【解题模型】专题43光的干涉和衍射-2026高考物理

专题43光的干涉和衍射 模型总结 模型1 双缝干涉 1 模型2 薄膜干涉 9 模型3 光的衍射和偏振现象 18 模型1 双缝干涉 1．双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大． (2)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现明条纹． 当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现暗条纹． 2．对公式Δx＝λ的理解 l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是入射光波的波长。 3．亮、暗条纹的判断方法 对于两个振动步调一致的光源，如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差： (1)r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹； (2)r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现暗条纹。 注意：对于两个振动步调反相的光源，产生亮、暗条纹的条件与上面的正好相反。 1．（2025·全国·模拟预测）如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中，为双缝，为光屏，实验中观察到屏上点为中央亮纹的中心，为第一级亮纹的中心，则（　　） A．到双缝光程差为半波长的奇数倍 B．增大入射光波长，条纹间距减小 C．增大双缝间距，条纹间距增大 D．增大双缝到光屏距离，条纹间距增大 【答案】D 【详解】A．在双缝干涉中，当光屏上某点到双缝的光程差时出现亮纹，P为第一级亮纹的中心，此时，即 可知到双缝光程差为半波长的偶数倍，故A错误； BCD．根据双缝干涉条纹间距公式为（其中L是双缝到光屏的距离，d是双缝间距，是入射光波长）可知增大入射光波长，条纹间距增大，增大双缝间距，条纹间距减小，增大双缝到光屏距离，条纹间距增大，故BC错误，D正确。 故选D。 2．（2025·浙江温州·一模）某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（    ） A．若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B．若仅把双缝转动90°，光屏的彩色条纹也将旋转90° C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D．若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 【答案】A 【详解】A．由题意可知，光屏上有彩色的条纹，红色滤光片只允许红光透过，则若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹，故A正确； B．若仅把双缝转动90°，则光屏的条纹消失，故B错误； C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变暗，故C错误； D．根据可知，放入绿色滤光片时，波长减小，则光屏上相邻亮条纹中心间距减小，故D错误。 故选A。 3．（22-23高二上·山东济宁·期末）图甲是双缝干涉示意图，、是两个相互平行的狭缝，a、b两种不同颜色的单色光通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．b光的频率比a光的频率大 B．通过同一单缝，b光比a光能发生更明显的衍射 C．若只减小挡板上两个狭缝间距d，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将减小 D．若只增大挡板与屏间的距离l，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将增大 【答案】BD 【详解】A．根据干涉条纹公式有 图乙相邻明条纹中心间距小于丙图相邻明条纹中心间距，则b光的波长比a光的波长大，波长越大，频率越小，即b光的频率比a光的频率小，故A错误； B．结合上述，b光的波长比a光的波长大，则通过同一单缝，b光比a光能发生更明显的衍射，故B正确； C．根据上述干涉条纹公式可知，若只减小挡板上两个狭缝间距d，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将增大，故C错误； D．根据上述干涉条纹公式可知，若只增大挡板与屏间的距离l，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将增大，故D正确。 故选BD。 4．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）1881年，迈克尔逊设计制作了一台干涉仪，其工作原理如图：从S发出的一束激光经分束器G1后分成两束，一束反射后射向平面镜M1，另一束透射后经过光路补偿板G2射向平面镜M2。两束激光被M1、M2反射后均原路返回，最后射入探测器E，发生干涉。向探测器方向平移M1，观察探测器中心的亮暗变化就能测出该激光的波长。已知探测器中心每80次由暗转亮的过程中，M1移动的距离d为0.02630mm，则该激光的波长约为（　　） A．526nm B．598nm C．658nm D．760nm 【答案】C 【详解】相干光同相时，光程差为波长的整数倍，形成亮条纹，光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹，知由上一个明（暗）条纹到下一个明（暗）条纹，光程差变化一个波长。 向探测器方向平移，探测器中心出现80次由暗转亮的过程，对应也会有80次由亮转暗的过程，得此过程波程差变化了，又激光在平面镜M1反射一次，故有 得 故选C。 5．（2025·江西·模拟预测）实验小组将双缝干涉实验装置放到水中进行实验，双缝间距为d，双缝到屏幕距离为L，沿着双缝到屏幕中心射入某种激光，屏幕上形成明暗相间条纹，测得相邻两明条纹的间距为D。已知水对光的折射率为n，激光在空气中波长大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】相邻明条纹间距公式为，其中为水中的波长。 光从空气进入水中时频率不变，水中的波长与空气中的波长关系为 代入公式得 解得空气中的波长 故选B。 6．（2025·安徽阜阳·三模）研究光的干涉现象的原理图如图所示。光源S到双缝S1、S2的距离相等，S1、S2连线平行于光屏，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的单色光，在空气中的波长为λ，经S1、S2传播到光屏上的P点，S1P垂直于光屏，P为某亮条纹中心，O、P之间还有4条亮条纹。现紧贴S1放置一厚度d=10λ的玻璃薄片，光从S1垂直穿过玻璃薄片传播到P点的时间与光从S2直接传播到P点的时间相等。已知光在空气中的速度为c，不考虑光在玻璃薄片内的反射，则（　　） A．未加玻璃薄片时，光从S1、S2传播到P点的时间差为 B．玻璃薄片对该单色光的折射率为1.4 C．光在玻璃薄片中的波长为 D．光在玻璃薄片中的传播速度为c 【答案】C 【详解】A．由题意，未加玻璃薄片时，P为第5条亮条纹中心，则有 又 解得 故A错误； BD．设光在玻璃薄片中的传播速度为v，则 又 解得n=1.5， 故BD错误； C．在空气中有 在该玻璃薄片中有 联立解得 故C正确。 故选C。 7．（2025·江苏南通·二模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到杨氏双缝干涉的结果，装置如图所示，S为单色点光源。能使干涉条纹间距变大的操作是（　　） A．水平向左略微平移平面镜 B．水平向右略微平移平面镜 C．竖直向上略微平移平面镜 D．竖直向下略微平移平面镜 【答案】C 【详解】将本题中的干涉等效看成双缝干涉，如图所示 其中，根据 AB．可知水平向左略微平移平面镜或水平向右略微平移平面镜，对没有影响，故AB错误； CD．竖直向上略微平移平面镜，则减小，则变大；竖直向下略微平移平面镜，则增大，则变小，故C正确，D错误。 故选C。 8．（2025·北京西城·二模）如图所示，用绿光照射单缝S，光通过有两条狭缝和的双缝后，在光屏P上观察到明暗相间的条纹。若要增大相邻条纹间距，可以（　　） A．仅增大与的间距 B．仅增大单缝与双缝的距离 C．仅增大双缝与光屏的距离 D．仅将绿光换为紫光 【答案】C 【详解】A．根据双缝干涉相邻条纹间距 可知，仅增大双缝间的距离d，相邻条纹间距减小，A错误； B．仅增大单缝与双缝的距离，对相邻条纹间距没有影响，B错误； C．仅增大双缝与光屏的距离，根据 可知，双缝与光屏的距离l增大时，相邻条纹间距变大，C正确； D．由于紫光的波长小于绿光的波长，根据 可知，仅将绿光换为紫光，干涉光源的波长减小，相邻条纹间距变小，D错误。 故选C。 9．（2025·山东泰安·模拟预测）如图所示，利用微流芯片技术制作双通道微流芯片作为双缝干涉装置，将基准液体及待测液体分别输入双缝，采集接收屏上的激光干涉图样，分析干涉条纹的数据，可以测量待测液体的折射率及浓度。下列说法正确的是（   ）    A．同时到达双缝的激光一定也会同时到达接收屏正中央 B．若接收屏正中央是亮条纹，则两种液体的折射率一定相同 C．换频率更小的单色光照射，屏上的干涉条纹间距变大 D．增大双缝和接收屏的距离，屏上的干涉条纹间距变小 【答案】C 【详解】A．因激光在基准液体和待测液体中的传播速度不一定相等，可知同时到达双缝的激光不一定也会同时到达接收屏正中央，选项A错误； B．若接收屏正中央是亮条纹，则只能说明到达接收屏正中央的两束激光的路程差等于波长的整数倍，即路程差不一定是零，则激光在两种液体中的速度不一定相同，即两种液体的折射率也不一定相同，选项B错误； CD．换频率更小的单色光照射，波长较大，根据 可知，屏上的干涉条纹间距变大，增大双缝和接收屏的距离，屏上的干涉条纹间距变大，选项C正确，D错误。 故选C。 10．（2025·河南·二模）歼-20是我国自主研制的第五代战斗机，其优秀的性能受到全世界的关注，歼—20的光学着陆系统中用到了双缝干涉装置。现用单色光进行双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　） A．用红光和黄光照射，其他条件相同，相邻红光明纹间距比黄光要窄 B．用红光照射，只增大双缝到光屏间距，相邻红光明纹间距变宽 C．用绿光照射，只增大双缝到光屏间距，相邻绿光明纹间距变窄 D．用蓝光照射，测得双缝间距为d，双缝到光屏间距离为L。现测得n条明纹间距为x，则该蓝光波长为 【答案】B 【详解】A．由得，式中为相邻两明纹间距，因为相邻红光明纹间距比黄光要宽，A错误； BC．由得，式中为双缝到光屏间距，相邻明纹间距变宽，B正确，C错误； D．测得n条明纹间距为x，相邻亮条纹的间距为，又由解得光波长为，D错误； 故选B。 模型2 薄膜干涉 1．薄膜干涉 (1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加． (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ. 在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3，…)，薄膜上出现明条纹． 在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹． (3)应用：增透膜、检查平面的平整度． 11．（2025·陕西渭南·一模）工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A．图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起 B．光的频率大于光的频率 C．若将图1中的薄片向右移动少许，图2中条纹间距变窄 D．照射同一单缝时，光能够发生衍射现象，光不能发生衍射现象 【答案】AC 【详解】A．根据薄膜干涉的规律可知，同一条纹对应的空气薄膜的厚度相同，当条纹向薄片一侧弯曲，可知弯曲处对应着被检查平面处凸起，故A正确； B．图2中a的条纹间距宽，说明a的波长大于的波长，根据，可知a的频率小于的频率，故B错误； C．设空气薄膜的倾角为，根据几何关系可得 可得条纹间距为 若将图1中的薄片向右移动少许，则增大，图2中条纹间距变窄，故C正确； D．衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，故照射同一单缝时、b光均能发生衍射现象，故D错误。 故选AC。 12．（2025·湖南·一模）如图所示，把一个上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。现用单色光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，可以看到一系列明暗相间的同心圆环状条纹，这些同心圆环状条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（　　） A．这属于光的干涉，增大玻璃板和透镜的距离，发现条纹向外移动 B．条纹是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．条纹是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 D．照射单色光的波长增大，相应条纹间距保持不变 【答案】B 【详解】A．这属于光的薄膜干涉，增大玻璃板和透镜的距离，条纹向圆心位置移动，故A错误； BC．薄膜干涉是膜两个表面的反射光叠加后的结果，图中“膜”为空气夹层，即条纹是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的，故B正确，C错误； D．照射单色光的波长增大，相应条纹间距变大，故D错误。 故选B。 13．（2025·浙江·一模）某实验小组成员用双缝干涉实验装置测量光的波长，实验装置简化示意图如图甲所示，为单缝，、为双缝，屏上点处为一条亮条纹。随后又根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图乙所示。材料Ⅰ置于玻璃和平板之间，材料Ⅱ的上表面与上层玻璃下表面间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．如图甲，实验时单缝偏离光轴向下微微移动，原来点处的干涉条纹向下移动 B．如图乙，仅温度升高，若干涉条纹向右移动，则材料Ⅰ膨胀程度大 C．如图乙，仅换用频率更大的单色光，干涉条纹将向左移动 D．如图乙，材料Ⅱ的上表面可以与上层玻璃下表面平行 【答案】C 【详解】A．实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，通过双缝S1、S2的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，如图所示： 对于中央亮纹来说，从单缝S经过S1、S2到中央亮纹的路程差仍等于0；说明 SS1＞SS2，SS1+S1P=SS2+S2P，那么S1P＜S2P，则中央亮纹O的位置略向上移动，A错误； B．若温度升高，干涉条纹向右移动，则上层玻璃下表面与材料Ⅱ上表面之间的空气膜厚度减小，即材料Ⅰ膨胀程度小，故B错误； C．根据条纹间距公式可知，若换用频率更大的单色光，则波长变短，干涉条纹间距减小，对应空气膜厚度符合条件的位置向左移动，故C正确； D．该条纹是由上层玻璃下表面与材料Ⅱ上表面的反射光发生干涉形成的，由空气尖劈原理可知，若上层玻璃下表面与材料Ⅱ上表面平行，则两表面的反射光之间的光程差始终恒定，则不会形成明暗相间的条纹，故D错误。 故选C。 14．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示，平凹透镜与一块平板玻璃接触，用单色光垂直透镜的平面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，则下列说法正确的是（　  　） A．同心圆环主要的形成原理是光的折射 B．同心圆环外疏内密 C．下表面半径R越大（越平坦），圆环越稀疏 D．选择频率更小的单色光，圆环更密集 【答案】C 【详解】A．同心圆环主要的形成原理是光的干涉现象，故A错误； B．明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小的越快，则圆环越密，所以同心圆环内疏外密，故B错误； C．下表面的半径R越大，空气膜的厚度变化变慢，其形成的圆环比曲率半径小的透镜形成的圆环稀疏，故C正确； D．频率小，波长大，因此选择频率更小的单色光，对于同一干涉装置，形成的干涉条纹间距大，得到的圆环更稀疏。故D错误。 故选C。 15．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）如图（a），把圆形铁丝圈在肥皂水中蘸一下，再轻轻取出来，铁丝圈上就有一个完整的肥皂液膜。竖直放置的肥皂液膜的侧视图如图（b）。用黄光从肥皂液膜的右侧垂直照射肥皂液膜，会观察到明暗相间的若干条横向黄色条纹（　　） A．该现象是光的衍射现象 B．观察者从肥皂液膜左侧观察条纹图样 C．相邻条纹间的距离，由上至下逐渐变大 D．换用红光照射该肥皂液膜，观察到相邻条纹间距相应变大 【答案】D 【详解】A．该现象是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故A错误； B．薄膜干涉是薄膜前后两个面的反射光叠加产生的，应该从入射光的同侧观察，故B错误； C．由于薄膜不是均匀增厚的，从上到下相同高度上薄膜增厚的越来越多，所以明暗相间的条纹是不等间距的，且由上至下逐渐变密，故C正确； D．光的干涉条纹的间距公式为，如果换成红光照射，则波长变长，相邻条纹间距变大，故D正确。 故选D。 16．（2025·江西新余·模拟预测）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b上，在右端夹入薄垫片，当波长为λ的单色光从上方入射后，从上往下可以看到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A．干涉条纹是由a、b玻璃板的上表面反射的光干涉而成 B．若干涉条纹从左向右越来越密，说明被检板b放置不水平 C．图乙中P左凸位置，说明被检板该处有约λ高度凸起 D．图乙中Q右凸位置，说明被检板该处有约深度凹陷 【答案】D 【详解】A．薄膜干涉条纹是由a玻璃板的下表面反射的光和b玻璃板的上表面反射的光干涉而成，符合薄膜干涉的要求，故A错误； B．若干涉条纹从左向右越来越密，说明随着向右薄膜间隙距离变化率在增加，所以不是被检板b放置不水平的问题，而是被检板b右端有向下弯曲的情况，故B错误； C．图乙中P左凸位置，说明被检板该处有提前进入相应干涉状况，应该是有凸起，由于干涉条纹左凸仅跨相邻明暗条纹，即总光程差提前了约，所以凸起仅有的高度，故C错误； D．在Q点干涉条纹右凸，说明被检板该处有之后进入相应干涉状况，同理，Q凹陷仅有的深度，故D正确。 故选D。 17．（2025·宁夏吴忠·三模）在制作高精度的仪器时往往需要对材料表面的平整度进行检查。如图所示，采用劈尖干涉的原理进行检测，将波长为的单色光垂直打在材料表面，用显微镜俯视观察镜片上产生的干涉图样，发现一个圆形的异常区域，其中一条亮条纹刚好穿过圆心（已用亮色标识）。已知显微镜只起放大图像的作用，则下列说法正确的是（　　） A．该圆形区域为突起区 B．如果将材料在平面内旋转，圆形区域的条纹弯曲方向变为向右 C．圆形区域相对平整区域的最大高度差约 D．若要使条纹更密集，可换用波长更短的光源，并减小镜片与材料表面间夹角 【答案】C 【详解】A．薄膜干涉是等厚干涉，即同一条纹处空气膜厚度相同。图中圆形区域条纹向劈尖变窄的方向弯曲，表明圆形区域为凹陷区，故A错误； B．如果将材料在平面内旋转，圆形区域仍为凹陷区，条纹弯曲方向仍向左，故B错误； C．可在圆心附近选一点，找到其实际所在条纹，另外找到该点对应的平整区条纹，数出两条纹相差的条纹数，根据 计算该点相对平整区的高度差。现选取圆心所在条纹（已用亮色标识），其与圆心对应平整区条纹相隔4个亮条纹间距，因此圆心相对平整区的高度差为，故C正确； D．若需要条纹更加密集，可换用波长更短的光源，同时增加镜片与材料表面间的夹角，故D错误。 故选C。 18．（2025·河南信阳·模拟预测）把两片很薄的载玻片上下叠放在一起置于白光下，用硬物的尖端轻压上面的载玻片，可看到如图甲所示的彩色条纹。图甲中P、Q两点为相邻的两条蓝色条纹上的点，图乙为示意图，则（　　） A．这是光的干涉现象 B．这是光的衍射现象 C．P、Q两点处的空气膜厚度之差为蓝光波长的 D．P、Q两点处的空气膜厚度之差为蓝光波长的 【答案】AD 【详解】AB．白光在空气膜的上下面有两个反射光叠加，形成明暗相间的彩色条纹，这是光的干涉现象，故A正确，B错误； CD．设Q点为蓝光的第n条亮纹，P点为蓝光的第n+1条亮纹，有，，联立解得P、Q两点处的空气膜厚度之差为，故C错误，D正确。 故选AD。 19．（2025·湖南长沙·模拟预测）关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A．通过游标卡尺的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的干涉现象 B．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点 C．如图所示，利用光的干涉法检查平面平整度的装置中，增大薄片的厚度，所有条纹均向右移动 D．水中的潜水员看岸上的景物会出现在一个倒立的圆锥里，已知水的折射率为，潜水员的眼睛（可视为质点）离水面的距离为，则此圆锥的体积是 【答案】B 【详解】A．通过游标卡尺的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的单缝衍射现象，故A错误； B．全息照片用激光来拍摄，物光和参考光发生干涉，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点，故B正确； C．利用光的干涉法检查平面平整度的装置中，增大薄片的厚度，斜面的倾角增大，同一位置处空气膜的厚度增加，所有条纹将向左移动，故C错误； D．水中的潜水员看岸上的景物会出现在一个倒立的圆锥里，圆锥底面圆的面积是，则此圆锥的体积是，故D错误。 故选B。 20．（2025·江苏南京·模拟预测）如图甲所示，将一个平凸透镜放置在另一个玻璃平面上，让单色光从上方竖直向下射入，这时可以看到如图乙所示的亮暗相间的同心圆，这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫作牛顿环。对于图甲所示的装置，下列做法中能使得同一级牛顿环的半径变大的是（　　） A．减小入射光的频率 B．增大入射光的光强 C．将平凸透镜缓慢地向上提起 D．将平凸透镜和玻璃平面置于水中观察干涉条纹 【答案】A 【详解】牛顿环产生的原理是薄膜干涉：从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，光程差等于空气膜厚度的两倍。 A．减小入射光的频率导致光波长变长，因为光程差为波长的整数倍时是亮条纹，波长整数倍变大相邻亮条纹距离将变大，同一级牛顿环的半径变大，故A正确； B．增大入射光的光强没有改变光程差，无法改变牛顿环的半径，故B错误； C．将平凸透镜缓慢地向上提起，空气薄膜厚度增加导致光程差增大，原明条纹需向更小半径处移动以满足光程条件，故C错误； D．将平凸透镜和玻璃平面置于水中观察干涉条纹，水中光波长变短，波长整数倍变小，相邻亮条纹距离将变小，同一级牛顿环的半径变小，故D错误。 故选A 。 模型3 光的衍射和偏振现象 1．光的衍射 发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象才会明显． 2．单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻亮条纹间距不等 各相邻亮(暗) 条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，都属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 3．光的干涉和衍射的本质 从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都属于光波的叠加，干涉是从单缝通过两列频率相同的光在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的． 21．（2025·浙江台州·一模）电子束通过电场加速后，照射到金属晶格（间距约）发生衍射，如图所示（　　） A．该实验表明电子具有粒子性 B．加速电压越大，中心亮斑半径越小 C．加速后电子物质波波长比可见光波长更长 D．根据相对论和质能方程可知加速后的电子质量会变小 【答案】B 【详解】A．电子衍射现象说明了电子具有波动性，故A错误； B．根据动能定理可得 根据物质波波长公式 联立可得 可知加速电压越大，电子的物质波波长越短，中心亮斑半径越小，故B正确； C．金属晶格间距约，发生衍射的电子物质波波长与金属晶格间距相当，而可见光的波长约，所以加速后电子物质波波长比可见光波长更短，故C错误； D．加速后电子的速度变大，根据相对论和质能方程可知加速后的电子质量会变大，故D错误。 故选B。 22．（2025·广东·模拟预测）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（　　） A．甲光在玻璃砖中的折射率为 B．乙光的频率小于甲光的频率 C．乙光以入射角i入射时，PQ上可能接收不到乙光 D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上一定能接收到甲光 【答案】C 【详解】A．对于甲光发生折射，由折射定律有，选项A错误； BC．对题图甲、乙所示的单缝衍射图样进行对比可知，甲光衍射现象更明显，说明甲光的波长比乙光的长，甲光的频率比乙光的小，对同一种介质，甲光的折射率更小，根据全反射的临界角的正弦值可知甲光的临界角较大，乙光的临界角较小，则当乙光以入射角i入射时可能会发生全反射，PQ上有可能会接收不到乙光，选项B错误、C正确； D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，入射角增大，如果入射角达到甲光的临界角，则甲光发生全反射，即PQ上接收不到甲光，选项D错误。 故选C。 23．（2025·山西大同·二模）如图四幅图对于光的相关知识说法正确的是（　　） A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大 D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向不同的偏振片 【答案】D 【详解】A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的全反射，A错误； B．图乙中，增加单缝的宽度，衍射现象变得不明显，则屏上的中央亮条纹宽度变窄，B错误； C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则空气薄膜的厚度增加，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量增加，明暗条纹变密集，则干涉条纹的间距变窄，故C错误； D．手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光，3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直，没有光穿过左侧眼镜，左侧眼镜看不见电脑显示屏，电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行，有光穿过右侧眼镜，右侧眼镜看得见电脑显示屏，故D正确。 故选D。 24．（2025·河北·一模）以下四幅图片：图甲是单色光的衍射图样，图乙是双缝干涉示意图，图丙是两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，图丁是自然光通过偏振片M、N的实验结果，右边是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏上的光亮度将明暗交替变化。下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗 B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中，以水下某一点为光源向水面发射复色光，b光更容易发生全反射 D．图丁中，这种现象表明光是纵波 【答案】AC 【详解】A．光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最亮、最宽，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越小，亮度越低，故A正确； B．图乙是双缝干涉示意图，由双缝干涉条纹间距公式 可知，若只增大屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误； C．图丙中，根据折射定律可知，折射角相同，但b光入射角更大，所以b光折射率大，根据可知，b光临界角更小，以水下某一点为光源向水面发射复色光，b光更容易发生全反射，故C正确； D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D错误。 故选AC。 25．（2025·江苏常州·模拟预测）为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如乙所示环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中不正确的是（　　） A．通过同一较小障碍物时b光衍射现象较明显 B．a光的折射率大于b光 C．用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小 D．在水中a光波速大于b光 【答案】D 【详解】BD．做出光路图，如图所示 点光源S在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较小，则知a光的临界角较小，根据可知，a光的折射率较大，由可知，a光在水中的传播速度比b光小，故B正确，与题意不符；D错误，与题意相符； AC．由上述分析可知a光波长短，通过同一较小障碍物时b光衍射现象较明显，由双缝干涉条纹间距公式，可知用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小，故AC正确，与题意不符。 本题选不正确的，故选D。 26．（2025·江苏常州·模拟预测）如图所示，用同一束激光分别照射三个宽度不同的狭缝，得到甲、乙、丙三种不同的图样，则（　　） A．甲图对应的狭缝最宽 B．乙图对应的狭缝最宽 C．丙图对应的狭缝最宽 D．甲、乙、丙图均为干涉图样 【答案】C 【详解】D．干涉条纹是等间距的，衍射条纹中间宽、两边窄。甲图条纹中间宽、两边窄，是衍射图样；乙、丙图也符合衍射条纹特征，不是干涉（干涉条纹等间距），故D错误； ABC．狭缝越窄，衍射现象越明显（条纹越宽、越疏）；狭缝越宽，衍射现象越不明显（条纹越窄、越密）。丙图条纹最窄、最密，对应狭缝最宽；甲图条纹最宽、最疏，对应狭缝最窄，故AB错误，C正确。 故选C。 27．（24-25高二下·湖南永州·期末）如图1所示，该装置可用于观察光的干涉、衍射现象，其中P为某光学元件，且P到光屏的距离保持不变。某同学利用该装置分别观察红光与绿光的干涉与衍射现象，在光屏上得到了如图2所示的甲、乙、丙、丁四种图样。下列说法正确的是（　　） A．丁对应的P是单缝，入射光为红光 B．丙对应的P是双缝，入射光为绿光 C．乙对应的P是单缝，入射光为红光 D．甲对应的P是双缝，入射光为绿光 【答案】D 【详解】AB．丙、丁图像相邻条纹中心间距不相等，可知，丙、丁图像均为衍射条纹，此时对应的P均是单缝，丙图像中央亮条纹比丁图像中央亮条纹宽一些，可知，丙图像对应光的波长比丁图像对应光的波长长一些，可知，丙对应的P是单缝，入射光为红光，丁对应的P是单缝，入射光为绿光，故AB错误； CD．甲、乙图像相邻明条纹中心间距相等，可知，甲、乙图像均为干涉条纹，此时对应的P均是双缝，乙图像相邻明条纹中心间距大于甲图像相邻明条纹中心间距，根据条纹公式有可知，乙图像对应光的波长比甲图像对应光的波长长一些，可知，乙对应的P是双缝，入射光为红光，甲对应的P是双缝，入射光为绿光，故C错误，D正确。 故D。 28．（2025·全国·模拟预测）柔软的耳机线中有粗细均匀的细铜丝，这种细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用图示装置，用激光器照射细铜丝，在光屏上形成稳定的衍射图样，当细铜丝变粗时，下列说法正确的是（　　） A．中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小 B．中间亮条纹变宽，两侧暗条纹间距变小 C．整个图像向一侧偏移 D．图像没有明显变化 【答案】A 【详解】根据激光发生明显衍射现象的条件，障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多时，会发生明显的衍射现象，该装置运用了光的衍射现象，当细铜丝变粗时，大于激光波长，衍射现象减弱，故中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小。 故选A。 29．（24-25高三下·河南商丘·期末）某同学利用如图所示的装置，观察光的衍射现象，保持单缝到光屏的距离不变，仅减小单缝的宽度，则关于屏上的中央亮纹，下列说法正确的是（    ） A．宽度变窄，亮度减弱 B．宽度变窄，亮度增强 C．宽度变宽，亮度减弱 D．宽度变宽，亮度增强 【答案】C 【详解】仅减小单缝宽度，衍射现象更明显，中央亮纹宽度变宽，但由于光通过单缝的总能量减弱，所以条纹亮度减弱。 故选C。 30．（2025·四川泸州·一模）某同学买一副3D眼镜，其镜片就是偏振片，将它们从镜架上取下，按图示方式把甲乙两个镜片互相平行并排放在一起，一束自然光沿中心轴方向照射镜片。绕中心轴顺时针或逆时针旋转镜片，观察到光屏上透射光的亮度发生了明暗变化。某时刻，透射到光屏上的光亮度最强，下列操作能让透射光亮度变为最弱的是（　　） A．同时使甲、乙镜片顺时针旋转 B．同时使甲、乙镜片逆时针旋转 C．甲顺时针旋转的同时将乙逆时针旋转 D．甲顺时针旋转的同时将乙逆时针旋转 【答案】D 【详解】某时刻透射到光屏上的光亮度最强，可知两镜片的偏振方向平行，若让透射光亮度变为最弱，则只需两镜片的偏振方向变为垂直； AB．同时使甲、乙镜片顺时针旋转，或者同时使甲、乙镜片逆时针旋转，则两镜片的偏振方向仍平行，AB错误； C．甲顺时针旋转的同时将乙逆时针旋转，则两镜片的偏振方向仍平行，C错误； D．甲顺时针旋转的同时将乙逆时针旋转，则两镜片的偏振方向垂直，D正确。 故选D。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题43光的干涉和衍射 模型总结 模型1 双缝干涉 1 模型2 薄膜干涉 9 模型3 光的衍射和偏振现象 18 模型1 双缝干涉 1．双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大． (2)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现明条纹． 当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现暗条纹． 2．对公式Δx＝λ的理解 l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是入射光波的波长。 3．亮、暗条纹的判断方法 对于两个振动步调一致的光源，如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差： (1)r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹； (2)r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现暗条纹。 注意：对于两个振动步调反相的光源，产生亮、暗条纹的条件与上面的正好相反。 1．（2025·全国·模拟预测）如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中，为双缝，为光屏，实验中观察到屏上点为中央亮纹的中心，为第一级亮纹的中心，则（　　） A．到双缝光程差为半波长的奇数倍 B．增大入射光波长，条纹间距减小 C．增大双缝间距，条纹间距增大 D．增大双缝到光屏距离，条纹间距增大 2．（2025·浙江温州·一模）某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（    ） A．若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B．若仅把双缝转动90°，光屏的彩色条纹也将旋转90° C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D．若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 3．（22-23高二上·山东济宁·期末）图甲是双缝干涉示意图，、是两个相互平行的狭缝，a、b两种不同颜色的单色光通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．b光的频率比a光的频率大 B．通过同一单缝，b光比a光能发生更明显的衍射 C．若只减小挡板上两个狭缝间距d，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将减小 D．若只增大挡板与屏间的距离l，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将增大 4．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）1881年，迈克尔逊设计制作了一台干涉仪，其工作原理如图：从S发出的一束激光经分束器G1后分成两束，一束反射后射向平面镜M1，另一束透射后经过光路补偿板G2射向平面镜M2。两束激光被M1、M2反射后均原路返回，最后射入探测器E，发生干涉。向探测器方向平移M1，观察探测器中心的亮暗变化就能测出该激光的波长。已知探测器中心每80次由暗转亮的过程中，M1移动的距离d为0.02630mm，则该激光的波长约为（　　） A．526nm B．598nm C．658nm D．760nm 5．（2025·江西·模拟预测）实验小组将双缝干涉实验装置放到水中进行实验，双缝间距为d，双缝到屏幕距离为L，沿着双缝到屏幕中心射入某种激光，屏幕上形成明暗相间条纹，测得相邻两明条纹的间距为D。已知水对光的折射率为n，激光在空气中波长大小为（　　） A． B． C． D． 6．（2025·安徽阜阳·三模）研究光的干涉现象的原理图如图所示。光源S到双缝S1、S2的距离相等，S1、S2连线平行于光屏，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的单色光，在空气中的波长为λ，经S1、S2传播到光屏上的P点，S1P垂直于光屏，P为某亮条纹中心，O、P之间还有4条亮条纹。现紧贴S1放置一厚度d=10λ的玻璃薄片，光从S1垂直穿过玻璃薄片传播到P点的时间与光从S2直接传播到P点的时间相等。已知光在空气中的速度为c，不考虑光在玻璃薄片内的反射，则（　　） A．未加玻璃薄片时，光从S1、S2传播到P点的时间差为 B．玻璃薄片对该单色光的折射率为1.4 C．光在玻璃薄片中的波长为 D．光在玻璃薄片中的传播速度为c 7．（2025·江苏南通·二模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到杨氏双缝干涉的结果，装置如图所示，S为单色点光源。能使干涉条纹间距变大的操作是（　　） A．水平向左略微平移平面镜 B．水平向右略微平移平面镜 C．竖直向上略微平移平面镜 D．竖直向下略微平移平面镜 8．（2025·北京西城·二模）如图所示，用绿光照射单缝S，光通过有两条狭缝和的双缝后，在光屏P上观察到明暗相间的条纹。若要增大相邻条纹间距，可以（　　） A．仅增大与的间距 B．仅增大单缝与双缝的距离 C．仅增大双缝与光屏的距离 D．仅将绿光换为紫光 9．（2025·山东泰安·模拟预测）如图所示，利用微流芯片技术制作双通道微流芯片作为双缝干涉装置，将基准液体及待测液体分别输入双缝，采集接收屏上的激光干涉图样，分析干涉条纹的数据，可以测量待测液体的折射率及浓度。下列说法正确的是（   ）    A．同时到达双缝的激光一定也会同时到达接收屏正中央 B．若接收屏正中央是亮条纹，则两种液体的折射率一定相同 C．换频率更小的单色光照射，屏上的干涉条纹间距变大 D．增大双缝和接收屏的距离，屏上的干涉条纹间距变小 10．（2025·河南·二模）歼-20是我国自主研制的第五代战斗机，其优秀的性能受到全世界的关注，歼—20的光学着陆系统中用到了双缝干涉装置。现用单色光进行双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　） A．用红光和黄光照射，其他条件相同，相邻红光明纹间距比黄光要窄 B．用红光照射，只增大双缝到光屏间距，相邻红光明纹间距变宽 C．用绿光照射，只增大双缝到光屏间距，相邻绿光明纹间距变窄 D．用蓝光照射，测得双缝间距为d，双缝到光屏间距离为L。现测得n条明纹间距为x，则该蓝光波长为 模型2 薄膜干涉 1．薄膜干涉 (1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加． (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ. 在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3，…)，薄膜上出现明条纹． 在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹． (3)应用：增透膜、检查平面的平整度． 11．（2025·陕西渭南·一模）工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A．图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起 B．光的频率大于光的频率 C．若将图1中的薄片向右移动少许，图2中条纹间距变窄 D．照射同一单缝时，光能够发生衍射现象，光不能发生衍射现象 12．（2025·湖南·一模）如图所示，把一个上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。现用单色光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，可以看到一系列明暗相间的同心圆环状条纹，这些同心圆环状条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（　　） A．这属于光的干涉，增大玻璃板和透镜的距离，发现条纹向外移动 B．条纹是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．条纹是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 D．照射单色光的波长增大，相应条纹间距保持不变 13．（2025·浙江·一模）某实验小组成员用双缝干涉实验装置测量光的波长，实验装置简化示意图如图甲所示，为单缝，、为双缝，屏上点处为一条亮条纹。随后又根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图乙所示。材料Ⅰ置于玻璃和平板之间，材料Ⅱ的上表面与上层玻璃下表面间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．如图甲，实验时单缝偏离光轴向下微微移动，原来点处的干涉条纹向下移动 B．如图乙，仅温度升高，若干涉条纹向右移动，则材料Ⅰ膨胀程度大 C．如图乙，仅换用频率更大的单色光，干涉条纹将向左移动 D．如图乙，材料Ⅱ的上表面可以与上层玻璃下表面平行 14．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示，平凹透镜与一块平板玻璃接触，用单色光垂直透镜的平面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，则下列说法正确的是（　  　） A．同心圆环主要的形成原理是光的折射 B．同心圆环外疏内密 C．下表面半径R越大（越平坦），圆环越稀疏 D．选择频率更小的单色光，圆环更密集 15．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）如图（a），把圆形铁丝圈在肥皂水中蘸一下，再轻轻取出来，铁丝圈上就有一个完整的肥皂液膜。竖直放置的肥皂液膜的侧视图如图（b）。用黄光从肥皂液膜的右侧垂直照射肥皂液膜，会观察到明暗相间的若干条横向黄色条纹（　　） A．该现象是光的衍射现象 B．观察者从肥皂液膜左侧观察条纹图样 C．相邻条纹间的距离，由上至下逐渐变大 D．换用红光照射该肥皂液膜，观察到相邻条纹间距相应变大 16．（2025·江西新余·模拟预测）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b上，在右端夹入薄垫片，当波长为λ的单色光从上方入射后，从上往下可以看到如图乙所示的干涉条纹。则（　　） A．干涉条纹是由a、b玻璃板的上表面反射的光干涉而成 B．若干涉条纹从左向右越来越密，说明被检板b放置不水平 C．图乙中P左凸位置，说明被检板该处有约λ高度凸起 D．图乙中Q右凸位置，说明被检板该处有约深度凹陷 17．（2025·宁夏吴忠·三模）在制作高精度的仪器时往往需要对材料表面的平整度进行检查。如图所示，采用劈尖干涉的原理进行检测，将波长为的单色光垂直打在材料表面，用显微镜俯视观察镜片上产生的干涉图样，发现一个圆形的异常区域，其中一条亮条纹刚好穿过圆心（已用亮色标识）。已知显微镜只起放大图像的作用，则下列说法正确的是（　　） A．该圆形区域为突起区 B．如果将材料在平面内旋转，圆形区域的条纹弯曲方向变为向右 C．圆形区域相对平整区域的最大高度差约 D．若要使条纹更密集，可换用波长更短的光源，并减小镜片与材料表面间夹角 18．（2025·河南信阳·模拟预测）把两片很薄的载玻片上下叠放在一起置于白光下，用硬物的尖端轻压上面的载玻片，可看到如图甲所示的彩色条纹。图甲中P、Q两点为相邻的两条蓝色条纹上的点，图乙为示意图，则（　　） A．这是光的干涉现象 B．这是光的衍射现象 C．P、Q两点处的空气膜厚度之差为蓝光波长的 D．P、Q两点处的空气膜厚度之差为蓝光波长的 19．（2025·湖南长沙·模拟预测）关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A．通过游标卡尺的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的干涉现象 B．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点 C．如图所示，利用光的干涉法检查平面平整度的装置中，增大薄片的厚度，所有条纹均向右移动 D．水中的潜水员看岸上的景物会出现在一个倒立的圆锥里，已知水的折射率为，潜水员的眼睛（可视为质点）离水面的距离为，则此圆锥的体积是 20．（2025·江苏南京·模拟预测）如图甲所示，将一个平凸透镜放置在另一个玻璃平面上，让单色光从上方竖直向下射入，这时可以看到如图乙所示的亮暗相间的同心圆，这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫作牛顿环。对于图甲所示的装置，下列做法中能使得同一级牛顿环的半径变大的是（　　） A．减小入射光的频率 B．增大入射光的光强 C．将平凸透镜缓慢地向上提起 D．将平凸透镜和玻璃平面置于水中观察干涉条纹 模型3 光的衍射和偏振现象 1．光的衍射 发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象才会明显． 2．单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻亮条纹间距不等 各相邻亮(暗) 条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，都属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 3．光的干涉和衍射的本质 从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都属于光波的叠加，干涉是从单缝通过两列频率相同的光在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的． 21．（2025·浙江台州·一模）电子束通过电场加速后，照射到金属晶格（间距约）发生衍射，如图所示（　　） A．该实验表明电子具有粒子性 B．加速电压越大，中心亮斑半径越小 C．加速后电子物质波波长比可见光波长更长 D．根据相对论和质能方程可知加速后的电子质量会变小 22．（2025·广东·模拟预测）甲、乙两种单色光分别经同一单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（　　） A．甲光在玻璃砖中的折射率为 B．乙光的频率小于甲光的频率 C．乙光以入射角i入射时，PQ上可能接收不到乙光 D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上一定能接收到甲光 23．（2025·山西大同·二模）如图四幅图对于光的相关知识说法正确的是（　　） A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变宽 C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大 D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，两侧镜片为透振方向不同的偏振片 24．（2025·河北·一模）以下四幅图片：图甲是单色光的衍射图样，图乙是双缝干涉示意图，图丙是两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，图丁是自然光通过偏振片M、N的实验结果，右边是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏上的光亮度将明暗交替变化。下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗 B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中，以水下某一点为光源向水面发射复色光，b光更容易发生全反射 D．图丁中，这种现象表明光是纵波 25．（2025·江苏常州·模拟预测）为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如乙所示环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中不正确的是（　　） A．通过同一较小障碍物时b光衍射现象较明显 B．a光的折射率大于b光 C．用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小 D．在水中a光波速大于b光 26．（2025·江苏常州·模拟预测）如图所示，用同一束激光分别照射三个宽度不同的狭缝，得到甲、乙、丙三种不同的图样，则（　　） A．甲图对应的狭缝最宽 B．乙图对应的狭缝最宽 C．丙图对应的狭缝最宽 D．甲、乙、丙图均为干涉图样 27．（24-25高二下·湖南永州·期末）如图1所示，该装置可用于观察光的干涉、衍射现象，其中P为某光学元件，且P到光屏的距离保持不变。某同学利用该装置分别观察红光与绿光的干涉与衍射现象，在光屏上得到了如图2所示的甲、乙、丙、丁四种图样。下列说法正确的是（　　） A．丁对应的P是单缝，入射光为红光 B．丙对应的P是双缝，入射光为绿光 C．乙对应的P是单缝，入射光为红光 D．甲对应的P是双缝，入射光为绿光 28．（2025·全国·模拟预测）柔软的耳机线中有粗细均匀的细铜丝，这种细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用图示装置，用激光器照射细铜丝，在光屏上形成稳定的衍射图样，当细铜丝变粗时，下列说法正确的是（　　） A．中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小 B．中间亮条纹变宽，两侧暗条纹间距变小 C．整个图像向一侧偏移 D．图像没有明显变化 29．（24-25高三下·河南商丘·期末）某同学利用如图所示的装置，观察光的衍射现象，保持单缝到光屏的距离不变，仅减小单缝的宽度，则关于屏上的中央亮纹，下列说法正确的是（    ） A．宽度变窄，亮度减弱 B．宽度变窄，亮度增强 C．宽度变宽，亮度减弱 D．宽度变宽，亮度增强 30．（2025·四川泸州·一模）某同学买一副3D眼镜，其镜片就是偏振片，将它们从镜架上取下，按图示方式把甲乙两个镜片互相平行并排放在一起，一束自然光沿中心轴方向照射镜片。绕中心轴顺时针或逆时针旋转镜片，观察到光屏上透射光的亮度发生了明暗变化。某时刻，透射到光屏上的光亮度最强，下列操作能让透射光亮度变为最弱的是（　　） A．同时使甲、乙镜片顺时针旋转 B．同时使甲、乙镜片逆时针旋转 C．甲顺时针旋转的同时将乙逆时针旋转 D．甲顺时针旋转的同时将乙逆时针旋转 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $