2026届高三物理夯实基础专题训练06：物理光学B

专题06 物理光学B 光的干涉 【典例分析】 例1．关于光的干涉、衍射和偏振，下列说法中错误的是（　　） A．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象 B．全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理 C．通过手指间的缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象 D．与紫外线相比，红外线更容易发生衍射现象 例2. 如图，在双缝干涉实验中，S1和S2为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S1、S2和P点的距离差为m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S1、S2距离相等，且A光频率为Hz。则P点处是___________（填“亮”或“暗”）条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹___________ （填“均匀”或“不均匀”）分布。 （光在空气中的速度） 【能力训练】 1．用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后(　　) A．干涉条纹消失 B．彩色条纹中的红色条纹消失 C．中央条纹变成暗条纹 D．中央条纹变成红色 2．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　) A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄 C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫 3．如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在图示的情况下（　　） A．从肥皂薄膜的右面观察时，在簿膜上可看到黄黑相间水平条纹 B．从肥皂薄膜的右面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间竖直条纹 C．从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间水平条纹 D．从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到黄黑相间竖直条纹 4．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为，如果用频率为的单色光照射双缝，则（　　） A．单色光的波长是；P点出现暗条纹 B．单色光的波长是；P点出现亮条纹 C．单色光的波长是；P点出现暗条纹 D．单色光的波长是；P点出现亮条纹 5．如图所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点到双缝的距离之差为，若用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第四条暗条纹，换用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是（ ） A．单色光的频率大于单色光的频率 B．单色光的波长小于单色光的波长 C．单色光的相邻亮条纹间的距离小于单色光的相邻亮条纹间的距离 D．用单色光和在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光更容易发生明显衍射 6．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长． (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为CE________A． (2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm． (3)为了增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，可以________． A．增大单缝和双缝之间的距离               B．增大双缝和光屏之间的距离 C．将红色滤光片改为绿色滤光片           D．增大双缝之间的距离 7．(多选)光的干涉现象在技术中有重要应用．例如,在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以用干涉法检查平面的平整程度．如图所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光从上面照射,在样板上方向下观测时可以看到干涉条纹．如果被测表面是平整的,干涉条纹就是一组平行的直线(如图甲),下列说法正确的是（ ） A．这是空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉 B．空气层厚度相同的地方,两列波的路程差相同,两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同 C．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,就表明被测表面弯曲对应位置向下凹 D．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,就表明被测表面弯曲对应位置向上凸 光的衍射 1．(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是(　 　) A．这里应用的是光的衍射现象 B．这里应用的是光的干涉现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细 2．关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　） A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的衍射原理 B．两列波发生干涉时，振动加强区域的质点的位移一定始终最大 C．声波容易发生衍射是因为声波的波长较短 D．观察薄膜干涉时，应该在入射光的同一侧 3．让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直到完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现 A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失 B．由大变小的三角形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失 D．由大变小的三角形光斑，圆心光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 4．马路施工处警示灯是红色的，这除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其它可见光（ ） A．容易发生明显衍射 B．容易发生稳定干涉 C．容易发生折射现象 D．容易发生光电效应 5．在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的( ) A．很小的不透明圆板 B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板 C．很大的不透明圆板 D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板 6．如图所示，是由一束单色光分别通过两个圆孔而形成的图像，其中图（a）是光的_________（选填“干涉”或“衍射”）图像．由此可以判断出图（a）所对应的圆孔的孔径__________（选填“大于”或“小于”）图（b）所对应的圆孔的孔径． 光的偏振 1．(多选)关于光的干涉術射和偏振，下列说法中正确的是______。 A．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象 B．全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理 C．通过手指间的缝踪观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象 D．中国古代的“小孔成像”实验，反映了光波的衍射 E.与X射线相比，紫外线更容易发生行射现象 2．光的偏振现象说明光是横波。下列关于光的偏振说法不正确的是（　　） A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光 C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D．光的振动方向和偏振片的透振方向不同时，光一定无法通过透振片 专题06 物理光学B 例1、 B 全息照相是光的干涉 例2、 (1). 暗 (2). 不均匀 1．【答案】D 【解析】在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只透过红光，屏上出现红光(单色光)的干涉条纹，D正确。 2．【答案】B 【解析】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故AC两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距可以知道波长越大，越大，故A是红光，C是蓝光． 单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故BD是单缝衍射图样，B为紫光的单缝衍射图样，D为黄光单缝衍射图样．故从左向右依次是红光（双缝干涉）、紫光（单缝衍射）、蓝光（双缝干涉）和黄光（单缝衍射）． 所以选项B正确的，选项ACD错误． 点睛：掌握单缝衍射和双缝干涉的图样的特点和图样与波长的关系是解决此题的唯一途径，故要加强对基础知识的记忆． 3、A 4、D 5．【答案】D 【详解】ABC．由题意可知，单色光A照射双缝时条纹间距较小，根据可知单色光A的波长较小，频率较大，选项ABC错误； D．因单色光B的波长较大，则用单色光A和B在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光B更容易发生明显衍射，选项D正确。 故选D。 6．【答案】DB； 13.870； 2.310； B 【解析】 (1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝D、双缝B； (2)图3螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×0.01mm，两者相加为13.870mm 同理：图2的读数为：2.320mm 所以； (3) 依据双缝干涉条纹间距规律可知： A项： 与单缝和双缝间的距离无关，故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故A错误； B项：增大双缝与光屏之间的距离L，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故B正确； C项：绿光的波长比红光短，由上知，将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉条纹的间距减小，故C错误； D项：增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间距减小，故D错误． 点晴：为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读． 7．【答案】ABC 【解析】（1）在标准样板平面和被测平面间形成了很薄的空气薄膜，用单色光从标准平面上面照射，从空气薄膜的上下表面分别反射的两列光波频率相等，符合相干条件，在样板平面的下表面处发生干涉现象，出现明暗相间的条纹，A正确； （2）在空气层厚度d相等的地方，两列波的波程差均为2d保持不变，叠加时相互加强和削弱的情况是相同的，属于同一条纹，故薄膜干涉也较等厚干涉，B正确； （3）薄膜干涉条纹，又叫等厚条纹，厚度相同的地方，应该出现在同一级条纹上．图中条纹向左弯曲，说明后面较厚的空气膜厚度d，在左面提前出现，故左方存在凹陷现象，C正确，D错误． 故本题选ABC 1．【答案】AD 【解析】当障碍物的尺寸与波的波长相当或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装置的原理是运用光的衍射现象，如果屏上条纹变宽，则金属丝变细．故AD正确， BC错误．故选AD． 点睛：该题考查光的衍射的特点，解决本题的关键知道衍射条纹的特点，以及知道发生明显衍射的条件． 2．【答案】D 【详解】 A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理，选项A错误； B．两列波发生干涉时，振动加强区域的质点的振幅较大，但是位移不一定始终最大，选项B错误； C．声波容易发生衍射是因为声波的波长较长，选项C错误； D．观察薄膜干涉时，应该在入射光的同一侧，选项D正确。 故选D。 3．【答案】D 【详解】当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏首先出现的是三角形光斑，之后随着小孔的继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑．随着小孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现了明暗相间的衍射条纹，最后随小孔的闭合而全部消失， D正确 4．【答案】A 【详解】 A．红光在可见光中的波长最长，容易发生明显衍射，故选项A正确； B．干涉与光的颜色无关，选项B错误； C．所有的光都能发生折射，选项C错误； D．红光在可见光中频率最小，最不容易发生光电效应，选项D错误. 5．【答案】D 【详解】 A．用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，即泊松亮斑，故A错误； B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞，不会出现衍射现象，故B错误； C．很大的不透明圆板时后面是一片阴影，不会出现衍射现象，故C错误； D．用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样，即发生衍射现象，故D正确． 【点睛】 该题考查单孔衍射的图样，要牢记单孔衍射和单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的． 6．【答案】衍射 小于 【详解】[1]图（a）是明暗相间不等间距的圆环，是光的衍射现象； [2]图（b）出现亮斑，是因为孔径较大，光沿直线传播．所以图（a）所对应的圆孔的孔径小于图（b）所对应的圆孔的孔径。 1．【答案】ACE 【详解】A．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进人的，这种情况下，你在阳光下看到的镜头反光其颜色就是淡紫色，故A正确； B．全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理，故B错误； C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故C正确； D．小孔成像反映了光的直线传播，与衍射无关，故D错误； E．波长越长越容易发生衍射，与X射线相比，紫外线波长更长更容易发生衍射现象，故E正确。 故选ACE。 2．【答案】D 【详解】A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，即光是横波，此现象能反映光的偏振特性，故A正确，不符合题意； B．一束自然光入射到两种介质的表面时，一定有反射光线。如果折射光线与反射光线垂直，反射光为偏振光，故B正确，不符合题意； C．在日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片，由于反射光太强，偏振光强，加偏振片可以将反射的偏振光过滤，使图象清晰，故C正确，不符合题意； D．光振动方向和偏振片透振方向平行的光才能够通过偏振片，光振动方向和偏振片透振方向垂直的光不能够通过偏振片，故D错误，符合题意。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $