋
B．Q點出現明條紋，P點出現暗條紋
C．兩點均出現明條紋
D．兩點均出現暗條紋
【解答】解：單色光的波長為：，
P點：，路程之差是半波長的奇數倍，則出現暗條紋；
Q點：，距離之差是波長的整數倍，則出現明條紋。
故選：B。
（2024 蘇州三模）如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會產生極小反射光強，下列說法正確的是（　　）
A．“凹槽”產生極小光強是由于衍射現象形成
B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同
C．激光在介質中的波長可能為“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同
【解答】解：A．根據光的干涉知識分析可知，“凹槽”產生極小光強是由于由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后相消，是干涉現象形成，不是屬于衍射現象，故A錯誤；
B．“凹槽”中有透明介質，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度不相同，故B錯誤；
C．由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后削弱，考慮到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍應該為激光束半波長的奇數倍，故C錯誤；
D．“凹槽”反射光與“平面”反射光是同種類型的光，頻率相同，故D正確。
故選：D。
（2024 聊城二模）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置探究光的干涉現象。單色點光源S發出的光波長為λ，平面鏡M水平放置，光源S到平面鏡的豎直距離為a、到平面鏡左端的水平距離為b，平面鏡左端到光屏的水平距離為c。光源S發出的光和由S發出經過平面鏡反射的光照在豎直放置的光屏上，形成明暗相間的條紋，則相鄰兩條亮紋之間的距離為（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：光源S發出的光通過平面鏡反射到光屏上，可看作是由光源S經平面鏡所成的虛像發出的光直線傳播到光屏上，這樣光源S和其虛像可看作是雙縫干涉的雙縫，光源S和其虛像之間的距離（即等效為雙縫的間距）為：d＝2a
光源到屏的距離（即雙縫到屏的距離）L＝b+c
根據雙縫干涉的相鄰亮條紋間距公式
可得：Δx，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
（2024春 洛陽期中）神奇的自然界中有許多美妙的光學現象，人們利用這些現象背后的原理服務于我們的生活和工作。如圖所示為檢驗工件平整度的示意圖，可推斷出Q彎曲處工件表面為凸起，這種方法可以實現亞微米甚至納米級的測量精度，不會對被測物體造成損傷，適用于測量光學薄膜、液體表面等敏感物體。下列現象中與上述原理相同的是（　　）
A．雨后的彩虹
B．荷葉上的水珠看起來特別明亮
C．透過昆蟲的翅膀看陽光呈顯彩色
D．水面上的油膜在陽光照射下呈彩色
【解答】解：題干中檢驗工件平整度，推斷出Q彎曲處工件表面為凸起應用了光的薄膜干涉。
A、雨后的彩虹是光的折射現象，故A錯誤；
B、荷葉上的水珠看起來特別明亮是光的全反射現象，故B錯誤；
C、透過昆蟲的翅膀看陽光呈顯彩色是光的衍射現象，故C錯誤；
D、水面上的油膜在陽光照射下呈彩色是光的干涉現象，故D正確；
故選：D。
（2024 杭州二模）如圖，S為單色光源，M為一水平放置的平面鏡。S發出的光一部分直接照在豎直光屏上，另一部分通過平面鏡反射在光屏上，這樣在屏上可以看到明暗相間的條紋。設光源S到平面鏡和光屏的距離分別為a和l，相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離為Δx，則光的波長λ為（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：光源S發出的光通過平面鏡反射到光屏上，可看作是由光源S經平面鏡所成的虛像發出的光直線傳播到光屏上，這樣光源S和其虛像可看作是雙縫干涉的雙縫，光源S和其虛像之間的距離（即等效為雙縫的間距）為：d＝2a，光源到屏的距離（即雙縫到屏的距離）l，根據雙縫干涉的相鄰亮條紋間距公式Δxλ可得：λ，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
（2024 黑龍江模擬）有a、b兩束單色光從空氣中平行照射在平行玻璃磚上，它們經玻璃折射后射入空氣的光線如圖示，則有關a、b光的說法正確的是（　　）
A．在玻璃中傳播時a光的速度較大
B．在同一雙縫干涉實驗裝置發生干涉時a光的干涉條紋間距較大
C．從同一介質射向空氣時a光發生全反射的臨界角較小
D．a光和b光頻率相同
【解答】解：AD、根據光路圖知，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，a光的頻率大于b光的頻率，根據，可知在玻璃中傳播時a光的速度較小，故AD錯誤；
B、在同一雙縫干涉實驗裝置發生干涉時，根據相鄰條紋間距公式：，由于a光的頻率大于b光的頻率，a光的波長小于b光的波長，則a光的干涉條紋間距較小，故B錯誤；
C、根據全臨界角公式：，可知從同一介質射向空氣時，由于a光折射率較大，所以a光發生全反射的臨界角較小，故C正確。
故選：C。
（2024 曲靖一模）半圓形玻璃磚在光學中有許多重要應用，可以用來做許多光學實驗。如圖所示，一束光由半圓形玻璃磚的左側面沿半徑射入，經AB界面折射后分為a、b兩束光，則下列說法正確的是（　　）
A．玻璃對b光的折射率大于對a光的折射率
B．現將入射光繞O點順時針轉動，則b光先消失
C．在半圓形玻璃中，b光的傳播時間大于a光的傳播時間
D．分別用a、b光在同一個裝置上做雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距
【解答】解：A．由光路可知，玻璃對a光的偏折程度較大，可知玻璃對b光的折射率小于對a光的折射率，故A錯誤；
B．現將入射光繞O點順時針轉動，光線在AB面上的入射角變大，則折射角變大，因a光折射角大于b光，可知a光先消失，故B錯誤；
C．根據可知a光在玻璃里的速度較小，根據t可知，b光的傳播時間小于a光的傳播時間，故C錯誤；
D．因a光折射率較大，則頻率較大，波長較短，分別用a、b光在同一個裝置上做雙縫干涉實驗，根據
可知a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，故D正確。
故選：D。

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