第10讲：光的衍射、偏振　激光【五大考点+五大题型】-2025-2026学年高二上学期物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版选择性必修第一册）

本高中物理讲义聚焦光的衍射、偏振与激光核心知识点，系统梳理衍射现象及条件，对比单缝、圆孔、泊松亮斑等衍射图样，衔接衍射光栅原理，进而阐述偏振现象、自然光与偏振光特性，最后归纳激光的相干性、平行度、亮度三大特点及应用，构建完整知识支架。 资料以科学思维为核心，通过技巧归纳对比衍射与干涉差异，题型示例设置典例及变式题，强化模型建构与科学推理。结合偏振太阳镜、激光测距等实例，培养物理观念与社会责任，课中辅助教师高效授课，课后助力学生通过练习题查漏补缺，巩固知识。

第10讲：光的衍射、偏振　激光 · 考点一：衍射图样 · 考点二：衍射条件 · 考点三：泊松亮斑 · 考点四：光的偏振 · 考点五：偏振的应用 知识点一、光的衍射 1．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方．这就是光的衍射现象． 2．各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹． 3．发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显． 知识点二、衍射光栅 1．构成：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件． 2．增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加． 3．种类：透射光栅和反射光栅． 知识点三、偏振 1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这种现象称为“偏振现象”，横波的振动方向称为“偏振方向”． 2．光的偏振 (1)偏振片 由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”． (2)自然光和偏振光 ①自然光：太阳、日光灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同．这种光是“自然光”． ②偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动，这种光叫作偏振光． (3)光的偏振现象说明光是一种横波． 知识点四、激光的特点及其应用 特点 应用 相干性强：激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性 光纤通信 平行度好：激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度 激光测距，为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引 亮度高：它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量 用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”，激发核聚变等 技巧归纳 三种衍射图样的特点 1．单缝衍射 (1)单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹． (2)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，条纹间距大；单缝不变时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大． 2.圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时，在光屏上出现明暗相间的圆环．如图1所示． 图1 (1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小． (2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱． 3．圆板衍射(泊松亮斑) (1)若在单色光传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．衍射图样如图2所示． 图2 (2)中央是亮斑，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环． 二、单缝衍射与双缝干涉的比较 1．不同点 (1)产生条件 (2)图样 2．相同点 (1)都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果． (2)都是波特有的现象，表明光是一种波． 题型一：衍射图样 【典例1】．（25-26高二上·广东深圳·期末）小深同学保持头部端正，眯眼平视较暗环境中的一个点光源时，下列哪幅图像符合该同学看到的视觉图像（不计眼睫毛的影响）（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】小深在较暗环境中眯眼平视一个点光源，不计眼睫毛的影响。眯眼时，上下眼睑形成近似水平的狭缝，由于光的衍射效应，点光源的像会向垂直方向伸展，形成竖直的条纹。对比四个选项，只有D选项符合竖直方向放射状线条的视觉图像。 故选D。 【变式1】．（25-26高二上·湖北荆州·期末）光学相关知识的四幅实验观测图样如图所示，根据图样的特点分析下列说法正确的是（　　） A．甲图是牛顿环，是反射光互相干涉产生的现象 B．乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”，圆板中心这个亮斑最早是由泊松发现的 C．丙图是小孔成像，能产生倒立的像，说明光具有波动性 D．丁图是圆孔衍射，中央亮圆亮度大，外面是明暗相间的等距圆环 【答案】A 【详解】A．甲图是牛顿环，是平凸透镜与平面玻璃接触形成的空气膜上、下表面反射的反射光互相干涉产生的现象，故A项正确； B．乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”，“泊松亮斑”最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来菲涅耳与阿拉果发现圆板中心有这个亮斑，故B项错误； C．丙图是小孔成像，能产生倒立的像，说明光沿直线传播，衍射与干涉可说明光具有波动性，直线传播主要反映了光的粒子性，成像的孔较大，波动性可忽略，故C项错误； D．丁图是圆孔衍射，中央亮圆亮度大，外面是明暗相间的不等距圆环，故D项错误。 故选A。 【变式2】．（25-26高二上·江苏宿迁·期末）某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（　　） A．甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B．乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C．甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D．甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 【答案】A 【详解】根据衍射现象图样的特点，可知圆孔衍射的图样，是中央为亮斑，周围环绕着明暗相间的同心圆环；不透明圆板衍射的图样，是在圆板阴影的中心有一个亮斑，周围是明暗相间的圆环。故甲图是光线射到圆孔后的衍射图样，乙图是光线射到圆板后的衍射图样。故选A。 【变式3】．（25-26高二下·全国·随堂练习）某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的图样，则下列说法错误的是（　　） A．图甲属于圆孔衍射 B．图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心的确有这个亮斑 C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的 D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里 【答案】B 【详解】A．根据衍射条纹的特点可知甲图属于圆孔衍射，乙图是光线照射到圆板后的衍射图样，即图乙为著名的“泊松亮斑，故A正确； B．乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来菲涅耳与阿拉果发现圆板中心有这个亮斑，故B错误； C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的，故C正确； D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 题型二：衍射条件 【典例2】．（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。 【变式1】．（24-25高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末）下图为光的衍射实验示意图，下列描述正确的是（　　） A．增加单缝宽度，衍射现象会更加明显 B．如果用白光做单缝衍射实验，得不到衍射条纹 C．在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象更明显 D．换用波长更长的光进行实验时，衍射现象更加明显 【答案】D 【详解】A．当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，故A错误； B．如果用白光做单缝衍射实验，得到彩色的衍射条纹，故B错误； C．在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，故C错误； D．当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即条纹间距也越大，故D正确。 故选D。 【变式2】．（24-25高二上·江苏泰州·期中）某班学生分成四个实验小组，甲、乙两组观察光的单缝衍射，丙、丁两组观察光的双缝干涉，分别看到以下的图样。下列说法中正确的是（　　） A．若甲、乙实验时仅单缝宽度不同，则甲组使用的单缝宽度比乙组窄 B．若甲、乙实验时仅光波波长不同，则甲组使用的单色光波长比乙组小 C．若丙、丁实验时仅双缝间距不同，则丙组使用的双缝间距比丁组大 D．若丙、丁实验时仅屏与双缝间的距离不同，则丙组屏与双缝间距离比丁组小 【答案】A 【详解】A．甲、乙两图是衍射条纹，而随着缝间距越小，衍射条纹越大，则甲组使用的单缝宽度比乙组窄，故A正确； B．衍射条纹宽度与波长的关系，波长越长，衍射条纹越大，则甲组使用的单色光波长比乙组长，故B错误； CD．根据双缝干涉条纹宽度公式 若丙、丁实验时仅双缝间距不同，则丙组使用的双缝间距比丁组小，若丙、丁实验时仅屏与双缝间的距离不同，则丙组屏与双缝间距离比丁组大，故CD错误。 故选A。 【变式3】．（24-25高二下·陕西商洛·期末）如图所示，A、B两束可见光沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线均从圆心沿方向射出，则（　　） A．A光的频率较小 B．A光在玻璃砖中的传播速度较大 C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，A光的干涉条纹间距较大 D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，B光的衍射现象更明显 【答案】D 【详解】AB．由图可知A光从圆心射出玻璃砖的偏折程度大于B光从圆心射出玻璃砖的偏折程度，所以玻璃砖对A光的折射率较大，则A光的频率较大；根据可知，A光在玻璃砖中的传播速度较小，故AB错误； C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，根据，由于A光的频率较大，A光的波长较小，则A光的干涉条纹间距较小，故C错误； D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，由于A光的频率较大，A光的波长较小，即B光的波长较大，B光的衍射现象更明显，故D正确。 故选D。 题型三：泊松亮斑 【典例3】．（25-26高二上·全国·课后作业）如图所示的四个图样中哪个是著名的泊松亮斑（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】B．泊松亮斑为光绕过不透光的圆盘而在圆盘阴影中心形成的一个亮斑，其图样周围还有明暗相间的圆环，故B正确。 ACD．题图A小孔较大，没有发生明显的衍射。题图D小孔较小，发生了小孔衍射。题图C为干涉条纹，故ACD错误。 故选B。 【变式1】．（24-25高二下·辽宁辽阳·期末）在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆板和小圆孔后，得到的四幅图样如图所示，由于操作者疏忽，打乱了图样的顺序，下列说法正确的是（　　） A．甲图是泊松亮斑 B．乙图是泊松亮斑 C．丙图是泊松亮斑 D．丁图是泊松亮斑 【答案】C 【详解】AC．单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知甲图是小圆孔衍射图样，丙图是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故A错误，C正确； BD．单缝衍射与双缝干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则乙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样，故BD错误。 故选C。 【变式2】．（2025·山东滨州·二模）某实验小组在激光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是（    ） A．图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B．图乙是小圆孔衍射图样 C．图丙是双缝干涉图样 D．图丁是双缝干涉图样 【答案】C 【详解】AB．单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知图甲是小圆孔衍射图样，图乙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故AB错误； CD．衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则图丙是双缝干涉图样，图丁是单缝衍射图样，故C正确，D错误； 故选C。 【变式3】．（25-26高二上·全国·课后作业）在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（　　） A．甲是单缝、乙是双缝 B．乙是双缝、丙是小圆孔 C．丙是小圆孔、丁是小圆板 D．甲是双缝、丁是小圆孔 【答案】C 【详解】衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样；单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知丙是小圆孔衍射图样，丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样。 故选C。 题型四：光的偏振 【典例4】．（25-26高二下·全国·课堂例题）下列关于激光的特性及其应用的说法，正确的是（　　） A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光频率单一，相干性好 B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的平行度好 C．激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的相干性好 D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的速度大 【答案】A 【详解】A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是因为激光具有频率单一和相干性好的特性。相干性好是干涉实验的关键，频率单一（单色性）是相干性的基础，故A正确； B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光亮度高，强度大，能量集中的特点，故B错误； C．激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光亮度高，强度大，能量集中的特点，故C错误； D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，故D错误。 故选A。 【变式1】．（25-26高二下·全国·课堂例题）如图所示，光屏N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P透振方向一致。太阳光沿轴线射向P，Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中，透过偏振片到达光屏N上的光的强度（　　） A．始终变强 B．先变强后变弱 C．始终变弱 D．先变弱后变强 【答案】D 【详解】太阳光沿轴线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180°的过程，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，即透过偏振片到达光屏N上的光的强度先变弱后变强。 故选D。 【变式2】．（25-26高二上·江苏常州·月考）如图所示装置研究偏振现象，P₁、P₂是两块完全相同的偏振片。A、B两点和偏振片的中心共线，且偏振片与 AB 连线垂直，两偏振片可绕 AB 连线转动。下列说法正确的是（　　） A．固定 P₁，转动 P₂，A、B处光强均发生变化 B．固定 P₂，转动P₁，A、B处光强均不发生变化 C．同时转动 P₁和P₂，A处光强不变，B处光强可能变化 D．同时转动 P₁和P₂，A、B处光强均发生变化 【答案】C 【详解】AD．自然光沿着各个方向振动的光波强度均相同，故无论是否转动，A处光强不变，故AD错误； B．若转动，固定，当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，故B错误； C．同时转动和，同理当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，故C正确。 故选C。 【变式3】．（25-26高二上·全国·课后作业）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，下列说法中正确的是（　　） A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上光的亮度会时亮时暗 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上只有一条亮线随偏振片转动而转动 【答案】B 【详解】A．太阳光经偏振片P成为线偏振光，偏振片Q转动时，其透振方向与P的透振方向夹角变化，通过Q的光强会改变，所以光屏N上光的亮度不是保持不变的，A错误； B．当Q的透振方向与P平行时，光最亮；垂直时，光最暗。Q转动一周，会出现两次最亮、两次最暗的情况，所以光屏N上光的亮度会时亮时暗，B正确； C．光沿轴线传播，光屏N上只有一个亮斑，不是两条与偏振片透振方向对应的亮线，C错误； D．亮斑沿轴线分布，位置固定，不会随偏振片转动而转动，D错误。 故选B。 题型五：偏振的应用 【典例5】．（25-26高二上·江苏·期末）小明同学利用偏振太阳镜观察阳光下水中的景物，发现转动镜片至某一角度时看到的景物变清晰了。出现这一现象的原因是（　　） A．镜片起起偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 B．镜片起起偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 C．镜片起检偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 D．镜片起检偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 【答案】D 【详解】A．镜片起偏器的作用，但起偏器用于将非偏振光转换为偏振光，而太阳镜镜片实际用于选择性地透过或阻挡特定偏振方向的光，故A错误； B．镜片起偏器的作用，但起偏器本身不直接减弱反射光，且太阳镜镜片的功能更符合检偏器特性，故B错误； C．镜片起检偏器的作用，但若增强水面反射光透过镜片，会加剧眩光，导致景物模糊，与现象（景物变清晰）矛盾，故C错误； D．镜片起检偏器的作用，当转动镜片至与水面反射光的偏振方向垂直时，反射光被减弱，水下景物的透射光相对增强，因此景物变清晰，故D正确。 故选D。 【变式1】．（25-26高二上·山东聊城·期末）光能发生折射、衍射、干涉及偏振等现象，关于其原理在科学技术中的应用，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头的增透膜应用了光的干涉 B．3D电影应用了光的衍射 C．光纤通信应用了光的折射 D．望远镜中的棱镜应用了光的干涉 【答案】A 【详解】A．照相机镜头的增透膜通过薄膜干涉原理，使反射光发生相消干涉以减少反射损失，故应用了光的干涉，A正确； B．3D电影利用了光的偏振（如偏振眼镜分离左右眼图像），B错误； C．光纤通信利用光的全反射传输信号，全反射属于反射现象，并非折射，C错误； D．望远镜中的棱镜主要利用光的折射（改变光路）和反射，D错误。 故选A。 【变式2】．（25-26高二上·四川自贡·期末）光学原理在生活中有着十分重要的应用。下列说法正确的是（    ） A．图甲中，双缝间距越窄，屏上的条纹间距越小 B．图乙中，照相机镜头前的增透膜，是利用了光的折射 C．图丙中，肥皂膜竖直放置时出现的彩色横纹，是由光的衍射形成的 D．图丁中，观众要戴上特制的眼镜观看3D电影，是利用了光的偏振 【答案】D 【详解】A．图甲为双缝干涉的实验装置示意图，根据可知，双缝间距越窄，条纹间距越大，故A错误； B．图乙中，照相机镜头表面的增透膜是利用光程差为半个波长的奇数倍，出现振动减弱，体现光的干涉原理，故B错误； C．图丙中，肥皂膜竖直放置时出现的彩色横纹，是由光的干涉形成的，故C错误； D．图丁中能通过特制眼镜看到3D电影，利用了光的偏振原理，故D正确。 故选D。 【变式3】．（25-26高二上·山东潍坊·期末）下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中医用纤维式内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明；这是利用了光的干涉 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的全反射现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁中利用偏振现象制成的偏振眼镜，可用来观看立体电影，这说明光是纵波 【答案】C 【详解】A．图甲中医用纤维式内窥镜传送光，是利用了光的全反射原理，而非光的干涉，故A错误； B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为肥皂膜前后两个表面的反射光发生薄膜干涉，而非光的全反射现象，故B错误； C．单色光通过狭缝后，光偏离直线传播路径，在光屏上形成明暗相间的条纹状图样，这是光的衍射现象，故C正确； D．偏振现象是横波特有的现象，利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波，而非纵波，故D错误。 故选C。 一、单选题 1．（2026·北京延庆·一模）下列现象属于光的干涉的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．水中的气泡看上去特别明亮 C．雨后路面上油膜在日光照射下呈现彩色 D．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 【答案】C 【详解】A．雨后天空彩虹是阳光在雨滴中发生折射、色散形成的，属于光的折射现象，故A不符合题意； B．水中气泡看上去特别明亮是光从光密介质水射入光疏介质气泡时，发生全反射导致的，属于全反射现象，故B不符合题意； C．路面油膜在日光下的彩色，是光在油膜上下表面反射后叠加发生干涉形成的，属于薄膜干涉现象，故C符合题意； D．通过狭缝看日光灯出现彩色条纹，是光通过单缝发生衍射的结果，属于光的衍射现象，故D不符合题意。 故选C。 2．（25-26高二上·浙江杭州·期中）下列说法正确的是（　　） A．图甲森林里浓厚的雾气在阳光的照射下形成一道道光路，该现象发生的主因是光的干涉 B．图乙为了拍出更清晰的汽车内景照片，可在相机镜头上加一层薄膜 C．图丙为透射光栅，狭缝个数越多，衍射条纹宽度越窄，亮度越大 D．图丁为劈尖干涉检查平整度示意图，由条纹可以推断出处凸起，处凹陷 【答案】C 【详解】A．图甲森林里浓厚的雾气在阳光的照射下形成一道道光路，这是丁达尔效应，属于光的散射现象，不是光的干涉，故A错误； B．图乙为了拍出更清晰的汽车内景照片，需要消除汽车玻璃表面的反射光，反射光是偏振光，应在相机镜头前加一层偏振片（偏振滤光镜），利用光的偏振原理减弱反射光，而不是加薄膜（薄膜通常指增透膜，利用干涉原理增加透射，不能消除玻璃反光），故B错误； C．图丙为透射光栅，根据光栅衍射理论，光栅狭缝个数 N 越多，衍射条纹宽度越窄，亮度越大，故C正确； D．丙图为劈尖干涉检查平整度示意图，由干涉原理可知，若某处凹陷，则对应条纹提前出现，若某处凸起，则对应的条纹延后出现，因此由条纹可以推断出P处凹陷，Q处凸起，故D错误。 故选C。 3．（25-26高二上·山东日照·期末）关于光现象的解释，下列说法正确的是（　　） A．雨后积水表面漂浮的彩色油膜是由于光的色散形成的 B．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性 C．光导纤维利用了全反射的原理，其内芯的折射率小于外套的折射率 D．分别用紫光和绿光照射同一装置做单缝衍射实验，紫光中央亮纹较宽 【答案】B 【详解】A．雨后积水表面漂浮的彩色油膜是由于光的薄膜干涉形成的（光在油膜上下表面反射后发生干涉），故A错误； B．光的干涉（如双缝干涉）和衍射（如单缝衍射）是波动性的典型特征，实验证明光具有波动性，故B正确； C．光导纤维利用全反射原理传输光，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，因此内芯折射率必须大于外套折射率，故C错误； D．单缝衍射实验中，光的波长越长，中央亮纹宽度越大，紫光波长小于绿光波长，因此紫光中央亮纹较窄，绿光较宽，故D错误。 故选B。 4．（25-26高二下·湖南张家界·开学考试）对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 【答案】B 【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式 可知只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距将减小，故A错误； B．根据发生明显衍射现象的条件可知，狭缝越窄，衍射现象越明显，因此若这是在狭缝宽度不同的情况下，上图对应狭缝较窄，故B正确； C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，故C错误； D．缓慢转动Q时，当P、Q的透振方向完全相同时光屏上最明亮，然后会逐渐变暗，当P、Q的透振方向垂直时最暗，故D错误。 故选B。 5．（25-26高三下·湖南长沙·开学考试）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（　　） A．图甲中，内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的折射原理 B．图乙中M、N是偏振片，当M固定不动，以光的传播方向为轴，将N在竖直面内转动，光屏P上的光亮度不变 C．图丙中，检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凹处、Q为凸处 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆孔时发生衍射产生的 【答案】C 【详解】A．图甲中，内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的全反射原理，故A错误； B．乙图中M、N是偏振片，当M不动，将N以光的传播方向为转轴在竖直面内转动后，光线将不能通过偏振片 ，则光屏上将没有光线到达，故B错误； C．薄膜干涉是等厚干涉，同一级条纹各处薄膜厚度相等，所以从图丙检验工件平整度的操作中，P处的干涉条纹提前发生，可推断出P为凹处、 Q处的条纹滞后出现，Q为凸处，故C正确； D．图丁为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，故D错误。 故选C。 6．（25-26高二下·河南·开学考试）下列关于四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．如图甲所示，阳光下肥皂膜表面出现彩色的条纹，是光的衍射导致的 B．如图乙所示，玻璃砖中的气泡看起来更亮，是光的全反射导致的 C．如图丙所示，泊松亮斑是由光的干涉导致的 D．如图丁所示，经过两个偏振方向互相垂直的偏振片后，光的强度变弱，说明光是一种纵波 【答案】B 【详解】A．如图甲所示，阳光下肥皂膜表面出现彩色的条纹，是由于光的干涉产生的，故A错误； B．如图乙所示，玻璃砖中的气泡看起来更亮，是光的全反射导致的，故B正确； C．如图丙所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的，故C错误； D．如图丁所示，经过两个偏振方向互相垂直的偏振片后，光的强度变弱，说明光是一种横波，故D错误。 故选B。 7．（25-26高二上·湖南长沙·期末）对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较宽 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 【答案】D 【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式可知，只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小，故A错误； B．根据发生明显衍射现象的条件可知，狭缝越窄，衍射现象越明显，因此若这是在只有狭缝宽度不同的情况下得到的衍射图样，则上图对应的狭缝较窄，故B错误； C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，所以被检测的平面在此处是凸起的，故C错误； D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光波是横波，故D正确。 故选D。 8．（25-26高二上·湖南衡阳·期末）下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（　　） A．透镜上方看到牛顿环B．泊松亮斑 C．光经过大头针尖时产生条纹 D．抽制高强度纤维细丝时用激光监控其粗细变化 【答案】A 【详解】A．牛顿环是利用了两个表面反射光的干涉，故A正确； B．泊松亮斑是利用了光的圆盘衍射，故B错误； C．光经过大头针尖时遇到障碍物致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹，为光的衍射现象，故C错误； D．抽制高强度纤维细丝时根据障碍物尺寸不一样形成的衍射条纹不一样而控制粗细，利用了光的衍射现象，故D错误。 故选A。 9．（25-26高二下·全国·课堂例题）在白炽灯光的照射下，能从捏紧的两块玻璃板的表面看到彩色条纹；通过游标卡尺两个测量爪之间的狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这两种现象（　　） A．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 B．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 C．前者是光的叠加的结果，后者不是光的叠加的结果 D．前者表明光是一种波，后者不能表明光是一种波 【答案】B 【详解】A. 前者（捏紧的两块玻璃板表面看到的彩色条纹）是光的干涉现象（薄膜干涉）；后者（通过狭缝观察白炽灯看到的彩色条纹）是光的衍射现象（单缝衍射），故A错误； B. 前者是光的干涉现象（空气薄膜上下表面的反射光干涉），后者是光的衍射现象（光通过狭缝发生衍射），符合物理事实，故B正确； C. 前者是光的叠加的结果（干涉本质是波的叠加），后者（衍射）也是光的叠加的结果（衍射涉及波的传播和叠加），故C错误； D. 前者（干涉现象）表明光是一种波，后者（衍射现象）也表明光是一种波（干涉和衍射均为波动性的特征），故D错误。 故选B。 10．（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。 二、多选题 11．（25-26高二下·黑龙江大庆·开学考试）关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　） A．图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小 B．图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样 C．图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越稀疏 D．图丁中P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加 【答案】BD 【详解】A．由图甲可知，入射角相同，而a光的折射角小，根据可知a光的折射率最大，故A错误； B．图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，故B正确； C．图丙是利用薄膜干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏，故C错误； D．从图示位置开始转动90°的过程中，光的偏振方向与狭缝趋于平行，通过Q的光越多，光屏P上的亮度逐渐变亮，故D正确。 故选BD。 12．（25-26高二上·山东烟台·期末）下列说法中正确的是（　　） A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性 B．泊松亮斑是光照射到小圆孔发生衍射现象形成的 C．运动员登雪山时佩戴偏振眼镜片可以减弱进入眼睛的光照强度 D．同一双缝干涉实验装置，用绿光照射双缝比用红光照射双缝在光屏上产生的条纹间距宽 【答案】AC 【详解】A．干涉和衍射是波的特有现象，光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，故A正确； B．泊松亮斑是光照射到小圆板发生衍射现象形成的，故B错误； C．运动员登雪山时，雪地的反射光属于偏振光，佩戴偏振眼镜片可以滤掉部分偏振光，减弱进入眼睛的光照强度，故C正确； D．绿光的波长比红光短，根据双缝干涉条纹间距公式可知对同一双缝干涉实验装置，用绿光照射产生的条纹间距比红光窄，故D错误。 故选AC。 13．（25-26高二上·广东东莞·期末）利用原理进行双缝干涉测定光的波长实验，下列说法正确的有（    ） A．仅将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 B．仅将滤光片向单缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 C．仅换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D．移去白炽灯、滤光片和单缝，改用激光照射双缝，干涉现象消失 【答案】AC 【详解】A．仅将滤光片由蓝色的换成红色的，即变大，根据可知，干涉条纹间距变宽，故A正确； B．根据可知，干涉条纹间距与滤光片到单缝的距离无关，故B错误； C．仅换一个两缝之间距离较大的双缝，即变大，根据可知，干涉条纹间距变窄，故C正确； D．移去白炽灯、滤光片和单缝，改用激光照射双缝，因为激光是相干光，故仍可发生干涉现象，故D错误。 故选AC。 14．（24-25高二下·吉林长春·期末）对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（    ） A．图甲是一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，其中、两条光线的波长的关系为 B．图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样 C．图丙是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的 D．图丁中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射 【答案】AD 【详解】A．由图可知，a光线的偏折程度较小，则a光在六角形冰晶的折射率较小，则a光的频率较小，根据可知，a光波长较大，故A正确； B．图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样，故B错误； C．图丙是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的，故C错误； D．图丁中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射，故D正确。 故选AD。 15．（24-25高三上·天津东丽·期中）以下关于光现象的说法正确的是（　　） A．一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影，这是光发生衍射的结果 B．把两支铅笔捏紧，透过中央的细缝去观察日光灯，会看到彩色条纹，这是光发生衍射的结果 C．白光通过单缝发生衍射时，偏离中央亮条纹最远的是红光 D．一束平行白光经凸透镜折射后，在其后的屏上也会看到彩色的亮环，这是光发生衍射的结果 【答案】BC 【详解】A．一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影，这是光的直线传播造成的结果，A错误； B．把两支铅笔捏紧，透过中央的细缝去观察日光灯，会看到彩色条纹，这是光发生衍射的结果，B正确； C．因红光的波长最大，则白光通过单缝发生衍射时，红光衍射现象更加明显，则偏离中央亮条纹最远的是红光，C正确； D．一束平行白光经凸透镜折射后，在其后的屏上也会看到彩色的亮环，这是光发生折射产生的色散结果，D错误。 故选BC。 16．（24-25高二下·陕西咸阳·月考）对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　） A．图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B．图乙是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．图丙是双缝干涉原理图，若到、的路程差是半波长的偶数倍，则处是亮条纹 D．图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 【答案】BC 【详解】A．甲是圆盘衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”，故A错误； B．图乙是薄膜干涉的应用，可以根据条纹来检测平面的平整程度，故B正确； C．图丙是双缝干涉原理图，若到、的路程差是半波长的偶数倍或波长的整数倍，则处是亮条纹，故C正确； D．图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故D错误。 故选BC。 17．（25-26高二上·河北·开学考试）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．红光比绿光更容易发生明显衍射 B．红光在此长方体透明均匀介质中的传播速度比绿光的小 C．在NP面上，绿光比红光更靠近N点 D．若逐渐增大，则红光的全反射现象会先消失 【答案】AD 【详解】AB．因红光的折射率小于绿光的折射率，所以红光的频率小于绿光的频率，则红光的波长大于绿光的波长，故红光比绿光更容易发生明显衍射，再根据，可知红光在介质中的传播速度大于绿光在介质中的传播速度，故A正确、B错误； C．在MN面，入射角相同，红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律，可知绿光在MN面的折射角较小，由题图可知红光比绿光更靠近N点，故C错误； D．根据发生全反射的临界条件可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与NP面的交点左移过程中，在NP面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故D正确。 故选AD。 18．（24-25高二下·河南南阳·月考）如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。关于a光、b光和c光，下列说法正确的是（　　） A．a、b和c三色光从空气进入三棱镜后，三种色光的频率不变，波长均变小 B．若让a、b和c三色光以同一入射角，从玻璃中某方向射入空气中，b光恰能发生全反射，则a光也一定能发生全反射 C．若分别让a、b和c三色光通过同一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大 D．a、b和c三种色光相比，c光最容易发生明显衍射 【答案】AC 【详解】A．根据，可知三种色光从空气进入三棱镜后，频率不变，传播速度减小，波长变小，故A正确； B．由，折射率越大，临界角越小，所以c光的临界角最小，a光的临界角最大，b光恰能发生全反射，则a光一定不能发生全反射，故B错误； C．a光的折射率最小，波长最长，根据，可知a光干涉条纹间距最大，故C正确； D．波长越大越容易发生明显衍射，a光更容易发生明显衍射，故D错误。 故选AC。 19．（24-25高二下·重庆江北·月考）下列说法正确的是（　　） A．图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 B．图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小 C．图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处 D．图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的干涉图样 【答案】BC 【详解】A．图甲表示声源远离观察者时，根据多普勒效应可知观察者接收到的声音频率减小，故A错误； B．图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小，故B正确； C．图丙检验工件平整度的操作中，明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，则P为凹处，同理可知Q为凸处，故C正确； D．图丁的衍射图像中，在阴影部分的中间是一个亮圆斑，这是圆盘衍射的图样，故D错误。 故选BC。 20．（24-25高二下·福建福州·期中）对图中的甲、乙、丙、丁图，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光垂直照射透镜与玻璃板，可以得到间距相等的明暗相间的同心圆环 B．图乙中，两个界面aa'和bb'不平行，仍可以测定玻璃砖的折射率 C．图丙中，劈尖在右侧，干涉图样中弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D．图丁中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄 【答案】BD 【详解】A．牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成，用单色光垂直照射图甲中的透镜与玻璃板，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环，圆心附近处明暗相间同心圆环的条纹较宽，随离中心点的距离增加条纹的宽度逐渐变窄，故A错误； B．图乙中，两个界面aa'和bb'不平行，只要能准确测定出入射角和折射角，根据折射定律仍可以测定玻璃砖的折射率，故B正确； C．由干涉条纹的特点可知，同一级条纹上的光程差相等，条纹向空气薄膜较薄处弯曲，说明此处空气薄膜变厚，由此可知弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的，故C错误； D．光在通过单缝时会发生衍射现象，而发生明显的衍射现象的条件是缝的宽度或孔径的尺寸、障碍物的大小跟光的波长接近或比光的波长更小，图丁中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄，即衍射现象变的不明显，故D正确。 故选BD。 21．（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。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲：光的衍射、偏振　激光 · 考点一：衍射图样 · 考点二：衍射条件 · 考点三：泊松亮斑 · 考点四：光的偏振 · 考点五：偏振的应用 知识点一、光的衍射 1．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方．这就是光的衍射现象． 2．各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹． 3．发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显． 知识点二、衍射光栅 1．构成：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件． 2．增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加． 3．种类：透射光栅和反射光栅． 知识点三、偏振 1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这种现象称为“偏振现象”，横波的振动方向称为“偏振方向”． 2．光的偏振 (1)偏振片 由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”． (2)自然光和偏振光 ①自然光：太阳、日光灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同．这种光是“自然光”． ②偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动，这种光叫作偏振光． (3)光的偏振现象说明光是一种横波． 知识点四、激光的特点及其应用 特点 应用 相干性强：激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性 光纤通信 平行度好：激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度 激光测距，为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引 亮度高：它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量 用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”，激发核聚变等 技巧归纳 三种衍射图样的特点 1．单缝衍射 (1)单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹． (2)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，条纹间距大；单缝不变时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大． 2.圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时，在光屏上出现明暗相间的圆环．如图1所示． 图1 (1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小． (2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱． 3．圆板衍射(泊松亮斑) (1)若在单色光传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．衍射图样如图2所示． 图2 (2)中央是亮斑，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环． 二、单缝衍射与双缝干涉的比较 1．不同点 (1)产生条件 (2)图样 2．相同点 (1)都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果． (2)都是波特有的现象，表明光是一种波． 题型一：衍射图样 【典例1】．（25-26高二上·广东深圳·期末）小深同学保持头部端正，眯眼平视较暗环境中的一个点光源时，下列哪幅图像符合该同学看到的视觉图像（不计眼睫毛的影响）（　　） A． B． C． D． 【变式1】．（25-26高二上·湖北荆州·期末）光学相关知识的四幅实验观测图样如图所示，根据图样的特点分析下列说法正确的是（　　） A．甲图是牛顿环，是反射光互相干涉产生的现象 B．乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”，圆板中心这个亮斑最早是由泊松发现的 C．丙图是小孔成像，能产生倒立的像，说明光具有波动性 D．丁图是圆孔衍射，中央亮圆亮度大，外面是明暗相间的等距圆环 【变式2】．（25-26高二上·江苏宿迁·期末）某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（　　） A．甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B．乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C．甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D．甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 【变式3】．（25-26高二下·全国·随堂练习）某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的图样，则下列说法错误的是（　　） A．图甲属于圆孔衍射 B．图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心的确有这个亮斑 C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的 D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里 题型二：衍射条件 【典例2】．（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 【变式1】．（24-25高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末）下图为光的衍射实验示意图，下列描述正确的是（　　） A．增加单缝宽度，衍射现象会更加明显 B．如果用白光做单缝衍射实验，得不到衍射条纹 C．在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象更明显 D．换用波长更长的光进行实验时，衍射现象更加明显 【变式2】．（24-25高二上·江苏泰州·期中）某班学生分成四个实验小组，甲、乙两组观察光的单缝衍射，丙、丁两组观察光的双缝干涉，分别看到以下的图样。下列说法中正确的是（　　） A．若甲、乙实验时仅单缝宽度不同，则甲组使用的单缝宽度比乙组窄 B．若甲、乙实验时仅光波波长不同，则甲组使用的单色光波长比乙组小 C．若丙、丁实验时仅双缝间距不同，则丙组使用的双缝间距比丁组大 D．若丙、丁实验时仅屏与双缝间的距离不同，则丙组屏与双缝间距离比丁组小 【变式3】．（24-25高二下·陕西商洛·期末）如图所示，A、B两束可见光沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线均从圆心沿方向射出，则（　　） A．A光的频率较小 B．A光在玻璃砖中的传播速度较大 C．分别用A、B光照射同一双缝干涉实验装置，A光的干涉条纹间距较大 D．分别用A、B光照射同一单缝衍射实验装置，B光的衍射现象更明显 题型三：泊松亮斑 【典例3】．（25-26高二上·全国·课后作业）如图所示的四个图样中哪个是著名的泊松亮斑（　　） A． B． C． D． 【变式1】．（24-25高二下·辽宁辽阳·期末）在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆板和小圆孔后，得到的四幅图样如图所示，由于操作者疏忽，打乱了图样的顺序，下列说法正确的是（　　） A．甲图是泊松亮斑 B．乙图是泊松亮斑 C．丙图是泊松亮斑 D．丁图是泊松亮斑 【变式2】．（2025·山东滨州·二模）某实验小组在激光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是（    ） A．图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B．图乙是小圆孔衍射图样 C．图丙是双缝干涉图样 D．图丁是双缝干涉图样 【变式3】．（25-26高二上·全国·课后作业）在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（　　） A．甲是单缝、乙是双缝 B．乙是双缝、丙是小圆孔 C．丙是小圆孔、丁是小圆板 D．甲是双缝、丁是小圆孔 题型四：光的偏振 【典例4】．（25-26高二下·全国·课堂例题）下列关于激光的特性及其应用的说法，正确的是（　　） A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光频率单一，相干性好 B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的平行度好 C．激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的相干性好 D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的速度大 【变式1】．（25-26高二下·全国·课堂例题）如图所示，光屏N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P透振方向一致。太阳光沿轴线射向P，Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中，透过偏振片到达光屏N上的光的强度（　　） A．始终变强 B．先变强后变弱 C．始终变弱 D．先变弱后变强 【变式2】．（25-26高二上·江苏常州·月考）如图所示装置研究偏振现象，P₁、P₂是两块完全相同的偏振片。A、B两点和偏振片的中心共线，且偏振片与 AB 连线垂直，两偏振片可绕 AB 连线转动。下列说法正确的是（　　） A．固定 P₁，转动 P₂，A、B处光强均发生变化 B．固定 P₂，转动P₁，A、B处光强均不发生变化 C．同时转动 P₁和P₂，A处光强不变，B处光强可能变化 D．同时转动 P₁和P₂，A、B处光强均发生变化 【变式3】．（25-26高二上·全国·课后作业）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，下列说法中正确的是（　　） A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上光的亮度会时亮时暗 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上只有一条亮线随偏振片转动而转动 题型五：偏振的应用 【典例5】．（25-26高二上·江苏·期末）小明同学利用偏振太阳镜观察阳光下水中的景物，发现转动镜片至某一角度时看到的景物变清晰了。出现这一现象的原因是（　　） A．镜片起起偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 B．镜片起起偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 C．镜片起检偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 D．镜片起检偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 【变式1】．（25-26高二上·山东聊城·期末）光能发生折射、衍射、干涉及偏振等现象，关于其原理在科学技术中的应用，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头的增透膜应用了光的干涉 B．3D电影应用了光的衍射 C．光纤通信应用了光的折射 D．望远镜中的棱镜应用了光的干涉 【变式2】．（25-26高二上·四川自贡·期末）光学原理在生活中有着十分重要的应用。下列说法正确的是（    ） A．图甲中，双缝间距越窄，屏上的条纹间距越小 B．图乙中，照相机镜头前的增透膜，是利用了光的折射 C．图丙中，肥皂膜竖直放置时出现的彩色横纹，是由光的衍射形成的 D．图丁中，观众要戴上特制的眼镜观看3D电影，是利用了光的偏振 【变式3】．（25-26高二上·山东潍坊·期末）下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中医用纤维式内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明；这是利用了光的干涉 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的全反射现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁中利用偏振现象制成的偏振眼镜，可用来观看立体电影，这说明光是纵波 一、单选题 1．（2026·北京延庆·一模）下列现象属于光的干涉的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．水中的气泡看上去特别明亮 C．雨后路面上油膜在日光照射下呈现彩色 D．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 2．（25-26高二上·浙江杭州·期中）下列说法正确的是（　　） A．图甲森林里浓厚的雾气在阳光的照射下形成一道道光路，该现象发生的主因是光的干涉 B．图乙为了拍出更清晰的汽车内景照片，可在相机镜头上加一层薄膜 C．图丙为透射光栅，狭缝个数越多，衍射条纹宽度越窄，亮度越大 D．图丁为劈尖干涉检查平整度示意图，由条纹可以推断出处凸起，处凹陷 3．（25-26高二上·山东日照·期末）关于光现象的解释，下列说法正确的是（　　） A．雨后积水表面漂浮的彩色油膜是由于光的色散形成的 B．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性 C．光导纤维利用了全反射的原理，其内芯的折射率小于外套的折射率 D．分别用紫光和绿光照射同一装置做单缝衍射实验，紫光中央亮纹较宽 4．（25-26高二下·湖南张家界·开学考试）对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 5．（25-26高三下·湖南长沙·开学考试）下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（　　） A．图甲中，内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的折射原理 B．图乙中M、N是偏振片，当M固定不动，以光的传播方向为轴，将N在竖直面内转动，光屏P上的光亮度不变 C．图丙中，检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凹处、Q为凸处 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆孔时发生衍射产生的 6．（25-26高二下·河南·开学考试）下列关于四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．如图甲所示，阳光下肥皂膜表面出现彩色的条纹，是光的衍射导致的 B．如图乙所示，玻璃砖中的气泡看起来更亮，是光的全反射导致的 C．如图丙所示，泊松亮斑是由光的干涉导致的 D．如图丁所示，经过两个偏振方向互相垂直的偏振片后，光的强度变弱，说明光是一种纵波 7．（25-26高二上·湖南长沙·期末）对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较宽 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 8．（25-26高二上·湖南衡阳·期末）下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（　　） A．透镜上方看到牛顿环B．泊松亮斑 C．光经过大头针尖时产生条纹 D．抽制高强度纤维细丝时用激光监控其粗细变化 9．（25-26高二下·全国·课堂例题）在白炽灯光的照射下，能从捏紧的两块玻璃板的表面看到彩色条纹；通过游标卡尺两个测量爪之间的狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这两种现象（　　） A．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 B．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 C．前者是光的叠加的结果，后者不是光的叠加的结果 D．前者表明光是一种波，后者不能表明光是一种波 10．（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 二、多选题 11．（25-26高二下·黑龙江大庆·开学考试）关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　） A．图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小 B．图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样 C．图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越稀疏 D．图丁中P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加 12．（25-26高二上·山东烟台·期末）下列说法中正确的是（　　） A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性 B．泊松亮斑是光照射到小圆孔发生衍射现象形成的 C．运动员登雪山时佩戴偏振眼镜片可以减弱进入眼睛的光照强度 D．同一双缝干涉实验装置，用绿光照射双缝比用红光照射双缝在光屏上产生的条纹间距宽 13．（25-26高二上·广东东莞·期末）利用原理进行双缝干涉测定光的波长实验，下列说法正确的有（    ） A．仅将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 B．仅将滤光片向单缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 C．仅换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D．移去白炽灯、滤光片和单缝，改用激光照射双缝，干涉现象消失 14．（24-25高二下·吉林长春·期末）对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（    ） A．图甲是一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，其中、两条光线的波长的关系为 B．图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样 C．图丙是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的 D．图丁中内窥镜所用的光导纤维利用了光的全反射 15．（24-25高三上·天津东丽·期中）以下关于光现象的说法正确的是（　　） A．一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影，这是光发生衍射的结果 B．把两支铅笔捏紧，透过中央的细缝去观察日光灯，会看到彩色条纹，这是光发生衍射的结果 C．白光通过单缝发生衍射时，偏离中央亮条纹最远的是红光 D．一束平行白光经凸透镜折射后，在其后的屏上也会看到彩色的亮环，这是光发生衍射的结果 16．（24-25高二下·陕西咸阳·月考）对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　） A．图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B．图乙是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．图丙是双缝干涉原理图，若到、的路程差是半波长的偶数倍，则处是亮条纹 D．图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 17．（25-26高二上·河北·开学考试）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．红光比绿光更容易发生明显衍射 B．红光在此长方体透明均匀介质中的传播速度比绿光的小 C．在NP面上，绿光比红光更靠近N点 D．若逐渐增大，则红光的全反射现象会先消失 18．（24-25高二下·河南南阳·月考）如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。关于a光、b光和c光，下列说法正确的是（　　） A．a、b和c三色光从空气进入三棱镜后，三种色光的频率不变，波长均变小 B．若让a、b和c三色光以同一入射角，从玻璃中某方向射入空气中，b光恰能发生全反射，则a光也一定能发生全反射 C．若分别让a、b和c三色光通过同一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大 D．a、b和c三种色光相比，c光最容易发生明显衍射 19．（24-25高二下·重庆江北·月考）下列说法正确的是（　　） A．图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 B．图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小 C．图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处 D．图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的干涉图样 20．（24-25高二下·福建福州·期中）对图中的甲、乙、丙、丁图，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光垂直照射透镜与玻璃板，可以得到间距相等的明暗相间的同心圆环 B．图乙中，两个界面aa'和bb'不平行，仍可以测定玻璃砖的折射率 C．图丙中，劈尖在右侧，干涉图样中弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D．图丁中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄 21．（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 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $