2026届高三物理一轮复习练：光的干涉、衍射和偏振

2026高三物理一轮复习：光的干涉、衍射和偏振 一、基础巩固练 1．（多选）关于光的干涉、衍射，下列说法中正确的是（ ） A．光的干涉现象、衍射现象说明光具有波动性 B．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生干涉 C．在太空空间站中用白光照射竖直水膜做光的干涉实验，能观察到彩色的干涉条纹 D．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 2．在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则光屏上（ ） A．条纹变宽，光强增强 B．条纹变窄，光强增强 C．条纹变宽，光强减弱 D．条纹变窄，光强减弱 3．用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置．则双缝间的距离变为原来的（ ） A. B． C．2倍 D．3倍 4．（多选）（2024·江西卷）某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验．下列说法正确的是（ ） A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B．透镜的作用是使光更集中 C．单缝的作用是获得线光源 D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多 5.如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法正确的是（ ） A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动 C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏N上光的亮度会时亮时暗 6.如图所示，某兴趣小组成员做双缝干涉实验，用某单色光照射单缝，在屏上P1处出现第2级亮条纹，仅改变双缝间距后，P1处出现第2级暗条纹，则改变后双缝间距是原来的（ ） A. B． C． D． 7．用如图甲所示装置做圆孔衍射实验，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围．下列说法正确的是（ ） A．此实验说明了光沿直线传播 B．圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C．圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D．用不同波长的光做实验，衍射图样完全相同 8.（多选）（经典高考题）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄．下列说法正确的是（ ） A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形 B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化 D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90° 二、能力提升练 9.（多选）如图所示，从水中S点沿SO射出a、b两种单色光，只有a单色光射出水面．则下列说法正确的是（ ） A．a光在水中的速度大 B．b光在水中的速度大 C．用同一双缝干涉装置进行实验，可看到a光干涉条纹间距比b光的宽 D．用同一双缝干涉装置进行实验，可看到b光干涉条纹间距比a光的宽 10．（多选）利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异．现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜．用平行单色光向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹．下列说法正确的是（ ） A．干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的 B．当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小 C．当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变 D．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的 11．（多选）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L.同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样．下列描述正确的是（ ） A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 12.某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率．方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间（之前为真空），如图所示，特制容器未画出，通过对比填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率．单缝S0、双缝中点O、屏上的P0点均位于双缝S1和S2的中垂线上，屏上P点处是P0上方的第3条亮条纹（不包括P0点处的亮条纹）的中心．已知入射光在真空中的波长为λ，真空中的光速为c，双缝S1与S2之间距离为d，双缝到屏的距离为L，则下列说法正确的是（ ） A．来自双缝S1和S2的光传播到P点处的时间差为 B．x2>x1 C．该矿泉水的折射率为 D．仅将单缝S0向左（保持S0在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹 三、拓展培优练 13.（多选）（2024·湖南卷）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 2026高三物理一轮复习：光的干涉、衍射和偏振 一、基础巩固练 1．（多选）关于光的干涉、衍射，下列说法中正确的是（ ） A．光的干涉现象、衍射现象说明光具有波动性 B．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生干涉 C．在太空空间站中用白光照射竖直水膜做光的干涉实验，能观察到彩色的干涉条纹 D．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 答案：AD　解析：光的干涉现象、衍射现象说明光具有波动性，故A正确；表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光衍射现象更明显，故B错误；在太空空间站中，竖直水膜处于完全失重状态，各处的厚度相等，则不能观察到彩色的干涉条纹，故C错误；若遮住一个缝，则会发生单缝衍射现象，所以仍能出现明暗相间的条纹，故D正确. 2．在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则光屏上（ ） A．条纹变宽，光强增强 B．条纹变窄，光强增强 C．条纹变宽，光强减弱 D．条纹变窄，光强减弱 答案：C　解析：根据单缝衍射实验规律可知，单缝的宽度越小，衍射现象越明显，光屏上中央亮条纹越宽；通过单缝的光越少，光屏上光强越弱．因此在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则光屏上条纹变宽，光强减弱，C正确. 3．用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置．则双缝间的距离变为原来的（ ） A. B． C．2倍 D．3倍 答案：B　解析：双缝干涉相邻两个亮条纹的中心间距是Δx＝λ，由题图可知，题图乙相邻两个亮条纹的中心间距是题图甲的2倍，仅改变d，则双缝间距变为原来的，B正确. 4．（多选）（2024·江西卷）某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验．下列说法正确的是（ ） A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B．透镜的作用是使光更集中 C．单缝的作用是获得线光源 D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多 答案：BC　解析：进行双缝干涉测光的波长实验，光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、测量头等元件，故A错误；透镜的作用是使光更集中，故B正确；单缝的作用是获得线光源，故C正确；根据条纹间距公式Δx＝·λ可知双缝间距越小，相邻亮条纹的间距较大，测量头中观察到的条纹数目越少，故D错误. 5.如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法正确的是（ ） A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动 C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏N上光的亮度会时亮时暗 答案：D　解析：太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏N上没有亮度，则光屏N上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，所以光屏N上光的亮度会时亮时暗，故A、B错误，D正确；光屏N上不可能有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线，故C错误. 6.如图所示，某兴趣小组成员做双缝干涉实验，用某单色光照射单缝，在屏上P1处出现第2级亮条纹，仅改变双缝间距后，P1处出现第2级暗条纹，则改变后双缝间距是原来的（ ） A. B． C． D． 答案：B　解析：设P、P1间的距离为x，根据双缝干涉条纹公式，P1处出现第2级亮条纹时有x＝2×λ，P1处出现第2级暗条纹时有x＝1.5×λ，则改变后双缝间距是原来的＝，故选B. 7．用如图甲所示装置做圆孔衍射实验，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围．下列说法正确的是（ ） A．此实验说明了光沿直线传播 B．圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C．圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大 D．用不同波长的光做实验，衍射图样完全相同 答案：B　解析：此实验说明了光的衍射现象，故A错误；圆孔变小，衍射现象更明显，透光强度变小，中央亮斑和亮纹的亮度变弱，衍射图样的范围反而变大，故B正确，C错误；用不同波长的光做实验，衍射图样并不相同，因为波长越长，对同一圆孔而言，衍射现象越明显，故D错误. 8.（多选）（经典高考题）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄．下列说法正确的是（ ） A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形 B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化 D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90° 答案：AB　解析：肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，肥皂膜上的条纹是来自肥皂膜前后表面的反射光形成的干涉条纹，B正确；若过肥皂膜最高和最低点的截面是梯形，则干涉条纹间距相等，而肥皂膜的干涉条纹间距上面宽、下面窄，则肥皂膜从上到下厚度增加得越来越快，过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形，A正确；肥皂膜从形成到破裂的过程中，液膜上面越来越薄，液膜下面越来越厚，则膜上同一位置来自前后表面反射光的路程差发生变化，故亮条纹和暗条纹的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，C错误；将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，由于重力的作用，肥皂膜稳定后仍会上薄下厚，因此条纹并不会跟着转动90°，D错误. 二、能力提升练 9.（多选）如图所示，从水中S点沿SO射出a、b两种单色光，只有a单色光射出水面．则下列说法正确的是（ ） A．a光在水中的速度大 B．b光在水中的速度大 C．用同一双缝干涉装置进行实验，可看到a光干涉条纹间距比b光的宽 D．用同一双缝干涉装置进行实验，可看到b光干涉条纹间距比a光的宽 答案：AC　解析：由题意可知，b光在水中产生了全反射，所以a光的临界角大于b光，由sin C＝可知，a光的折射率小于b光，由v＝可知，a光在水中的速度大于b光，故A正确，B错误；a光的折射率小于b光，a光的波长大于b光的波长，由Δx＝λ可知，a光干涉条纹间距比b光的宽，故C正确，D错误. 10．（多选）利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异．现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜．用平行单色光向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹．下列说法正确的是（ ） A．干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的 B．当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小 C．当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变 D．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的 答案：BD　解析：干涉条纹是样板的下表面和被检查工件的上表面的反射光干涉形成的，A错误；如图（a）所示，当稍向右移动图甲中的薄片时，A、B两点之间的距离增大，根据Δx＝ λ，相当于双缝之间的距离d增大，条纹间距Δx变小，B正确；根据Δx＝ λ，当换用频率更高的单色光照射时，波长λ变短，条纹间距Δx变小，C错误； 　 如图（b）所示，在A、B两点的光程差相等，经过A点的两列相干光产生的亮条纹与经过B点的两列相干光产生的亮条纹是同一条亮条纹，所以图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的，D正确. 11．（多选）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L.同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样．下列描述正确的是（ ） A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 答案：ACD　解析：双缝干涉条纹是均匀的，所以图乙是双缝干涉条纹，但也发生了衍射现象，A正确；遮住一条狭缝，就只能观察到单缝衍射现象，狭缝宽度增大时，衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，B错误；照射两狭缝时，发生双缝干涉，根据Δx＝ λ可知，当增加L时，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，C正确；通过双缝的两束光的相位相同，根据相干条件可知，|S2P－S1P|＝（2n＋1）（n＝0，1，2，…）时，P点处一定是暗条纹，D正确. 12.某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率．方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间（之前为真空），如图所示，特制容器未画出，通过对比填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率．单缝S0、双缝中点O、屏上的P0点均位于双缝S1和S2的中垂线上，屏上P点处是P0上方的第3条亮条纹（不包括P0点处的亮条纹）的中心．已知入射光在真空中的波长为λ，真空中的光速为c，双缝S1与S2之间距离为d，双缝到屏的距离为L，则下列说法正确的是（ ） A．来自双缝S1和S2的光传播到P点处的时间差为 B．x2>x1 C．该矿泉水的折射率为 D．仅将单缝S0向左（保持S0在双缝的中垂线上）移动的过程中，P点处能观察到暗条纹 答案：C　解析：第三条亮条纹对应路程差s＝3λ，但光在介质中的传播速度小于c，故A错误；由x＝λ，n＝＝（λ0为光在矿泉水中的波长）可知，光在矿泉水中的波长小于真空中的波长，所以x2<x1，故B错误；由n＝＝，x1＝λ，x2＝λ0得n＝，故C正确；由Δx＝λ可知，向左移动S0对观察结果没有影响，故D错误. 三、拓展培优练 13.（多选）（2024·湖南卷）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 答案：BC　解析：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；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，即图中从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，即图中从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. 学科网（北京）股份有限公司 $