核心素养测评(第十四章 第2讲 光的干涉、衍射和偏振)-【优学精研】2026年高考物理一轮总复习教用课件

该高中物理高考复习课件聚焦光的干涉、衍射和偏振核心考点，依据高考评价体系梳理双缝干涉条纹间距公式、薄膜干涉等高频考点，通过2024年黑吉辽、山东等选择考真题分析，明确Δx=Lλ/d应用、等厚干涉判断等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题实战+素养导向”，如以2024年山东等级考滚珠检测题为例，运用科学思维中的模型建构方法解析薄膜干涉光程差，结合双缝干涉测波长计算培养科学推理能力。助力学生掌握公式应用技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

核心素养测评　(40分钟　70分) 三十九　光的干涉、衍射和偏振 【基础巩固练】 1.(6分)(2024·黑吉辽选择考)某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是(　　) A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照双缝 C.增大纸板与墙面的距离 D.减小光源与纸板的距离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选A。由干涉条纹间距Δx=λ可知:换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮纹中央间距Δx变小,故A正确;换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮纹中央间距Δx变大,故B错误;增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮纹中央间距Δx变大,故C错误;减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮纹中央间距Δx,故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2.(6分)如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则 (　　) A.甲为紫光的干涉图样 B.乙为紫光的干涉图样 C.丙为红光的干涉图样 D.丁为红光的干涉图样 【解析】选B。单缝衍射现象中条纹间距不相等,而双缝干涉现象中条纹间距相等,丙、丁为单缝衍射图样,根据Δx=λ,可知红光波长较大,亮纹间距较大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3.(6分)(2024·济南模拟)如图所示为双缝干涉实验装置示意图,单色光源S到两缝S1、S2的距离相等。要使相邻亮条纹之间的距离变小且干涉条纹上移,下列办法可行的是(　　) A.增大双缝到屏的距离并下移光源 B.减小双缝间距离并上移光源 C.减小光源到双缝的距离并上移光源 D.更换波长更短的单色光源并下移光源 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选D。根据双缝干涉的相邻亮条纹中心间距公式Δx=λ,可知,要使条纹之间的距离变小,可以通过减小单色光的波长、减小双缝到屏的距离或增大两缝间的距离来完成,要想使干涉条纹上移,可下移光源。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4.(6分)(2024·山东等级考)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示,将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间,用单色平行光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,下列说法正确的是(　　) A.滚珠b、c均合格 B.滚珠b、c均不合格 C.滚珠b合格,滚珠c不合格 D.滚珠b不合格,滚珠c合格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 关键点拨　薄膜干涉为“等厚干涉”,同一级条纹必然对应同样的光程差,即同一级条纹对应的薄膜厚度相同。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选C。单色平行光垂直照射平板玻璃,上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉,形成干涉条纹,光程差为两块玻璃距离的两倍,根据光的干涉知识可知,同一条干涉条纹位置处光的光程差相等,即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等,即滚珠b合格,不同的干涉条纹位置处光的光程差不同,则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等,即滚珠c不合格。故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5.(6分)如图所示是双缝干涉实验装置,使用波长为400 nm的紫光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,在位于P点上方的P1点出现第5条暗条纹。现换用波长为600 nm的橙色光源照射单缝,则(　　) A.P1为亮条纹,P和P1之间有3条暗条纹 B.P1为亮条纹,P和P1之间有2条暗条纹 C.P1为暗条纹,P和P1之间有3条暗条纹 D.P1为暗条纹,P和P1之间有2条暗条纹 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选A。使用波长为400 nm的紫光源照射单缝S,在P1点出现第5条暗条纹,则分别由S1、S2射出的光到P1点的路程差为s0=×9=1 800 nm,此路程差等于橙色光波长的3倍,因此换用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝,P1为亮条纹。紫光照射时,相邻2条暗条纹间的间距Δx1=λ1,橙色光照射时,相邻2条暗条纹间的间距Δx2=λ2,可知P和P1之间有3条暗条纹。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6.(6分)(科技生活)光在生产、生活中有着广泛的应用,下列对光的应用说法正确的是(　　) A.3D电影技术利用了光的全反射现象 B.光导纤维传输信号利用了光的干涉现象 C.光学镜头上的增透膜利用了光的偏振现象 D.探测DNA晶体结构利用了X射线的衍射现象 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选D。3D电影技术利用了光的偏振现象,A错误;光导纤维传输信号利用了光的全反射现象,B错误;光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象,C错误;探测DNA晶体结构利用了X射线的衍射现象,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【综合应用练】 7.(6分)(2025·泉州模拟)牛顿发现太阳光的色散现象,为颜色理论奠定了基础。由a、b两单色光组成的复色光射入三棱镜,经三棱镜偏折情况如图所示。关于a、b光,下列说法正确的是(　　) A.三棱镜对a光的折射率较大 B.若a光是黄光,则b光可能是红光 C.a光在三棱镜中的传播速度较小 D.用相同的双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距较大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选D。 选项 选项剖析 对错 A b光的偏折程度较大,则三棱镜对b光的折射率较大 × B 三棱镜对b光的折射率较大,则b光的频率较大,若a光是黄光,则b光不可能是红光 × C 根据v=,由于三棱镜对b光的折射率较大,则b光在三棱镜中的传播速度较小 × D 根据Δx=λ,用相同的双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距较大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8.(6分)如图所示,将透镜凸起的一面压在表面平整的玻璃板上,让单色光从上方射入,从上往下看透镜,可以看到明暗相间的圆环状条纹。已知透镜凸起面表现为球面,球面的半径叫作这个曲面的曲率半径(曲率半径越大,球面弯曲程度越小)。下列说法正确的是(　　) A.圆环状条纹是透镜上下两个表面反射的两列光发生干涉形成的 B.圆环状条纹间距不相等,越往外条纹间距越宽 C.换用曲率半径更大的透镜,可以看到条纹将变密集 D.改用频率更高的单色光照射,可以看到条纹将变密集 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选D。环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下表面反射光干涉形成的,故A错误;圆环状条纹的间距不相等,从圆心向外条纹越来越密集,越往外条纹间距越窄,故B错误;若换一个曲率半径更大的凸透镜,仍然相同的水平距离但空气膜的厚度变小,所观察到的圆环状条纹间距变大,可以看到条纹将变稀疏,故C错误;改用频率更高的单色光照射,由c=λf可知单色光波长更小,而其他条件保持不变,则观察到的圆环状条纹间距变小,可以看到条纹将变密集,故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9.(6分)(2025·沈阳模拟)利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率,将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,使在两玻璃表面之间形成一个倾角θ很小的劈形空气薄膜(空气可视为真空,折射率为n0=1),光从上方入射后,从上往下看到干涉条纹,测得相邻亮条纹间距为Δx1;保证倾角θ不变,在两块平板玻璃之间充满待测液体,然后用同种单色光垂直照射玻璃板,测得相邻亮条纹间距为Δx2,则该液体的折射率为(　　) A.　　　　　　　B. C. D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选C。根据薄膜干涉原理,干涉条纹平行等宽,当光垂直待测液体方向射向玻璃板时,得到干涉条纹,相邻亮条纹对应劈尖厚度差为Δh=,由几何关系有tanθ=,则Δx=,又λ2=,则n=,C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10.(10分)冬奥会雪上项目的运动员都佩戴有护目镜,护目镜上附有一层“增反膜”,以减小紫外线对眼睛的伤害。制作护目镜时需要测量紫外线的波长,假设利用双缝干涉进行波长的测量,实验中使用的双缝间距d=0.1 mm,双缝到屏的距离L= 1 m,测得屏上干涉条纹中亮条纹间距Δx=3.6 mm。求: (1)被测紫外线的频率f;(5分) 答案:(1)8.33×1014 Hz　 【解析】(1)根据Δx=λ,解得被测紫外线的波长为λ=Δx,则被测紫外线的频率为 f=== Hz=8.33×1014 Hz。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)若选用薄膜材料的折射率为n=1.5,则制作“增反膜”眼镜时,“增反膜”的最小厚度是多少?(5分) 答案: (2)1.2×10-7 m 【解析】(2)当光程差等于光在薄膜中的波长的整数倍时,即2d=kλ(k=1,2,3…),则出现亮条纹,因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的一半,紫外线在膜中的波长为λ'=,故膜的最小厚度为===1.2×10-7 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【情境创新练】 11.(6分·多选)(2024·湖南选择考)1834年,洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验),平面镜沿OA放置,靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时,平面镜意外倾斜了某微小角度θ,如图所示,S为单色点光源。下列说法正确的是(　　) A.沿AO向左略微平移平面镜,干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜,干涉条纹间距减小 C.若θ=0°,沿OA向右略微平移平面镜,干涉条纹间距不变 D.若θ=0°,沿AO向左略微平移平面镜,干涉条纹向A处移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 【解析】选B、C。根据题意画出光路图 如图甲所示,S发出的光与通过平面镜反射的光(可以等效成虚像S'发出的光)是同一列光分成的,满足相干光条件,所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光,且该干涉可看成双缝干涉,设S与S'的距离为d,则d=2a,S到光屏的距离为l,代入双缝干涉公式Δx=,可得Δx=,则若θ =0°,沿OA向右(沿AO向左)略微平移平面镜,对l和d均没有影响,则干涉条纹间距不变,也不会移动,故C正确,D错误; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 同理再次画出光路图如图乙所示, 沿OA向右略微平移平面镜,即从①位置→②位置,由图可看出双缝的间距增大,则干涉条纹间距减小,沿AO向左略微平移平面镜,即从②位置→①位置,由图可看出干涉条纹向上移动,故A错误,B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 $