第2课时光的干涉、衍射和偏振-【创新大课堂】2026年高三物理一轮总复习

画出光路图，如图所示 C错误：薄膜干涉是等厚干涉，即亮条纹处空气！ PP 光线①恰好发生全反射，发光区城是一个小的： 膜的厚度相等，亮条纹右偏说明被检查物体表 可知sina= R R sin B=MM R =根据 球冠，设小球冠高为h,由几何关系有c0s30°= 面上有凸起，选项D错误. 拓展密集稀疏右移 折射定律可得玻璃砖的折射率n= sin av R九，解得h=25R,发光球面面积S sin 8 R 2 :[例3]答案C 结合题图(b)可知V一x图像的斜率为该玻璃 2πRh=(2√3)元R 解析单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻 砖的折射率，故该玻璃砖的折射率n=28.5 45 (2)如图，大球冠底面所对的圆心角为120°，光 璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉， 束正中间的光线②直接穿过大球冠，通过大球！ 形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，！ 1.58.(3)由(2)问分析可知折射率的表达式中 根据光的千涉知识可知，同一条千涉条纹位置 没有半圆弧轮廓线半径R,所以轮廓线半径的 冠的路程为x=R十Rcos60°= 2 处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b 测量误差对实验结果没有影响，即折射率的测 的相等，即滚珠b合格，不同的千涉条纹位置处 光在玻璃球内的传撸速度= C,所以该光束 量结果不变， 光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的 不相等，即滚珠c不合格，C正确， 例2] 正中间的光线通过大球冠的时间为=工 30 考点二 (N2-N)πr R 1.小 3R 2一加方向相同(2)垂直特定 60 60 (2)1.50(3)偏小 (3)①偏振片②折射(5)横 解析(1)圆周上的刻度被平分为60等份，则 判断正误 考点三 1.×2.√ 3./ 4.× 例6]答案C 每个刻定表示的孤度为需-品，根据圈周上 :[例4]答案AD 解析设光线在OQ界面 解析由折射定律可得，Ⅱ光的折射角小，折射： 的读数可得，入射角=心 的入射角为a,折射角为3， 30 率大，所以Ⅱ光的频率大，波长短，故A正确： 由几何关系可知a=30°， A N2-N 则由析射定律可知n= 04 由n=台得，I光在棱镜中的传据递度比Ⅱ光】 折射角Y= 30π 元 (N2-N1)π 2 2 60 sin里=2，光线射出0Q 的大，故B错误：干涉条纹间距与波长成正比 sin a (2)sini-sinY图像的斜率表示玻璃砖的折射 Ⅱ光的波长短，故题图乙中a是I光的千涉图 界面的临界条件为恰好发生全反射，光路图如 sin i 0.9 样，故C错误：衍射图样中央亮条纹宽度与波 图所示，其中CS⊥OB,光线在A、B两点发生！ 率，剥有m=m0.61.50 长成正比，故题图乙中c是I光的衍射图样，故 (3)若入射光线发生如题图甲中虚线AB所示 全反射，由全反射规律nC=L可得，全 D正确. 的偏离，则折射角的测量值偏大，折射率的测量 [例5]答案D 反射的临界角为45°，AB之间有光线射出，由 值偏小， 解析 几何关系可知AB=2AC=2CS=()S=d,故！ 立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏；考点二 振，其镜片为偏振片，用立体影院的特殊眼镜去 选C. 观看手机液品屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，说：.二4 例7]答案 √/2+√2 2 明左镜片偏振片的方向和光的偏振方向相同，2.（1)④平行 右镜片偏振片的方向和光的偏振方向垂直，当： 解析根据题意可画出 手机屏幕旋转90度时，左镜片的偏振片的方向3(1)巴， 入射光线与AB边的距 离为h时的光路图，如图 名案的纳锈商的充奇务有资：商名年制门帝案量双装兰光片心识 所示 变亮，故D正确 (3)2.332(2.331、2.333均可)15.325 则由折射定律有 (15.324、15.326均可)6.5×10-7(4)减小 考点三 n=sin i-3 解析(1)观察单色光的双缝千涉图样实验中 [例6]答案C 通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源 解析 太阳光射入六边形冰晶时，a光的折射： 由全反射临界角公式有 通过双缝获得相千光，故光具座上先放置b单 sin Co= 角大于b光的折射角，由折射定律n= sin r ,冰 缝和c双缝，再放置a滤光片，就可以观察到单 色光的双缝千涉图样， 晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由 由几何关系有 (2)若要使得分划板中心刻线与千涉条纹平行 i=r+Co 「判断可知，在冰晶中，a光的传播速度较大，！ 则仅旋转毛玻璃处的测量头即可，故选D. h=Rsin i 故A正确：a光的折射率小于b光的折射率，故 (3)由题图甲可知示数为 ! 联立解得是 2+2 a光的频率小于b光的频率，由于c=λf,所以ai 2mm+0.332mm=2.332mm(2.331、2.333 2 光的波长大于b光的波长，根据双缝千涉条纹 均可) 第2课时 光的干涉、衍射和偏振 由题图乙可知示数为15mm十0.325mm 间距公式△x= 了入知a光相邻条纹间距较大， =15.325mm(15.324、15.326均可) 考点一 1.(1)亮暗(2)相同 故B正确：由临界角公式sinC= 可知，a光 由△x= 入得 [例1]答案A 解析 的折射率较小，a光的临界角较大，故C错误： 0.4×103×15.3252332×109 由于a光的波长大于b光的波长，根据单缝衍 5 m 换用更粗的头 射实验中，入射光的波长越长，中央亮条纹越 1.6 发丝，则双缝 △x变小 A正确 宽，故a光中央亮条纹更宽，故D正确. ≈6.5X10-7m 间距d增大 第3课时实验十七：测量玻璃的折射率 (4)若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则入 换用红色激光 L 相邻亮条 实验十八：用双缝干涉测量光的波长 减小，由△x 照射双缝，即光 △x变大 B错误 入可知相邻亮条纹中心间距 纹中心间 的波长入增大 考点 减小 距公式 sin 0 PN [例4]答案(1)S'(2)6×10-1(3)AC 增大纸板与墙 L 'sin 0, QN △x d 面的距离，即 解析(1)如果S被视为其中的一个缝，S相当 △x变大 C错误 3.(5)P1、P2的像P、P2的像和P 于另一个“缝” L增大 4.(1)sin0 (2)斜率 (2)第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的 减小光源与纸 sin 0 器 间距为22.78mm,则相邻亮条纹间距为△x= △x不变D错误 板的距离 [例1] 答案(1)B (2)1.58(1.561.60均 22.78×10-3 可) (3)不变 12-3 m≈2.53×10-3m,等效双缝间的 L例2] 答案 AB 解析(1)在本实验中，为了减小测量误差，入 距离为d=2h=0.30mm=3.0×10m,根据双 解析 薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的· 射角应适当大些，因为入射角越大，折射角也越 D 反射光千涉产生的，根据千涉条件，入射光C 大，则入射角和折射角的测量误差都会减小，从 千沙条纹间距公式，有=号4r 应采用单色光，波长一定，不会出现千涉条纹重· 而使折射率测量的误差减小，A错误：与插针法 3.0×10-1×2.53×10- 合现象，若采用复合光则会出现千涉条纹重合 测量相比，激光的平行度好，能更准确地确定 1.2 m≈6×107m. 的现象，选项A正确：千涉条纹是由A的下表 射光线和析射光线，从而更有利于减小实验误 面反射光和B的上表面反射光发生千涉产生 差，B正确：选择圆心O点作为入射点，是因为 (3)根据双缝千涉条纹间距公式△x-骨：可 的，选项B正确：当A、B之间某处距离为入射： 便于计算，并不是因为此处的折射现象最明显， 知，仅增大D、仅减小d或仅增大波长入都能够 光的半波长奇数倍时，则两列光波的光程差为 C错误.(2)设入射角为a、折射角为、半图孤 增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离，所以 半波长的偶数倍，所以对应条纹是亮条纹，选项，轮廓线半径（玻璃砖半径）为R,则由几何关系： A、C正确. 491第十四章光 [例7](2024·高考全国理综甲 卷)一玻璃柱的折射率n=√3， 其横截面为四分之一圆，圆的 半径为R,如图所示.截面所在 平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射 入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h 时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射 求此时h与R的比值 [听课记录] 温馨提示 请做课时分层检测（七十二） 第2课时 光的干涉、衍射和偏振 【目标要求】1.知道什么是光的干涉、衍射和偏振.2.掌握双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件.3.知道发 生明显衍射的条件。 考点一光的千涉现象 1.光的干涉 3.薄膜干涉 (1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互： (1)形成原因：如图所 B 加强，出现 条纹，某些区域相互减弱，出 示，竖直的肥皂薄膜，由 明 现 条纹，且加强区域和减弱区域相互间： 于重力的作用，形成上 ×暗 隔的现象 薄下厚的楔形.光照射 (2)条件：两束光的频率 相位差恒定， 明 到薄膜上时，从膜的前 B 2.双缝干涉 表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列 图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间： 距的干涉条纹 频率相同的光波，并且叠加， (2)明暗条纹的判断方法： (1)条纹间距：△x= 入，对同一双缝干涉装置，光 两个表面反射回来的两列光波的路程差△等于 的波长越长，干涉条纹的间距越大 薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为入. (2)明暗条纹的判 在P1、P2处，△r=n以(n=1,2,3,…),薄膜上出 断方法： 现亮条纹， 如图所示，相干光源 S1、S2发出的光到屏上 在Q处，△r=(2n十1) (n=0,1,2,3,…),薄膜 2 P'点的路程差为△r= 上出现暗条纹. r2-r1 (3)应用：增透膜、检查平面的平整度. 当△r=(n=0,1,2,…)时，光屏上P处出现亮[例1](2024·高考过 条纹 头发丝 宁卷)某同学自制双缝 墙面 当△=(2n+1)含(n=01,2,…)时，光屏上p 干涉实验装置：在纸板 光谵 纸板 处出现暗条纹， ! 上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根 249 精品教辅·智慧人生 高三总复习·物理 拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放！ [听课记录] 置，如图所示.用绿色激光照射双缝，能够在墙面 上观察到干涉条纹.下列做法可以使相邻两条亮 条纹中心间距变小的是 A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照射双缝 拓展当垫块左移时，条纹变 (填“稀疏” C.增大纸板与墙面的距离 或“密集”)，当垫块变薄后，条纹变 (填 D.减小光源与纸板的距离 “稀疏”或“密集”)，条纹1将 (填“左移” [听课记录 或“右移”). [例3](2024·高考山东卷)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α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， [例2]（多选）图甲是用光的干涉法来检查物体平 下列说法正确的是 ( 面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为待 检查的物体，C为入射光，图乙为观察到的干涉 条纹，下列说法正确的是 ↓↓↓↓↓c 图甲 图 条纹 A.滚珠b、c均合格 甲 B.滚珠b、c均不合格 A.入射光C应采用单色光 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 B.图乙条纹是由A的下表面反射光和B的上表 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 面反射光发生干涉形成的 [听课记录] C.当A、B之间某处距离为入射光的半波长奇数 倍时，对应条纹是暗条纹 D.由图乙条纹可知，被检查物体表面上有洞状 凹陷 考点二 光的衍射和偏振现象 1.光的衍射 (3)偏振光的形成 发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或狭缝 ①让自然光通过 形成偏振光 的尺寸足够 的时候，衍射现象才会 ②让自然光在两种介质的界面发生反射和 明显 ,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完 2.光的偏振 全偏振光， (1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿 (4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、 振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的 液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等」 (5)光的偏振现象说明光是一种 波 强度都 于光的传播方向的平面 判断正误] (2)偏振光：在 1.阳光下茂密的树林中，地面上的圆形亮斑是光的 上，只沿着某个 的方向振动的光。 衍射形成的 精品教辅·智慧人生 250 第十四章光 2.泊松亮斑是光的衍射形成的 ( +/总结提升/+++++一 3.光遇到障碍物时都能产生衍射现象 ) 单缝衍射与双缝干涉的比较 4.自然光是偏振光 ( ) 单缝衍射 双缝干涉 [例4]（多选）(2023·河北省联考)如图甲所示， 条纹 条纹宽度不等， 条纹宽度相等 等腰△ABC为一棱镜的横截面，AB=AC；一平 宽度 中央最宽 行于BC边的细光束从AB边射入棱镜，在BC 条纹 各相邻亮（暗） 各相邻亮（暗）条纹等 同 边经过一次反射后从AC边射出，出射光分成了： 间距 条纹间距不等 间距 点 不同颜色的I、Ⅱ两束光.图乙是这两束光分别 亮度 中央条纹最亮， 条纹清晰，亮度基本 情况 两边变暗 相同 通过相同的双缝和单缝装置后形成的图样，下列 说法正确的是 干涉、衍射都有明暗相间的条纹，干涉、衍 ( 射都是波特有的现象：从本质上看都属于 光波的叠加，干涉是从双缝通过两列频率 相同点 相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由 来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形 成的 例5](2024·高考江苏卷)用立体影院的特殊眼 镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗， 乙 现在将手机屏幕旋转90度，会观察到() A.I光的波长比Ⅱ光的长 A.两镜片都变亮 B.I光在棱镜中的传播速度比Ⅱ光的小 B.两镜片都变暗 C.图乙中a是Ⅱ光的干涉图样 C.两镜片没有任何变化 D.图乙中c是I光的衍射图样 D.左镜片变暗，右镜片变亮 [听课记录] [听课记录] 考点三几何光学与物理光学的综合应用 1.光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，由 波长a 大一小 =入f知，当∫改变时，波长改变，光速改变， 2.同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，由n 临界角 大一小 =知，n越大，传播速度越小 通过棱镜的偏折角 小→大 3.光的频率、折射率、波速、波长的对应关系 [例6] (2025·黑龙江省 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 太阳光 大庆实验中学开学考)如 6 冰晶 频率f 低→高 图所示为一束太阳光射 到截面为六边形的冰晶上时的光路图，a、b为其 同一介质中折射率 小→大 折射出的光线中的两种单色光，下列说法不正确 同一介质中速度v 大→小 的是 () 251 精品教辅·智慧人生 高三总复习·物理 A.在冰晶中，a光的传播速度较大 [听课记录] B.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹 间距较大 C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的 临界角较小 D.用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条 温馨提示 请做课时分层检测（七十三） 纹更宽 第3课时 实验十七：测量玻璃的折射率 实验十八：用双缝千涉测量光的波长 【目标要求】1，掌握测量折射率的原理及方法.2.掌握由△x一入测量光的波长的原理，并会测单色光 波长.3.观察单色光的双缝干涉图样，掌握测量头测量条纹间距的方法 考点一实验：测量玻璃的折射率 1.实验原理 (6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的 如图所示，当光线AO以 针孔位置确定出射光线O'B及出射点O',连接 一定的人射角01穿过一 N O、O得到线段O)'· 块两面平行的玻璃砖时， (7)用量角器测量入射角01和折射角02，并查出 通过插针法找出跟入射光 其正弦值sin0和sin02. 线AO对应的出射光线 (8)改变入射角，重复实验： O'B,从而画出光从空气 P B 4.数据分析 射入玻璃后的折射光线 (1)计算法 OO,求出折射角02，再根据n= 或n= 用量角器测量入射角01和折射角02，并查出其 计算出玻璃的折射率。 正弦值sin01和sin02.算出不同入射角时的n= 2.实验器材 木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、直尺 ,并取平均值， (刻度尺)、铅笔. (2)图像法 tsin 0 3.实验步骤 改变入射角01，测出对应的 (1)用图钉把白纸固定在木板上. 折射角02，作sin01-sin02 sin0可知 -sin 0, (2)在白纸上画一条直线aa',并取aa'上的一点 的图像，由n O为入射点，作过O点的法线MM' sin 02 (3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上 图像应是过原点的直线，如图所示，其 P1、P2两个大头针 为折射率。 (4)在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边； (3)“单位圆”法 与直线aa'对齐，并画出另一条长边的对 以入射点O为圆心，以一定 齐线bb'. 的长度R为半径画圆，如图 (5)眼睛在bb的一侧透过玻璃砖观察两个大头 所示，sin01= EH 针并调整视线方向，使P1被P2挡住，然后在眼 OE,sin 02= 睛这一侧插上大头针P3,使P3挡住 再 E'H' OE,OE=OE=R,则n= 插上P,使P4挡住 精品教辅·智慧人生 252