第41讲 光的干涉、衍射和偏振（复习讲义）（山东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理讲义围绕光的干涉、衍射和偏振高考核心考点，按命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源逻辑架构知识，通过梳理双缝干涉条纹公式、薄膜干涉应用、衍射条件及偏振现象，结合方法指导与分层真题训练，帮助学生系统构建光现象认知框架，突破重点难点。 资料以考情分析为导向，突出双缝干涉计算、薄膜干涉验平等高频考点，设计“用双缝干涉测光波长”实验题培养科学探究能力，通过对比干涉与衍射图样特征强化科学思维，分层练习与真题演练确保复习效率，助力教师精准把控节奏，提升学生应考能力。

第41讲 光的干涉、衍射和偏振 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 光的干涉重 知识点1光的干涉现象重 知识点2双缝干涉 知识点3薄膜干涉 考向1光的双缝干涉重 考向2薄膜干涉 考点二 光的衍射 知识点1光的衍射现象 考向1 光的衍射规律和现象 考点三 光的偏振 激光 知识点1光的偏振 知识点2激光 考向1 光的偏振应用 激光 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 光的干涉 甘肃卷T10江苏卷T8 河北卷T5山东卷T14 天津卷T5海南卷T9 浙江卷T12（6月） 重庆卷T4山东卷T3 广西卷T9山东卷T4 湖南卷T9吉林卷T4 光的衍射 无 天津卷T5北京卷T2 无 光的偏振，激光 江苏卷T9 贵州卷T3山东卷T3 江苏卷T2 考情分析 题型与考向：山东重点考察光的干涉，其中重点考察双缝干涉和薄膜干涉，每年都会考察。其他省份考察重点也是双缝干涉，考生作为重点复习。衍射和偏振需了解课本上的应用即可。 情境与立意：1.通过双缝干涉实验来考察 2. 通过验平来考察 3.通过类似肥皂泡来考察。 复习目标 目标一：知道双缝干涉和薄膜干涉，掌握形成明暗条纹的条件。 目标二：.知道光的衍射、偏振现象，掌握发生明显衍射的条件。 . 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 光的干涉 知●识●解●构 知识点1 光的干涉现象 光的干涉 1. 定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 2. 产生干涉的条件：两束光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同 知识点2 双缝干涉重 1.双缝干涉 (1)图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为白色条纹，其余为彩色条纹。 (2)条纹间距公式：Δx＝λ。λ为照射光的波长，d为双缝间距，l为屏到双缝间的距离。 2.光的双缝干涉现象 (1)明暗条纹的判断方法 ①如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0，1，2，…)时，光屏上出现明条纹。 ②光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0，1，2，…)时，光屏上出现暗条纹。 (2)条纹间距：Δx＝λ，其中l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是光波的波长。 知识点3 薄膜干涉重 薄膜干涉 (1)定义：由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象。 (2)图样特点：同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹。 薄膜干涉理解 (1)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，在膜的前表面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 ①在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，薄膜上出现明条纹。 ②在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)薄膜干涉的应用：干涉法检查平面的平整程度如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。 几种常见干涉现象对比 项目 双缝干涉 薄膜干涉 平行的平面薄膜干涉 牛顿环 装置 形成 原因 通过双缝的分光作用获得两列相干光源 由薄膜上、下表面反射的光线形成相干光源 由曲面上和平面上反射的光线形成相干光源 条纹 特征 (单色 光) 形成明暗相间的等间距干涉条纹 形成明暗相间的等间距干涉条纹 明暗相间的同心圆环，中间疏、边缘密 条纹 间距 Δx＝λ Δx＝ — 考●向●破●译 考向1 光的双缝干涉重 一、单选题 1．（25-26高二上·江西九江·期末）如图所示，某同学做双缝干涉实验，激光通过双缝后，到达光屏上的点。已知激光的波长为，，点为双缝中垂线与光屏的交点，下列说法正确的是（　　） A．、间有2条暗条纹 B．若将光屏向左移动少许，则光屏上的条纹间距增大 C．若将激光改为白光，则处为白色亮纹 D．若用波长为的单色光做该实验，则、间暗条纹数增加 2．（24-25高二上·全国·课后作业）在用双缝干涉测光的波长的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，错误的是（     ） A．灯丝与单缝和双缝必须平行放置 B．干涉条纹与双缝平行 C．干涉条纹的间距与单缝宽度有关 D．干涉条纹的间距与光的波长有关 二、多选题 3．（24-25高二上·全国·课后作业）用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验比用普通光源效果更好，图像更清晰。如图甲所示，若将感光元件置于光屏上，不仅能在光屏上看到条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是（     ） A．当做单缝实验时，光强分布图如乙图所示 B．当做单缝实验时，光强分布图如丙图所示 C．当做双缝实验时，光强分布图如乙图所示 D．换用太阳光做单缝实验，光屏上会出现彩色的不等宽的条纹 三、实验题 4．（26-27高二上·重庆沙坪坝·开学考试）某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。 (1)下列说法正确的是_______（填标号）； A．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 B．去掉滤光片，不可能观察到干涉图样 C．如果将光源换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 D．仅将双缝与光屏之间的距离减小少许可以增加从目镜中观察到的条纹个数 (2)在某次测量绿光波长的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数为5.770mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则此时的示数为_______mm；若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为_______nm。 5．（26-27高三上·湖南郴州·阶段检测）利用光传感器可以分析光的衍射和干涉现象。实验装置如图所示，包括激光光源、缝板（单缝、双缝）和光屏（光传感器）。光照信息经计算机处理后，能直观显示出光传感器上各点的光照强度，据此可分析条纹特征。 (1)保持装置的位置和双缝不变，分别用红光和蓝光照射缝板，测得红光和蓝光的衍射和干涉结果，以下为光屏相同区域内不同颜色光的光强分布图像，其中红光的衍射图像是__________。 A． B． C． D． (2)关于该实验，下列描述正确的是__________。 A．干涉实验用激光作为光源主要是因为激光能量高 B．单缝越宽，衍射现象越明显 C．光强分布图像中的波峰位置为暗条纹中心 D．光源靠近双缝时，相同区域内观察到的波峰数量不变 (3)某次双缝干涉实验相邻两条亮条纹的中心间距是，双缝到屏的距离为，双缝的间距为，则所用激光的波长为__________（结果保留三位有效数字）。 四、综合题 （25-26高三上·上海闵行·期中）当雨滴滴落在平静的水面上，水面上会形成一系列“波光粼粼”向外扩张的水波。这些波可以相互穿越互不干扰，在相遇处形成漂亮的、有规律的波纹。 6．水波的成因以及“波光粼粼”的原因分别是（　　） A．水的振动、光的折射 B．水的流动、光的反射 C．水的振动、光的反射 D．水的流动、光的折射 7．可以看到，题图中两列水波相遇时形成了某些地方波形始终明显、某些地方波形始终很弱的情形，且它们的分布相互间隔且稳定。这种现象属于波的______现象，其形成条件是相遇的两列波为______。 8．光也是一种波，两束光相遇时也可能会产生上述现象，从而形成明暗相间的条纹。 （1）光就其本质而言是______波。 （2）（多选）如图，为研究此现象用激光器产生的单色光a、b光屏分别进行实验。光a、b经同一装置，在光屏上形成了宽度基本相等、明暗相间的条纹。其中光a条纹比光b条纹宽，如下图所示。则( ) A、装置中的缝屏只有一条狭缝            B、装置中的缝屏有两条相互靠近的狭缝 C、光a的频率比光b的频率高            D、光a的光子能量比光b的光子能量小 9．如图（a）为空中飘荡的色彩绚丽的肥皂泡，图（b）为雨后天晴天空中呈现五彩斑斓的彩虹。两者均呈现出美丽漂亮的色彩，它们形成的原因分别为：图（a）是______；图（b）是______。 考向2 薄膜干涉重 一、单选题 1．（25-26高二上·江苏盐城·期中）如图是白光照射肥皂膜后形成的上疏下密的干涉条纹图样。若在中国空间站内完成相同实验（空间站内可近似为完全失重），则薄膜上（　　） A．无干涉条纹 B．有等间距的干涉条纹 C．有上疏下密的干涉条纹 D．有上密下疏的干涉条纹 2．（24-25高二下·山西·阶段检测）下列关于光的波动性四个实验图，说法正确的是（　　） A．甲图中条纹是内疏外密的圆形条纹 B．乙图中产生的条纹是上面玻璃的上下表面反射光干涉形成的 C．丙图中增大单色光频率，中央条纹会变宽 D．丁图中减小双缝间距条纹间距会减小 3．（24-25高三·山东·三轮复习）如图所示是利用空气劈形膜检查平整度的示意图，用光竖直向下照射，因微小凸起，导致某位置条纹发生弯曲，如图乙所示。已知正常部分条纹间距为，最大弯曲处到所在条纹的距离为，所用光的波长为，则最大弯曲处下方的凸起高度为（     ） A． B． C． D． 4．（24-25高三·山东·三轮复习）把两块干净的玻璃板合在一起平放在桌面上，用光从上方照射，当用塑料棒轻轻按压上方玻璃时，可以观察到如图所示的现象，围绕按压点出现了一圈圈明暗相间的彩色条纹。下列说法正确的是（     ） A．彩色条纹是上方玻璃板上、下表面的反射光发生干涉的结果 B．彩色条纹是上方玻璃板下表面和下方玻璃板上表面的反射光发生干涉的结果 C．不同颜色条纹处玻璃板间空气薄层的厚度可能相同 D．照射玻璃板的光是单色光 二、多选题 5．（24-25高二上·湖南株洲·期末）下列有关光学的现象描述和对应知识均正确的是（     ） A．检查工件平整度，出现图示条纹弯曲说明被检查平面在此出现了凸起利用了光的干涉 B．从岸上看水中的物体位置，会比实际位置偏下是由于光的折射 C．光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度是利用了光的衍射 D．医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应 三、知识点填空题 6．（24-25高二上·全国·课后作业）薄膜干涉：由薄膜两个面的反射光相互叠加而产生的_______现象。 四、综合题 （25-26高二上·上海闵行·期末）研究光的反射、折射、干涉、衍射、偏振现象，理解光现象的物理性质。 7．如图，在某种均匀液体中光源发出的光斜射入空气，折射光与法线的夹角α=45°，反射光与入射光线的夹角β=60°。 （1）此液体的折射率为___________。 A、                B、                C、                D、 （2）增大β的大小，折射光的强度将___________。 A、增强                B、不变                C、减弱 （3）下列现象中，能表明反射光是横波的现象___________。 A、光在真空中传播        B、全反射                C、偏振 8．两种光Hα和Hβ的波长分别是0.4101μm和0.4340μm。用这两种光作为光源进行双缝干涉实验，实验装置参数相同，在屏幕上出现的干涉条纹如图甲和图乙，其中光Hα对应的是 。 A．图甲 B．图乙 9．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为 。 A． B． C． D． 考点二 光的衍射 知●识●解●构 知识点1 光的衍射现象 光的衍射 1. 定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。 2. 条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。 3. 图样特点：衍射时产生的明暗条纹或光环。 4. 分类 （1）单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹。 （2）圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。 （3）圆盘衍射（泊松亮斑）：障碍物的衍射现象．在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。 （4）衍射光栅（结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器）：衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 考●向●破●译 考向1 光的衍射规律和现象 一、单选题 1．（25-26高二下·河北张家口·期末）某实验小组分别用a、b两种单色平行光照射同一挡板上一定宽度的狭缝，在离狭缝相同距离的光屏上形成如下图所示的甲、乙两幅图样。下列说法正确的是（    ） A．单色光b比单色光a更容易发生明显衍射 B．单色光a的频率比单色光b的频率大 C．如果仅调小狭缝的宽度，所看到的中央条纹将变宽 D．若将该挡板换成某一带三角形孔的挡板，用白光照射，光屏上一定会形成三角形光斑 二、多选题 2．（24-25高二上·全国·课后作业）在城市交通中，用红灯表示禁止通行，其原理是（　　） A．红光容易产生干涉 B．红光照射的距离大 C．红光容易引起人们的视觉反应 D．红光容易产生衍射 三、知识点填空题 3．（24-25高二上·全国·课后作业）在单色光的传播路径上放一个较小的圆形障碍物，发现在阴影中心有一个亮斑，如图所示，这个亮斑是_______。 四、实验题 4．（24-25高二上·全国·课后作业）下图是做双缝干涉实验的示意图。 (1)某同学先用两块不同颜色的滤光片（一块是红色，一块是蓝色）分别挡住双缝屏上下两半I和II区域，光屏上出现的图案如下图所示。甲、乙分别是什么颜色的条纹？ (2)接着再用不透明的挡板挡住B缝。光屏上出现的图案如下图所示。丙、丁分别是什么颜色的条纹？ 五、解答题 （24-25高二上·全国·课后作业）将一束红光分别照到宽度为0.4mm和0.8mm的单缝上，在单缝后面的光屏出现了下图所示的条纹。 5．除了中间的亮条纹，两边还有多条亮条纹，原因是什么？该图样有什么特点？该图样和单色光的双缝干涉图样有何异同点？ 6．对比两幅图样，思考衍射现象明显与否与缝的宽度的关系。 7．下图是蓝光的单缝衍射图样，对比单缝宽相同的红光的衍射图样，思考衍射现象明显与否与入射光波长的关系。 8．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可以改变大小的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象（遮住侧面光）。 9．通过以上分析，尝试总结产生明显衍射现象的条件。 10．下图为白光的单缝衍射条纹。该条纹有什么特点？白光经单缝衍射和双缝干涉产生的条纹有什么相同点？ 考点二 光的偏振 激光 知●识●解●构 知识点1 光的偏振 光的偏振 1. 偏振：光波只沿某一特定的方向振动。 2. 自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它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，这样的光叫做自然光。 3. 偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 【注意】：光的偏振证明光是横波。 5．光的偏振 (3)偏振光的形成 ①让自然光通过偏振片形成偏振光。 ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。 (4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。 补充：自然光与偏振光的比较 光 自然光 偏振光 振动方向 自然光在垂直于光的传播方向的平面内，沿所有方向振动 偏振光在垂直于光的传播方向的平面内，沿某一特定的方向振动 经过偏振片的现象 自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明亮的，转动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变。如下图所示。 偏振光经过偏振片时，若光的振动方向与偏振片的透振方向平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片的透振方向垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏的亮度介于两者之间，随着振动方向与透振方向的夹角变大，亮度逐渐变暗。如下图所示。 产生方式 太阳、电灯等直接发出的光是自然光。 自然光经偏振片后都是偏振光，自然光射到两种介质的交界面上，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。 知识点2 激光 激光 1. 产生：激光是原子受激发辐射产生的光，发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉。 2. 特点：①单色性好，频率单一，相干性好；②具有极好的平行性，几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光；③亮度高，激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。 3. 应用：光纤通信；激光测距；激光武器等。 考●向●破●译 考向1 光的偏振应用 激光 一、多选题 1．（25-26高二下·浙江杭州·期中）下列说法正确的是（    ） A．声波和电磁波都能发生折射和衍射现象 B．在完全失重的情况下气体对器壁没有压强 C．布朗运动表明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 D．一张光盘可以记录几亿个字节应用了激光平行度好等特性 2．（2026·浙江·二模）如图甲所示，科学家将肥皂溶液与荧光染料混合形成增益介质，用细管把增益介质吹成一个小气泡，小气泡可当作微小“激光器”，其截面如图乙所示。用脉冲激光照射该小气泡，增益介质吸收能量后产生受激辐射，辐射光在液膜内多次全反射，从而产生放大的相干光束。以下说法正确的是（     ） A．脉冲激光照射到增益介质内频率变大 B．脉冲激光照射到增益介质内波长变小 C．脉冲激光照射下，增益介质中的电子跃迁形成新的激光束 D．脉冲激光在小气泡内部空腔中多次反射形成亮圆环 3．（25-26高二下·浙江·期中）下列说法正确的是（　　） A．图A知，当分子间的距离从B到A增大的过程中，分子力逐渐减小，因此分子势能也逐渐减小 B．图B可知，同种气体分子在100℃时的平均动能比0℃时的大 C．图C中，当把A板竖直向上平移，相邻的干涉条纹间距变大 D．图D中，当把偏振片乙垂直轴线旋转90°，则光屏上的光逐渐减弱 二、实验题 4．（2026·贵州贵阳·模拟预测）彭老师为了演示光的干涉现象，购买了一支干涉演示笔，如图1所示，该演示笔能自己产生激光，在笔头上装上双缝，即可以在墙上观察到图2所示的双缝干涉条纹。 (1)用激光做干涉实验比用普通光源容易观察到干涉条纹的原因是__________。 A．激光的亮度高 B．激光是相干光源 C．激光的波长较长 D．激光的频率较高 (2)彭老师测得激光器与墙的距离为，干涉演示笔上所标注的光的波长为650 nm，他测得图示的距离为29.25 cm，则条纹间距为__________cm（结果保留3位有效数字），该干涉演示笔的双缝间距为__________mm（结果保留1位有效数字）。 三、解答题 5．（24-25高二上·全国·课后作业）取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，软绳上形成一列横波，质点在竖直平面内沿着上下方向振动。如果手持绳的一端左右抖动，会在绳上形成另一列横波，质点在水平面内沿着左右方向振动。 (1)如图所示，现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板，分别将狭缝平行振动方向放置及垂直振动方向放置，波能穿过狭缝吗？ (2)如果将这根绳换成细软的弹簧，如图丙所示，前后推动弹簧形成纵波，波能穿过狭缝吗？ (3)这两种现象说明什么？ 6．（24-25高二上·全国·课后作业）现象一：让一束自然光照射到一块偏振片上，如图甲所示，后面的屏是明亮的，以光的传播方向为轴旋转偏振片，偏振光的振动方向随之变化，但屏的亮度不变。 现象二：让一束自然光先后照射到两块偏振片上，如图乙所示，当两块偏振片的透振方向平行时，屏是亮的，但是比光只通过一块偏振片时要稍暗一些。 现象三：当两块偏振片的透振方向垂直时，如图丙所示，屏是暗的。 现象四：若两偏振片的透振方向既不平行也不垂直，屏的亮度介于乙、丙二者之间，随着振动方向与透振方向的夹角变大，亮度逐渐变暗。 (1)如果光波是纵波，上面演示的现象是否会发生？光的偏振现象说明自然光是什么样的波？ (2)自然光通过一个偏振片后的光和之前比有什么变化？ (3)如何解释现象（三）？ (4)自然光和偏振光有什么不同？ 四、综合题 （24-25高二下·上海虹口·期末）光学 光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。 7．激光打标机是利用激光对工件进行局部照射，使工件表面材料瞬间熔融甚至汽化留下标记的机器。激光打标利用了激光的下列哪种特性（　　） A．亮度高 B．偏振 C．平行度好 D．相干性好 8．验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光，以下判断正确的是（　　） A．它们发出的都是红外线 B．它们发出的都是紫外线 C．验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线 D．验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线 9．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，若只增大两个狭缝、间的距离，相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短 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凸起的 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，此现象表明光波是纵波 10．在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝、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，点出现暗条纹 B．单色光的波长是，点出现亮条纹 C．单色光的波长是，点出现暗条纹 D．单色光的波长是，点出现亮条纹 11．宽为10m、中央水深为4m的池塘边有一棵树，站在正对岸边的人看到树顶端的倒影与池塘底部中央的点光源在一条直线上。已知人眼到水面的高度为1.5m，树顶端到水面的高度为6m，则水的折射率为____。若在水面上各处都看不到该光，则至少要在水面上铺设直径为____m的遮光膜。（结果可用根号表示） 12．（2026·上海浦东新·二模）旋光效应 如图，当一束单色线偏振光A经过装满透明含糖饮料的容器B后，其振动方向相对于初始振动方向会偏转一定夹角θ，这称为旋光效应。其中夹角θ为旋光度，且单色光的频率越大，经过同一旋光容器后的旋光度越大。 (1)当旋光度θ＝30°时，若要使用偏振片完全遮挡该光线，则偏振片的偏振方向与线偏振光初始振动方向之间的夹角可能是______。 A．180° B．120° C．90° D．30° (2)有一束红光和紫光先后经过同一旋光容器。 ①设旋光度分别为θ红和θ紫，则______。 A．θ红＞θ紫    B．θ红＝θ紫    C．θ红＜θ紫 ②若两种光在同一装满含糖饮料的旋光容器中相对于真空的折射率的比值，则两种光从真空中以相同入射角射入该旋光容器中，折射角的正弦的比值＝_____。 (3)（多选）对于通过旋光容器的红光和紫光，某同学利用如图所示的装置先后做了红光和紫光的双缝干涉实验，得到红光和紫光相邻暗条纹的间距相等。造成这种现象的原因可能是：该同学在紫光双缝干涉实验中______。 A．仅减小双缝间距 B．仅增大双缝间距 C．仅减小双缝到传感器接收面距离 D．仅增大双缝到传感器接收面距离 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（2026·河北·高考真题）如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为。若金属丝经加热均匀膨胀，则（     ） A．变小 B．变大 C．双缝间的距离减小 D．双缝间的距离不变 2．（2026·江苏·高考真题）阳光照射下肥皂泡顶部会出现彩色环纹，如图所示。由于重力作用，肥皂膜的厚度发生变化。该条纹（     ） A．是干涉条纹，半径逐渐增大 B．是干涉条纹，半径保持不变 C．是衍射条纹，半径逐渐增大 D．是衍射条纹，半径保持不变 3．（2024·天津·高考真题）下列关于光的说法正确的是（    ） A．光电效应揭示了光具有波动性 B．光从真空进入介质，波长不变 C．光纤通信利用了光的全反射现象 D．油膜呈现彩色条纹是光的偏振现象 4．（2025·重庆·高考真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 5．（2025·北京·高考真题）下列现象属于光的衍射的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D．水中的气泡看上去特别明亮 6．（2025·山东·高考真题）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（    ） A．条纹间距不变，亮度减小 B．条纹间距增大，亮度不变 C．条纹间距减小，亮度减小 D．条纹间距不变，亮度增大 7．（2024·山东·高考真题）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a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，下列说法正确的是（　　） A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 8．（2025·天津·高考真题）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 9．（2026·江苏·高考真题）甲、乙是同一辆汽车的两张照片，乙中显示汽车玻璃反射光的影响减弱了，玻璃后的景象更清晰，在拍 摄乙时，照相机镜头前安装了（     ） A．增加反射的薄片 B．增加透射的薄片 C．偏振滤光片 D．绿色滤光片 10．（2025·贵州·高考真题）天花板上有一发光的白炽灯，桌上有一盆水。某同学第一次透过偏振片观察白炽灯，如图（a）所示；第二次透过偏振片观察白炽灯在水中的倒影，如图（b）所示。在两次观察中，以所观察光的传播方向为轴旋转偏振片时，透过偏振片观察到（　　） A．白炽灯和倒影的亮度均变化 B．白炽灯和倒影的亮度均不变 C．白炽灯亮度不变，倒影亮度变化 D．白炽灯亮度变化，倒影亮度不变 二、多选题 11．（2026·甘肃·高考真题）如图，在双缝干涉测量光波长的实验中，用波长为的激光照射挡板上的双缝，测得光屏上相邻两条亮条纹的间距为。用待测激光照射该双缝，测得光屏上相邻两条亮条纹的间距为。则（     ） A．待测激光的波长为 B．待测激光的频率为 C．若向右平移挡板，条纹间距减小 D．若向上平移挡板，条纹间距不变 12．（2025·海南·高考真题）下列关于光现象描述正确的是（    ） A．海市蜃楼是光的衍射现象 B．光电效应表明光具有粒子性 C．水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象 D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的反射现象 13．（2025·浙江·高考真题）氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 14．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上（    ） A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 15．（2024·广西·高考真题）如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　） A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为 B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为 C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为 D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为 三、实验题 16．（2026·山东·高考真题）某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。 (1)如图甲所示，将激光光源、间距的双缝和光传感器依次安装在光具座上，打开光源，调整光路，此过程中应避免激光直接射入眼睛，因为激光具有__________（填“亮度高”或“相干性好”）的特点。 (2)调整光路后，各器件位置如图甲所示，双缝到光传感器的距离______cm。 (3)连接光传感器至计算机，得到干涉条纹的光强分布如图乙所示。测得区域的宽度为2.40 mm，则条纹间距_______mm（保留两位有效数字）。 (4)利用公式_______________（用、和表示），某同学计算得该激光的波长为，此波长的光为电磁波中的__________（填“红外线”“可见光”或“紫外线”）。 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $ 第41讲 光的干涉、衍射和偏振 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 光的干涉重 知识点1光的干涉现象重 知识点2双缝干涉 知识点3薄膜干涉 考向1光的双缝干涉重 考向2薄膜干涉 考点二 光的衍射 知识点1光的衍射现象 考向1 光的衍射规律和现象 考点三 光的偏振 激光 知识点1光的偏振 知识点2激光 考向1 光的偏振应用 激光 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 光的干涉 甘肃卷T10江苏卷T8 河北卷T5山东卷T14 天津卷T5海南卷T9 浙江卷T12（6月） 重庆卷T4山东卷T3 广西卷T9山东卷T4 湖南卷T9吉林卷T4 光的衍射 无 天津卷T5北京卷T2 无 光的偏振，激光 江苏卷T9 贵州卷T3山东卷T3 江苏卷T2 考情分析 题型与考向：山东重点考察光的干涉，其中重点考察双缝干涉和薄膜干涉，每年都会考察。其他省份考察重点也是双缝干涉，考生作为重点复习。衍射和偏振需了解课本上的应用即可。 情境与立意：1.通过双缝干涉实验来考察 2. 通过验平来考察 3.通过类似肥皂泡来考察。 复习目标 目标一：知道双缝干涉和薄膜干涉，掌握形成明暗条纹的条件。 目标二：.知道光的衍射、偏振现象，掌握发生明显衍射的条件。 . 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 光的干涉 知●识●解●构 知识点1 光的干涉现象 光的干涉 1. 定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 2. 产生干涉的条件：两束光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同 知识点2 双缝干涉重 1.双缝干涉 (1)图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为白色条纹，其余为彩色条纹。 (2)条纹间距公式：Δx＝λ。λ为照射光的波长，d为双缝间距，l为屏到双缝间的距离。 2.光的双缝干涉现象 (1)明暗条纹的判断方法 ①如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0，1，2，…)时，光屏上出现明条纹。 ②光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0，1，2，…)时，光屏上出现暗条纹。 (2)条纹间距：Δx＝λ，其中l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是光波的波长。 知识点3 薄膜干涉重 薄膜干涉 (1)定义：由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象。 (2)图样特点：同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹。 薄膜干涉理解 (1)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，在膜的前表面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 ①在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，薄膜上出现明条纹。 ②在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)薄膜干涉的应用：干涉法检查平面的平整程度如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。 几种常见干涉现象对比 项目 双缝干涉 薄膜干涉 平行的平面薄膜干涉 牛顿环 装置 形成 原因 通过双缝的分光作用获得两列相干光源 由薄膜上、下表面反射的光线形成相干光源 由曲面上和平面上反射的光线形成相干光源 条纹 特征 (单色 光) 形成明暗相间的等间距干涉条纹 形成明暗相间的等间距干涉条纹 明暗相间的同心圆环，中间疏、边缘密 条纹 间距 Δx＝λ Δx＝ — 考●向●破●译 考向1 光的双缝干涉重 一、单选题 1．（25-26高二上·江西九江·期末）如图所示，某同学做双缝干涉实验，激光通过双缝后，到达光屏上的点。已知激光的波长为，，点为双缝中垂线与光屏的交点，下列说法正确的是（　　） A．、间有2条暗条纹 B．若将光屏向左移动少许，则光屏上的条纹间距增大 C．若将激光改为白光，则处为白色亮纹 D．若用波长为的单色光做该实验，则、间暗条纹数增加 【答案】C 【详解】A．暗纹条件是光程差满足 O点光程差为0，是中央亮纹，P点光程差为，故暗纹对应的光程差为、、、共四条，故A错误； B．根据 可知若将光屏向左移动少许，则L减小，则光屏上的条纹间距减小，故B错误； C．O点是双缝中垂线与光屏的交点，光程差为0，各种颜色的光在O点都形成亮纹，叠加后为白色亮纹，故C正确； D．用波长的光照射时，暗纹条件是光程差满足 可知k可取0、1，即O、P间暗条纹数为2条，可知暗条纹数减少了，故D错误。 故选C。 2．（24-25高二上·全国·课后作业）在用双缝干涉测光的波长的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，错误的是（     ） A．灯丝与单缝和双缝必须平行放置 B．干涉条纹与双缝平行 C．干涉条纹的间距与单缝宽度有关 D．干涉条纹的间距与光的波长有关 【答案】C 【详解】A．线状白炽灯的灯丝与单缝平行，可使单缝得到均匀照明；单缝与双缝平行，可使双缝得到均匀照明并形成清晰的干涉条纹，故A正确； B．双缝中每条狭缝沿自身方向各点的光程差不变，同一级干涉条纹沿狭缝方向延伸，因此干涉条纹与双缝平行，故B正确； CD．设双缝到光屏的距离为，双缝间距为，相邻同类干涉条纹的间距为。在双缝到光屏的距离远大于双缝间距的条件下，由相似三角形和相邻同类条纹的光程差相差一个波长可得 整理得 式中不含单缝宽度，且与成正比，故C错误，D正确。 本题选择错误的，故选C。 二、多选题 3．（24-25高二上·全国·课后作业）用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验比用普通光源效果更好，图像更清晰。如图甲所示，若将感光元件置于光屏上，不仅能在光屏上看到条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是（     ） A．当做单缝实验时，光强分布图如乙图所示 B．当做单缝实验时，光强分布图如丙图所示 C．当做双缝实验时，光强分布图如乙图所示 D．换用太阳光做单缝实验，光屏上会出现彩色的不等宽的条纹 【答案】AD 【详解】ABC．单缝衍射图样的中央亮条纹最宽、最亮，两侧亮条纹对称分布且强度迅速减弱，因此图乙是单缝衍射的光强分布；双缝干涉的亮条纹等间距，光强随位置呈周期性变化，因此图丙是双缝干涉的光强分布，故A正确，BC错误。 D．太阳光由多种波长的可见光组成，不同波长的光通过单缝后衍射程度不同，除中央白色亮条纹外，两侧会出现彩色且宽度不同的条纹，故D正确。 故选AD。 三、实验题 4．（26-27高二上·重庆沙坪坝·开学考试）某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。 (1)下列说法正确的是_______（填标号）； A．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 B．去掉滤光片，不可能观察到干涉图样 C．如果将光源换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 D．仅将双缝与光屏之间的距离减小少许可以增加从目镜中观察到的条纹个数 (2)在某次测量绿光波长的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数为5.770mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则此时的示数为_______mm；若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为_______nm。 【答案】(1)CD (2) 13.870 540 【详解】（1）A．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝平行。故A错误； B．去掉滤光片，白光仍可发生干涉，出现彩色条纹，中央为白色。故B错误； C．激光具有很好的相干性，去掉单缝直接用激光照射双缝，仍可产生清晰干涉条纹，实验可以完成。故C正确； D．根据，可知仅将双缝与光屏之间的距离L减小少许，则条纹间距减小，从目镜中观察到的条纹个数将增加。故D正确。 故选CD。 （2）[1]分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时，螺旋测微器的示数为 [2]双缝干涉图样中，相邻亮条纹间距为 根据，代入数据，解得 5．（26-27高三上·湖南郴州·阶段检测）利用光传感器可以分析光的衍射和干涉现象。实验装置如图所示，包括激光光源、缝板（单缝、双缝）和光屏（光传感器）。光照信息经计算机处理后，能直观显示出光传感器上各点的光照强度，据此可分析条纹特征。 (1)保持装置的位置和双缝不变，分别用红光和蓝光照射缝板，测得红光和蓝光的衍射和干涉结果，以下为光屏相同区域内不同颜色光的光强分布图像，其中红光的衍射图像是__________。 A． B． C． D． (2)关于该实验，下列描述正确的是__________。 A．干涉实验用激光作为光源主要是因为激光能量高 B．单缝越宽，衍射现象越明显 C．光强分布图像中的波峰位置为暗条纹中心 D．光源靠近双缝时，相同区域内观察到的波峰数量不变 (3)某次双缝干涉实验相邻两条亮条纹的中心间距是，双缝到屏的距离为，双缝的间距为，则所用激光的波长为__________（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)B (2)D (3)800 【详解】（1）单缝衍射条纹不等间距，它为中央宽、两边窄的明暗相间的条纹，单缝越窄，波长越长，条纹越宽，由于红光的波长长，蓝光的波长短，因此红光的条纹宽度大，蓝光的条纹宽度小。 故选B。 （2）A．该实验用激光作为光源主要是因为其相干性好，故A错误； B．单缝越窄，衍射现象越明显，故B错误； C．光强分布图像中的波峰位置为亮条纹中心，故C错误； D．由，可知光源靠近双缝时，干涉图像中的条纹间距不变，相同区域内观察到的波峰数量不变，故D正确。 故选D。 （3）相邻两条亮条纹的中心间距是，双缝到屏的距离为，双缝的间距为，由公式可得条纹间距 解得激光的波长。 四、综合题 （25-26高三上·上海闵行·期中）当雨滴滴落在平静的水面上，水面上会形成一系列“波光粼粼”向外扩张的水波。这些波可以相互穿越互不干扰，在相遇处形成漂亮的、有规律的波纹。 6．水波的成因以及“波光粼粼”的原因分别是（　　） A．水的振动、光的折射 B．水的流动、光的反射 C．水的振动、光的反射 D．水的流动、光的折射 7．可以看到，题图中两列水波相遇时形成了某些地方波形始终明显、某些地方波形始终很弱的情形，且它们的分布相互间隔且稳定。这种现象属于波的______现象，其形成条件是相遇的两列波为______。 8．光也是一种波，两束光相遇时也可能会产生上述现象，从而形成明暗相间的条纹。 （1）光就其本质而言是______波。 （2）（多选）如图，为研究此现象用激光器产生的单色光a、b光屏分别进行实验。光a、b经同一装置，在光屏上形成了宽度基本相等、明暗相间的条纹。其中光a条纹比光b条纹宽，如下图所示。则( ) A、装置中的缝屏只有一条狭缝            B、装置中的缝屏有两条相互靠近的狭缝 C、光a的频率比光b的频率高            D、光a的光子能量比光b的光子能量小 9．如图（a）为空中飘荡的色彩绚丽的肥皂泡，图（b）为雨后天晴天空中呈现五彩斑斓的彩虹。两者均呈现出美丽漂亮的色彩，它们形成的原因分别为：图（a）是______；图（b）是______。 【答案】6．C 7． 干涉 相干波 8． 电磁 BD 9． 光的干涉 光的色散 【解析】6．水波是由水的振动产生的；“波光粼粼”是光照射到水的表面时发生反射，众多反射光汇聚形成的视觉效果。因此水波的成因以及“波光粼粼”的原因分别是水的振动和光的反射。 故选C。 7．[1][2]两列波相遇时出现某些地方波形始终明显、某些地方始终很弱且分布稳定的现象，属于波的干涉现象。其形成条件是相遇的两列波为相干波，即需满足频率相同、振动方向相同、相位差恒定。 8．[1]光就其本质而言是电磁波，这是光的本质属性，电磁波包含了无线电波、可见光、紫外线等多种形式，光属于其中的可见光部分。 [2]AB．单色光的单缝衍射图样中间为宽且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗，而双缝干涉实验中，屏幕上产生的是等间距的明暗相间条纹。本实验在光屏上形成了宽度基本相等、明暗相间的条纹。因此为双缝干涉实验，该实验装置中的缝屏有两条相互靠近的狭缝。故A错误，B正确； C．光a的条纹比光b的宽，根据可知，光a的波长比光b的大，根据可知光a的频率比光b的频率低。故C错误； D．光a的频率比光b的频率低，由可知光a的光子能量比光b的光子能量小。故D正确。 故选BD。 9．[1]图（a）肥皂泡的色彩是由于肥皂泡薄膜前后表面反射的光发生干涉，不同频率的光干涉加强或减弱的区域不同，从而呈现出彩色。 [2]图（b）彩虹是由于太阳光进入雨滴后发生色散，不同颜色的光折射程度不同，从而分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等彩色光带。 考向2 薄膜干涉重 一、单选题 1．（25-26高二上·江苏盐城·期中）如图是白光照射肥皂膜后形成的上疏下密的干涉条纹图样。若在中国空间站内完成相同实验（空间站内可近似为完全失重），则薄膜上（　　） A．无干涉条纹 B．有等间距的干涉条纹 C．有上疏下密的干涉条纹 D．有上密下疏的干涉条纹 【答案】A 【详解】薄膜干涉现象发生的原因是肥皂膜在重力作用下产生上薄下厚的楔形，进而使得上下表面反射回来的光线有光程差而发生干涉，太空中由于处于完全失重状态，肥皂膜上下表面平行，能发生干涉现象，但由于肥皂膜厚度均匀，不能看到干涉条纹。 故选A。 2．（24-25高二下·山西·阶段检测）下列关于光的波动性四个实验图，说法正确的是（　　） A．甲图中条纹是内疏外密的圆形条纹 B．乙图中产生的条纹是上面玻璃的上下表面反射光干涉形成的 C．丙图中增大单色光频率，中央条纹会变宽 D．丁图中减小双缝间距条纹间距会减小 【答案】A 【详解】A．甲图中干涉条纹是不等间距的，原因是透镜表面是曲面，导致空气薄膜不均匀变化，根据光程差为波长的整数倍时是亮条纹，可知干涉条纹是不等间距的，且形成内疏外密的圆环状条纹，故A正确； B．乙图中产生的条纹是上面玻璃的下表面与下面工件的上表面反射光干涉形成的，B错误； C．丙图中增大单色光频率，波长变小，则衍射现象变得不明显，则中央条纹会变窄，C错误； D．丁图中根据可知，减小双缝间距条纹间距会增大，D错误。 故选A。 3．（24-25高三·山东·三轮复习）如图所示是利用空气劈形膜检查平整度的示意图，用光竖直向下照射，因微小凸起，导致某位置条纹发生弯曲，如图乙所示。已知正常部分条纹间距为，最大弯曲处到所在条纹的距离为，所用光的波长为，则最大弯曲处下方的凸起高度为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】相邻亮条纹对应的空气膜厚度差为。同一亮条纹对应相同的空气膜厚度，最大弯曲处的横向偏移为，正常部分条纹间距为，由劈尖厚度随位置的线性关系有 解得 故选B。 4．（24-25高三·山东·三轮复习）把两块干净的玻璃板合在一起平放在桌面上，用光从上方照射，当用塑料棒轻轻按压上方玻璃时，可以观察到如图所示的现象，围绕按压点出现了一圈圈明暗相间的彩色条纹。下列说法正确的是（     ） A．彩色条纹是上方玻璃板上、下表面的反射光发生干涉的结果 B．彩色条纹是上方玻璃板下表面和下方玻璃板上表面的反射光发生干涉的结果 C．不同颜色条纹处玻璃板间空气薄层的厚度可能相同 D．照射玻璃板的光是单色光 【答案】B 【详解】AB．题图中发生的是薄膜干涉现象，是上方玻璃板下表面和下方玻璃板上表面的反射光发生干涉的结果，故A错误，B正确； C．同一条纹处两束反射光的光程差相同，空气薄层厚度相同，不同条纹处两束反射光的光程差不同，空气薄层厚度不同，故C错误； D．照射光是白光时，不同颜色的光波长不同，出现明条纹的位置不同，观察到一圈圈明暗相间的彩色条纹，所以照射玻璃板的光不是单色光，故D错误。 故选B。 二、多选题 5．（24-25高二上·湖南株洲·期末）下列有关光学的现象描述和对应知识均正确的是（     ） A．检查工件平整度，出现图示条纹弯曲说明被检查平面在此出现了凸起利用了光的干涉 B．从岸上看水中的物体位置，会比实际位置偏下是由于光的折射 C．光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度是利用了光的衍射 D．医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应 【答案】AD 【详解】A．根据劈尖干涉原理，图示向左弯曲为凸起，故A正确； B．从岸上看水中物体，光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看，虚像位置会比实际位置偏上，故B错误； C．光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度，利用的是光的干涉，故C错误； D．医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应，故D正确。 故选AD。 三、知识点填空题 6．（24-25高二上·全国·课后作业）薄膜干涉：由薄膜两个面的反射光相互叠加而产生的_______现象。 【答案】干涉 【详解】肥皂液膜前、后两个表面反射的光相遇并叠加，图中出现明暗相间条纹，说明反射光发生了光的干涉。因此薄膜干涉是由薄膜两个面的反射光相互叠加而产生的光的干涉现象。 四、综合题 （25-26高二上·上海闵行·期末）研究光的反射、折射、干涉、衍射、偏振现象，理解光现象的物理性质。 7．如图，在某种均匀液体中光源发出的光斜射入空气，折射光与法线的夹角α=45°，反射光与入射光线的夹角β=60°。 （1）此液体的折射率为___________。 A、                B、                C、                D、 （2）增大β的大小，折射光的强度将___________。 A、增强                B、不变                C、减弱 （3）下列现象中，能表明反射光是横波的现象___________。 A、光在真空中传播        B、全反射                C、偏振 8．两种光Hα和Hβ的波长分别是0.4101μm和0.4340μm。用这两种光作为光源进行双缝干涉实验，实验装置参数相同，在屏幕上出现的干涉条纹如图甲和图乙，其中光Hα对应的是 。 A．图甲 B．图乙 9．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为 。 A． B． C． D． 【答案】7． A C C 8．B 9．B 【详解】7．[1]根据折射率的定义 故选A。 [2]增大β意味着增大入射角。当入射角增大时，反射光的强度增强，折射光的强度减弱，直至发生全反射时折射光强度为零。因此，折射光的强度将减弱。 故选C。 [3]偏振是横波特有的现象，光的偏振现象可以证明光是横波。而光在真空中传播和全反射现象均不能证明光的横波性。 故选C。 8．双缝干涉条纹间距公式为 由题意知，所以对应的条纹间距更宽，对应图乙 故选B。 9．竖直肥皂液薄膜的干涉是由薄膜前后表面的反射光叠加形成的。薄膜厚度在同一水平线上相同，因此光程差相同，干涉条纹为水平的平行条纹。 故选B。 考点二 光的衍射 知●识●解●构 知识点1 光的衍射现象 光的衍射 1. 定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。 2. 条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。 3. 图样特点：衍射时产生的明暗条纹或光环。 4. 分类 （1）单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹。 （2）圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。 （3）圆盘衍射（泊松亮斑）：障碍物的衍射现象．在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。 （4）衍射光栅（结构由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器）：衍射图样特点与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 考●向●破●译 考向1 光的衍射规律和现象 一、单选题 1．（25-26高二下·河北张家口·期末）某实验小组分别用a、b两种单色平行光照射同一挡板上一定宽度的狭缝，在离狭缝相同距离的光屏上形成如下图所示的甲、乙两幅图样。下列说法正确的是（    ） A．单色光b比单色光a更容易发生明显衍射 B．单色光a的频率比单色光b的频率大 C．如果仅调小狭缝的宽度，所看到的中央条纹将变宽 D．若将该挡板换成某一带三角形孔的挡板，用白光照射，光屏上一定会形成三角形光斑 【答案】C 【详解】A．波长越长的光，单缝衍射的中央亮纹越宽，衍射现象越明显。由图可知光中央亮纹更宽，因此，说明光更易发生明显衍射，故A错误； B．由光速关系，波长越长频率越小，因此，故B错误； C．单缝衍射中，仅调小狭缝宽度时，衍射现象更明显，中央衍射条纹会变宽，故C正确； D．只有三角形孔的尺寸远大于光的波长时，光屏才会形成三角形光斑；若孔的尺寸很小，会发生明显衍射，不会形成三角形光斑，因此“一定会形成三角形光斑”的结论错误，故D错误。 故选C。 二、多选题 2．（24-25高二上·全国·课后作业）在城市交通中，用红灯表示禁止通行，其原理是（　　） A．红光容易产生干涉 B．红光照射的距离大 C．红光容易引起人们的视觉反应 D．红光容易产生衍射 【答案】CD 【详解】红光的波长长，频率小，更易发生衍射，且不易被散射，能有效绕过微小障碍物、在恶劣条件下传播，即使在雨雾天人们在较远处也能看到红灯，同时红光容易引起人们的视觉反应。 故选CD。 三、知识点填空题 3．（24-25高二上·全国·课后作业）在单色光的传播路径上放一个较小的圆形障碍物，发现在阴影中心有一个亮斑，如图所示，这个亮斑是_______。 【答案】泊松亮斑 【详解】略 四、实验题 4．（24-25高二上·全国·课后作业）下图是做双缝干涉实验的示意图。 (1)某同学先用两块不同颜色的滤光片（一块是红色，一块是蓝色）分别挡住双缝屏上下两半I和II区域，光屏上出现的图案如下图所示。甲、乙分别是什么颜色的条纹？ (2)接着再用不透明的挡板挡住B缝。光屏上出现的图案如下图所示。丙、丁分别是什么颜色的条纹？ 【答案】(1)甲是红色条纹，乙是蓝色条纹 (2)丙是红色条纹，丁是蓝色条纹 【详解】（1）双缝干涉中，相邻同类条纹的路程差相差一个波长；在光屏到双缝距离和双缝间距相同的条件下，条纹间距满足 因此条纹间距越大，波长越长。图中甲条纹间距大于乙，所以甲对应波长较长的红光，乙对应蓝光。 （2）挡住B缝后，A缝独立形成单缝衍射图样。缝宽和光屏距离相同，单缝衍射条纹宽度随波长增大而增大。图中丙条纹较宽，故丙为红色条纹；丁条纹较窄，故丁为蓝色条纹。 五、解答题 （24-25高二上·全国·课后作业）将一束红光分别照到宽度为0.4mm和0.8mm的单缝上，在单缝后面的光屏出现了下图所示的条纹。 5．除了中间的亮条纹，两边还有多条亮条纹，原因是什么？该图样有什么特点？该图样和单色光的双缝干涉图样有何异同点？ 6．对比两幅图样，思考衍射现象明显与否与缝的宽度的关系。 7．下图是蓝光的单缝衍射图样，对比单缝宽相同的红光的衍射图样，思考衍射现象明显与否与入射光波长的关系。 8．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可以改变大小的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象（遮住侧面光）。 9．通过以上分析，尝试总结产生明显衍射现象的条件。 10．下图为白光的单缝衍射条纹。该条纹有什么特点？白光经单缝衍射和双缝干涉产生的条纹有什么相同点？ 【答案】5．光绕过单缝边缘传播并发生叠加，形成多级明暗相间的衍射条纹，中央亮纹最宽、最亮，向两侧逐渐变暗，条纹间距不等且越向外越窄。单缝衍射和双缝干涉都形成明暗相间、关于中央对称的条纹，双缝干涉条纹等间距、宽度和亮度近似相同，而单缝衍射中央亮纹更宽更亮，向外亮度减弱且间距不等 6．在红光波长一定时，单缝越窄，中央亮纹越宽、条纹间距越大，衍射现象越明显 7．单缝宽度相同时，蓝光波长小于红光，蓝光的中央亮纹更窄、条纹间距更小，衍射现象较不明显 8．三角形孔较大时出现三角形光斑，孔变小时光斑逐渐变小，孔小到一定程度时出现倒立的烛焰像，继续变小至孔径与光波长同量级时出现小孔衍射图样，孔闭合后屏上变暗至全黑 9．障碍物或孔的尺寸与光的波长相近或更小时，衍射现象明显 10．白光单缝衍射的中央亮纹为白色且最宽、最亮，两侧为彩色条纹，越向外越暗，条纹间距不等且越向外越窄，红色条纹比蓝紫色条纹更靠外。白光单缝衍射和白光双缝干涉都具有中央白色、两侧彩色且关于中央对称的条纹 【详解】5．单缝内各处都可看作发出子波，子波到达屏上同一点的光程不同，叠加后出现相长和相消，因此光能绕过缝边缘并在屏上形成多级亮暗条纹。中央方向各子波近似同相，中央亮纹最宽、最亮；向两侧光程差变化使亮纹逐渐变暗，条纹间距不等且越向外越窄。单缝衍射和双缝干涉都体现光的波动性，均有明暗相间且关于中央对称的条纹；理想双缝干涉条纹等间距、宽度和亮度近似相同，单缝衍射则中央亮纹更宽更亮，向外亮度减弱且间距不等。 6．单缝衍射暗纹满足（） 其中为缝宽。对同一红光和同一屏距，在小角度条件下中央亮纹宽度近似为 缝宽由减为时，中央亮纹变宽，各级条纹向外展开，衍射现象更明显。 7．由前述 在和不变时，中央亮纹宽度随波长增大而增大。蓝光波长小于红光，所以蓝光衍射图样较窄、条纹间距较小，衍射现象不如红光明显。 8．孔径较大时，光的传播以几何光学为主，屏上先出现与孔形相同的三角形光斑，且孔变小光斑随之变小。孔径减小到适合小孔成像的范围时，烛焰各点通过小孔在屏上形成倒立实像。继续减小孔径，当孔径与光波长同量级时，绕过孔边缘的波动效应占主导，几何像逐渐被小孔衍射图样取代；孔闭合后没有光通过，屏上全黑。 9．由暗纹条件 可知，当时，很小，衍射范围窄而不明显；当与同量级或小于时，较大，光能明显绕过孔边缘。因此，障碍物或孔的尺寸与波长相近或更小时，衍射现象明显。 10．白光包含不同波长的色光。在中央方向，各色光的光程差都为零，中央亮纹叠加为白色且最宽、最亮。离开中央后，各色光满足衍射条件的方向不同，因而形成彩色条纹；由 可知，波长较长的红光偏离中央更远，蓝紫光更靠近中央，且衍射包络使条纹越向外越暗、间距不等。白光单缝衍射和双缝干涉都因不同波长的条纹位置不同而呈现中央白色、两侧彩色并关于中央对称的图样。 考点二 光的偏振 激光 知●识●解●构 知识点1 光的偏振 光的偏振 1. 偏振：光波只沿某一特定的方向振动。 2. 自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它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，这样的光叫做自然光。 3. 偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 【注意】：光的偏振证明光是横波。 5．光的偏振 (3)偏振光的形成 ①让自然光通过偏振片形成偏振光。 ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。 (4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。 补充：自然光与偏振光的比较 光 自然光 偏振光 振动方向 自然光在垂直于光的传播方向的平面内，沿所有方向振动 偏振光在垂直于光的传播方向的平面内，沿某一特定的方向振动 经过偏振片的现象 自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明亮的，转动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变。如下图所示。 偏振光经过偏振片时，若光的振动方向与偏振片的透振方向平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片的透振方向垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏的亮度介于两者之间，随着振动方向与透振方向的夹角变大，亮度逐渐变暗。如下图所示。 产生方式 太阳、电灯等直接发出的光是自然光。 自然光经偏振片后都是偏振光，自然光射到两种介质的交界面上，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。 知识点2 激光 激光 1. 产生：激光是原子受激发辐射产生的光，发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉。 2. 特点：①单色性好，频率单一，相干性好；②具有极好的平行性，几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光；③亮度高，激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。 3. 应用：光纤通信；激光测距；激光武器等。 考●向●破●译 考向1 光的偏振应用 激光 一、多选题 1．（25-26高二下·浙江杭州·期中）下列说法正确的是（    ） A．声波和电磁波都能发生折射和衍射现象 B．在完全失重的情况下气体对器壁没有压强 C．布朗运动表明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 D．一张光盘可以记录几亿个字节应用了激光平行度好等特性 【答案】AD 【详解】A．折射和衍射是波的特有现象，则声波和电磁波都能发生折射和衍射现象，故A正确； B．气体压强产生的原因是由于气体分子的无规则热运动导致不断对容器的器壁碰撞而产生的，而不是由于气体的重力产生的，在完全失重的情况下分子的热运动不受影响，气体对器壁依然有压强，故B错误； C．布朗运动是固体微粒的无规则运动，表明周围的液体分子在做无规则运动，故C错误； D．激光由于平行度好，可以会聚到很小的一点，让这一点照射到计算机的光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，故D正确。 故选AD。 2．（2026·浙江·二模）如图甲所示，科学家将肥皂溶液与荧光染料混合形成增益介质，用细管把增益介质吹成一个小气泡，小气泡可当作微小“激光器”，其截面如图乙所示。用脉冲激光照射该小气泡，增益介质吸收能量后产生受激辐射，辐射光在液膜内多次全反射，从而产生放大的相干光束。以下说法正确的是（     ） A．脉冲激光照射到增益介质内频率变大 B．脉冲激光照射到增益介质内波长变小 C．脉冲激光照射下，增益介质中的电子跃迁形成新的激光束 D．脉冲激光在小气泡内部空腔中多次反射形成亮圆环 【答案】BC 【详解】A．光的频率由光源本身决定，脉冲激光照射到增益介质内频率不变，故A错误； B．脉冲激光进入增益介质后，传播速度（为介质折射率） 因，得 又， 得，脉冲激光照射到增益介质内波长变小，故B正确； C．根据题意，增益介质吸收脉冲激光的能量后，通过电子受激跃迁产生受激辐射，最终放大形成相干的激光束，故C正确； D．辐射光是在液膜（增益介质层）内发生多次全反射，并非在小气泡的内部空腔中反射，故D错误。 故选BC。 3．（25-26高二下·浙江·期中）下列说法正确的是（　　） A．图A知，当分子间的距离从B到A增大的过程中，分子力逐渐减小，因此分子势能也逐渐减小 B．图B可知，同种气体分子在100℃时的平均动能比0℃时的大 C．图C中，当把A板竖直向上平移，相邻的干涉条纹间距变大 D．图D中，当把偏振片乙垂直轴线旋转90°，则光屏上的光逐渐减弱 【答案】BD 【详解】A．当分子间的距离从B到A增大的过程中，分子力逐渐减小，且分子力表现为引力，由于引力做负功，所以分子势能逐渐增大，故A错误； B．温度越高，分子平均动能越大，所以同种气体分子在100℃时的平均动能比0℃时的大，故B正确； C．根据等厚干涉原理可得 由此可知，把A板竖直向上平移，相邻的干涉条纹间距不变，故C错误； D．根据光的偏振可知，当把偏振片乙垂直轴线旋转90°，则光屏上的光逐渐减弱，故D正确。 故选BD。 二、实验题 4．（2026·贵州贵阳·模拟预测）彭老师为了演示光的干涉现象，购买了一支干涉演示笔，如图1所示，该演示笔能自己产生激光，在笔头上装上双缝，即可以在墙上观察到图2所示的双缝干涉条纹。 (1)用激光做干涉实验比用普通光源容易观察到干涉条纹的原因是__________。 A．激光的亮度高 B．激光是相干光源 C．激光的波长较长 D．激光的频率较高 (2)彭老师测得激光器与墙的距离为，干涉演示笔上所标注的光的波长为650 nm，他测得图示的距离为29.25 cm，则条纹间距为__________cm（结果保留3位有效数字），该干涉演示笔的双缝间距为__________mm（结果保留1位有效数字）。 【答案】(1)B (2) 【详解】（1）A．亮度高不是产生稳定干涉的条件，故A错误； B．产生稳定干涉的核心条件是相干光源，而激光是很好的相干光源，故B正确； C．激光的波长不是普遍比普通光的波长长，故C错误； D．激光的频率也没有普遍比普通光的频率高，，故D错误。 故选B。 （2）[1]由图可知，相邻条纹间距为 [2]根据可得该干涉演示笔的双缝间距为 三、解答题 5．（24-25高二上·全国·课后作业）取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，软绳上形成一列横波，质点在竖直平面内沿着上下方向振动。如果手持绳的一端左右抖动，会在绳上形成另一列横波，质点在水平面内沿着左右方向振动。 (1)如图所示，现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板，分别将狭缝平行振动方向放置及垂直振动方向放置，波能穿过狭缝吗？ (2)如果将这根绳换成细软的弹簧，如图丙所示，前后推动弹簧形成纵波，波能穿过狭缝吗？ (3)这两种现象说明什么？ 【答案】(1)甲图中的波能穿过狭缝，乙图中的波不能穿过狭缝 (2)丙图中的波能穿过狭缝 (3)偏振是横波独有的现象，纵波没有偏振现象。当机械波是横波时，若质点的振动方向与狭缝平行，则机械波能穿过狭缝；反之，则不能穿过狭缝。对纵波而言，不管什么情况，纵波总能穿过狭缝 【详解】（1）绳子上的横波质点振动方向和传播方向垂直。狭缝和振动方向平行时，质点的振动可以不受阻碍通过狭缝；狭缝与振动方向垂直时，木板会限制质点的振动，振动无法传到木板另一侧。故当狭缝平行于振动方向时，横波可以穿过狭缝；当狭缝垂直于振动方向时，横波不能穿过狭缝。 （2）弹簧形成的纵波，质点振动方向和波的传播方向在同一直线上，狭缝不会阻碍沿传播方向的振动，因此纵波总能通过狭缝。 （3）这说明偏振是横波独有的现象，纵波没有偏振现象。横波的振动方向与传播方向垂直，振动会受狭缝方向制约，表现出偏振；纵波振动方向沿传播方向，不受狭缝取向影响，不会发生偏振。 6．（24-25高二上·全国·课后作业）现象一：让一束自然光照射到一块偏振片上，如图甲所示，后面的屏是明亮的，以光的传播方向为轴旋转偏振片，偏振光的振动方向随之变化，但屏的亮度不变。 现象二：让一束自然光先后照射到两块偏振片上，如图乙所示，当两块偏振片的透振方向平行时，屏是亮的，但是比光只通过一块偏振片时要稍暗一些。 现象三：当两块偏振片的透振方向垂直时，如图丙所示，屏是暗的。 现象四：若两偏振片的透振方向既不平行也不垂直，屏的亮度介于乙、丙二者之间，随着振动方向与透振方向的夹角变大，亮度逐渐变暗。 (1)如果光波是纵波，上面演示的现象是否会发生？光的偏振现象说明自然光是什么样的波？ (2)自然光通过一个偏振片后的光和之前比有什么变化？ (3)如何解释现象（三）？ (4)自然光和偏振光有什么不同？ 【答案】(1)如果光波是纵波，则三、四所对应的现象不会发生。光的偏振现象说明自然光是横波 (2)通过偏振片后，自然光就变成了偏振光，转动偏振片，偏振光的亮度不变，但透过的光的偏振方向不同 (3)如果两个偏振片的透振方向垂直，那么自然光经过第一个偏振片后变为偏振光，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为0，所以屏是暗的 (4)在垂直于传播方向的平面内，自然光包含着沿所有方向振动的光，且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。而偏振光只在垂直于传播方向的平面上沿着某个特定的方向振动 【详解】（1）如果光波是纵波，则（3）（4）所对应的现象不会发生。光的偏振现象说明自然光是横波。 （2）自然光通过偏振片时，只有振动方向和偏振片的透振方向一致的那些光波才能完全通过，而振动方向和偏振片的透振方向垂直的光波就完全不能通过。所以通过偏振片后，自然光就变成了偏振光，转动偏振片，偏振光的亮度不变，但透过的光的偏振方向不同。 （3）如果两个偏振片的透振方向垂直，那么自然光经过第一个偏振片后变为偏振光，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为0，所以屏是暗的。 （4）在垂直于传播方向的平面内，自然光包含着沿所有方向振动的光，且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。而偏振光只在垂直于传播方向的平面上沿着某个特定的方向振动。 四、综合题 （24-25高二下·上海虹口·期末）光学 光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。 7．激光打标机是利用激光对工件进行局部照射，使工件表面材料瞬间熔融甚至汽化留下标记的机器。激光打标利用了激光的下列哪种特性（　　） A．亮度高 B．偏振 C．平行度好 D．相干性好 8．验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光，以下判断正确的是（　　） A．它们发出的都是红外线 B．它们发出的都是紫外线 C．验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线 D．验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线 9．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，若只增大两个狭缝、间的距离，相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短 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凸起的 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，此现象表明光波是纵波 10．在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝、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，点出现暗条纹 B．单色光的波长是，点出现亮条纹 C．单色光的波长是，点出现暗条纹 D．单色光的波长是，点出现亮条纹 11．宽为10m、中央水深为4m的池塘边有一棵树，站在正对岸边的人看到树顶端的倒影与池塘底部中央的点光源在一条直线上。已知人眼到水面的高度为1.5m，树顶端到水面的高度为6m，则水的折射率为____。若在水面上各处都看不到该光，则至少要在水面上铺设直径为____m的遮光膜。（结果可用根号表示） 【答案】7．A 8．D 9．C 10．C 11． 【详解】7．激光光束的亮度非常高，即单位面积内的光强非常大，可以通过聚焦增加能量密度。因此，在一些应用中，激光可以实现高效的化学加工，切割和打标等任务，A正确。 故选A。 8．紫外线有较强的荧光作用，能使荧光物质发光，故验钞机发出的是紫外线；红外线波长较长，容易发生明显的衍射，故能方便地遥控家用电器，D正确。 故选D。 9．A．根据可知只增大两个狭缝的距离，相邻亮条纹间距将减小，A错误； B．由图可知，上图中的衍射现象比下图更明显，可知在狭缝宽度相同的情况下，下面对应的波长较短，B错误； C．由图可知条纹向空气薄膜较厚的地方发生弯曲，说明弯曲处的光程差较短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，C正确； D．缓慢转动Q时，光屏上的光亮度一明一暗交替变化，表明光波是横波，D错误。 故选C。 10．单色波的波长为 由于 所以P点是振动减弱点，出现暗条纹，C正确。 故选C。 11．[1]根据题意画出光路图如图所示 ，，，，由几何关系可知，，，，则水的折射率为 [2]各处都看不到，则发生了全反射，由全反射知识有 设遮光膜的最小半径为，则 联立解得 至少要在水面上铺设直径为的遮光膜。 12．（2026·上海浦东新·二模）旋光效应 如图，当一束单色线偏振光A经过装满透明含糖饮料的容器B后，其振动方向相对于初始振动方向会偏转一定夹角θ，这称为旋光效应。其中夹角θ为旋光度，且单色光的频率越大，经过同一旋光容器后的旋光度越大。 (1)当旋光度θ＝30°时，若要使用偏振片完全遮挡该光线，则偏振片的偏振方向与线偏振光初始振动方向之间的夹角可能是______。 A．180° B．120° C．90° D．30° (2)有一束红光和紫光先后经过同一旋光容器。 ①设旋光度分别为θ红和θ紫，则______。 A．θ红＞θ紫    B．θ红＝θ紫    C．θ红＜θ紫 ②若两种光在同一装满含糖饮料的旋光容器中相对于真空的折射率的比值，则两种光从真空中以相同入射角射入该旋光容器中，折射角的正弦的比值＝_____。 (3)（多选）对于通过旋光容器的红光和紫光，某同学利用如图所示的装置先后做了红光和紫光的双缝干涉实验，得到红光和紫光相邻暗条纹的间距相等。造成这种现象的原因可能是：该同学在紫光双缝干涉实验中______。 A．仅减小双缝间距 B．仅增大双缝间距 C．仅减小双缝到传感器接收面距离 D．仅增大双缝到传感器接收面距离 【答案】(1)B (2) C k (3)AD 【详解】（1）若要使用偏振片完全遮挡该光线，则偏振片的偏振方向应该与旋光后的偏振光的偏振方向垂直，则偏振片的偏振方向与线偏振光初始振动方向之间的夹角可能是120°或者60°，故选B。 （2）①[1]因紫光频率高于红光，可知紫光旋光度大于红光，即θ红＜θ紫，故选C。 ②[2]根据，则 可得 （3）根据条纹间距表达式，因紫光波长小于红光，而条纹间距相等，可知该同学在紫光双缝干涉实验中可能仅减小了双缝间距d，或者仅增大双缝到传感器接收面距离l。故选AD。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（2026·河北·高考真题）如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为。若金属丝经加热均匀膨胀，则（     ） A．变小 B．变大 C．双缝间的距离减小 D．双缝间的距离不变 【答案】A 【详解】CD．金属丝加热均匀膨胀，其直径D变大。该装置利用金属丝两侧的空隙形成双缝干涉，设两挡板间狭缝总宽度为W（不变），则双缝间距（即两透光狭缝中心间的距离）为 当D变大时，双缝间距d变大，故CD错误； AB．根据双缝干涉条纹间距公式（其中L为缝到屏的距离，λ为光波长），当d变大时，变小，故A正确，B错误。 故选A。 2．（2026·江苏·高考真题）阳光照射下肥皂泡顶部会出现彩色环纹，如图所示。由于重力作用，肥皂膜的厚度发生变化。该条纹（     ） A．是干涉条纹，半径逐渐增大 B．是干涉条纹，半径保持不变 C．是衍射条纹，半径逐渐增大 D．是衍射条纹，半径保持不变 【答案】A 【详解】肥皂膜上的条纹是薄膜干涉条纹，由肥皂膜前后两个表面的反射光叠加干涉形成。 竖直放置的肥皂膜受重力作用，液体向下流动，形成上薄下厚的结构：越靠下，肥皂膜厚度随竖直高度的增加越快（单位竖直距离的厚度变化量越大）。 根据薄膜干涉规律，相邻亮纹（或暗纹）对应的厚度差固定为（λ为入射光波长），厚度变化率越大，相邻条纹的竖直间距越小，因此条纹半径逐渐增大。 故选A。 【点睛】 3．（2024·天津·高考真题）下列关于光的说法正确的是（    ） A．光电效应揭示了光具有波动性 B．光从真空进入介质，波长不变 C．光纤通信利用了光的全反射现象 D．油膜呈现彩色条纹是光的偏振现象 【答案】C 【详解】A．光电效应揭示了光具有粒子性，故A错误； B．光从真空进入介质，频率不变，波速减小，根据，可知波长变短，故B错误； C．光纤通信利用了光的全反射现象，故C正确； D．油膜呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象，故D错误。 故选C。 4．（2025·重庆·高考真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（　　） A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为 C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为 【答案】C 【详解】AB．根据题意，由图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为，故AB错误； CD．由公式可得，双缝之间的距离为，故C正确，D错误。 故选C。 5．（2025·北京·高考真题）下列现象属于光的衍射的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D．水中的气泡看上去特别明亮 【答案】B 【详解】A．雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的，属于光的色散现象，故A不符合题意； B．通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象，故B符合题意； C．肥皂膜彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉，故C不符合题意； D．水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使得更多光线进入人眼，故D不符合题意。 故选B。 6．（2025·山东·高考真题）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（    ） A．条纹间距不变，亮度减小 B．条纹间距增大，亮度不变 C．条纹间距减小，亮度减小 D．条纹间距不变，亮度增大 【答案】A 【详解】根据干涉条纹间距公式可知当P2旋转时，，，均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋转，透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小。 故选A。 7．（2024·山东·高考真题）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a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，下列说法正确的是（　　） A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 【答案】C 【详解】b与a位于同一条干涉条纹上，说明两处空气膜的厚度相同，则滚珠b与标准滚珠a直径相等，所以合格；c与a位于不同干涉条纹上，说明两处空气膜的厚度不同，则滚珠c与标准滚珠a直径不相等，所以不合格。 故选C。 8．（2025·天津·高考真题）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 【答案】D 【详解】C．由图可知，光干涉条纹间距小于光干涉条纹间距，根据条纹间距公式可知光的波长小于光的波长，故C错误： A．根据光子动量公式可知光光子动量大于光光子动量，故A错误； B．根据可知a光光子能量大于b光光子能量，故B错误； D．波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，故D正确。 故选D。 9．（2026·江苏·高考真题）甲、乙是同一辆汽车的两张照片，乙中显示汽车玻璃反射光的影响减弱了，玻璃后的景象更清晰，在拍 摄乙时，照相机镜头前安装了（     ） A．增加反射的薄片 B．增加透射的薄片 C．偏振滤光片 D．绿色滤光片 【答案】C 【详解】该现象的原理是：汽车玻璃表面的反射光是偏振光，甲图中玻璃反射的强光（眩光）盖过了车内景物的光线，因此无法看清车内景物。 A．增反膜的作用是增强反射，更无法看清车内，A错误。 B．增透膜是镜头本身用来增加整体透光率的薄膜，不能消除玻璃表面的反射眩光，B错误。 C．偏振片可以阻挡玻璃反射的偏振光，滤除反射眩光后，就能看清车内景物，符合题意，C正确。 D．滤光片仅用于过滤特定波长的光，无法消除玻璃的反射眩光，D错误。 故选 C。 10．（2025·贵州·高考真题）天花板上有一发光的白炽灯，桌上有一盆水。某同学第一次透过偏振片观察白炽灯，如图（a）所示；第二次透过偏振片观察白炽灯在水中的倒影，如图（b）所示。在两次观察中，以所观察光的传播方向为轴旋转偏振片时，透过偏振片观察到（　　） A．白炽灯和倒影的亮度均变化 B．白炽灯和倒影的亮度均不变 C．白炽灯亮度不变，倒影亮度变化 D．白炽灯亮度变化，倒影亮度不变 【答案】C 【详解】白炽灯发出的光为自然光，其振动方向均匀分布，所以第一次透过偏振片直接观察白炽灯，白炽灯亮度不变；而自然光通过水面反射后为部分偏振光，则第二次透过偏振片观察白炽灯在水中的倒影时，当旋转偏振片时，偏振片的透振方向与反射光的主要振动方向的夹角不断变化，所以倒影的亮度会发生变化。 故选C。 二、多选题 11．（2026·甘肃·高考真题）如图，在双缝干涉测量光波长的实验中，用波长为的激光照射挡板上的双缝，测得光屏上相邻两条亮条纹的间距为。用待测激光照射该双缝，测得光屏上相邻两条亮条纹的间距为。则（     ） A．待测激光的波长为 B．待测激光的频率为 C．若向右平移挡板，条纹间距减小 D．若向上平移挡板，条纹间距不变 【答案】ACD 【详解】A．根据相邻亮条纹间距公式，可得 则待测激光的波长为，故A正确； B．待测激光的频率为，故B错误； C．若向右平移挡板，则减小，根据可知，条纹间距减小，故C正确； D．若向上平移挡板，由于、不变，根据可知，条纹间距不变，故D正确。 故选ACD。 12．（2025·海南·高考真题）下列关于光现象描述正确的是（    ） A．海市蜃楼是光的衍射现象 B．光电效应表明光具有粒子性 C．水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象 D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的反射现象 【答案】BC 【详解】A．海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。由于不同高度的空气密度不同，导致光在不均匀的大气中传播时发生折射，从而使人看到远处物体的虚像。所以蜃楼是光的折射现象，A错误； B．光电效应是指在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流的现象，它表明光具有粒子性，B正确； C．水面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为油膜的上下表面反射的光相互叠加，形成了干涉现象。不同颜色的光波长不同，干涉条纹的间距也不同，所以会呈现出彩色条纹。因此，水面面上的油膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象，C正确； D．斜插在水杯中的筷子看起来像被折断是光的折射现象，D错误。 故选BC。 13．（2025·浙江·高考真题）氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 【答案】BC 【详解】A．氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则P光对应的光子能量较小，光子的频率较小，P光的折射率较小，则经过甲图装置时P光的偏折程度较小，则P、Q在屏上谱线分别为1、2，A错误； B．根据可知，P光折射率较小，则发生全反射的临界角较大，若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光，B正确； C．若丙图是P入射时的干涉条纹，因P光波长大于Q光，则Q入射时条纹间距减小，C正确； D．根据可知因P光频率小于Q光，可知丁图中的点1、2分别对应Q、P光，D错误。 故选BC。 14．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上（    ） A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D．距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 【答案】BC 【详解】A．蓝光与红光频率不等，不能发生稳定干涉形成条纹，故A错误； B．根据相邻干涉条纹间距公式，由于蓝光的波长较短，故蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小，故B正确； CD．蓝光的相邻干涉条纹间距为 红光的相邻干涉条纹间距为 要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知，， 可知当时，满足条件；当，不满足条件；故C正确，D错误。 故选BC。 15．（2024·广西·高考真题）如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　） A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为 B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为 C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为 D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为 【答案】AD 【详解】AB．根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知 故A正确，B错误； C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据 其中c为在真空中的光速，则 故C错误； D．若将整套装置完全没入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，根据条纹间距公式有 可得 结合C选项的分析可知 所以 故D正确。 故选AD。 三、实验题 16．（2026·山东·高考真题）某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。 (1)如图甲所示，将激光光源、间距的双缝和光传感器依次安装在光具座上，打开光源，调整光路，此过程中应避免激光直接射入眼睛，因为激光具有__________（填“亮度高”或“相干性好”）的特点。 (2)调整光路后，各器件位置如图甲所示，双缝到光传感器的距离______cm。 (3)连接光传感器至计算机，得到干涉条纹的光强分布如图乙所示。测得区域的宽度为2.40 mm，则条纹间距_______mm（保留两位有效数字）。 (4)利用公式_______________（用、和表示），某同学计算得该激光的波长为，此波长的光为电磁波中的__________（填“红外线”“可见光”或“紫外线”）。 【答案】(1)亮度高 (2)31.25（31.23~31.27） (3)0.40 (4) 可见光 【详解】（1）激光的亮度高特点使它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果直接射入眼睛会对眼睛造成不可逆转的伤害。 （2）根据题图甲可知，双缝所在位置为 光传感器所在的位置为 因此双缝到光传感器的距离 （3）根据题图乙可知，区域有6个条纹间距，则条纹间距 （4）[1]根据双缝干涉条纹间距公式 得 [2]波长在可见光波段，因此此波长的光为电磁波中的可见光。 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $