重难专题七 光的干涉 衍射与偏振 讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理讲义以“光的干涉、衍射与偏振”为核心，通过思维导图系统构建知识框架，分考点梳理基础目标、核心规律等内容，用对比表格（如双缝干涉与单缝衍射比较表）呈现易混淆概念，清晰展现光的波动性知识脉络与内在联系。 讲义亮点在于分层设计的考向练习，涵盖双缝干涉计算、薄膜干涉应用等题型，结合“干涉条纹‘等’，衍射条纹‘中宽边弱’”等口诀强化科学思维，如通过劈尖干涉检查平面平整培养模型建构能力，助力不同学生掌握方法，为教师精准教学提供支持。

重难专题七 光的干涉 衍射与偏振 1.基础目标：认识光的干涉现象与相干条件，理解杨氏双缝干涉的明、暗条纹条件，掌握条纹间距公式 Δx=Lλ/d。 2.核心规律：理解薄膜干涉的成因，了解劈尖等厚干涉与增透膜原理；认识光的衍射现象、明显衍射条件及单缝衍射图样特征。 3.模型突破：能准确区分干涉与衍射图样，理解光的偏振现象、知道光是横波，掌握偏振片的起偏、检偏与正交消光。 4.高阶应用：了解电磁波谱与激光特性，能抓住关键词综合判别干涉、衍射、偏振、色散等光的波动性现象。 【思维导图】 考点一 光的干涉与杨氏双缝干涉 1．光的干涉：两列相干光在空间叠加，使某些区域振动加强（明纹）、某些区域振动减弱（暗纹），形成稳定的明暗相间条纹的现象。光的干涉有力地证明了光是一种波。 2．相干条件：两束光必须频率相同、相位差恒定、振动方向相同。普通两个独立光源发出的光不相干，杨氏实验用同一光源经单缝再到双缝 S1、S2（分波阵面法）获得相干光。 3．明、暗条纹条件：设屏上某点到两缝的路程差 Δr=|S2P−S1P|。当 Δr=kλ（k=0,1,2…）时出现明纹（k=0 为中央明纹）；当路程差为半波长的奇数倍时出现暗纹，即： （k=0,1,2…）。 4．条纹间距：相邻两条明纹（或暗纹）中心的距离相同，即： 其中 L 为双缝到屏的距离、d 为双缝间距。双缝条纹等宽、等间距、等亮度；波长越长条纹越疏（红光 Δx 大于紫光），白光入射时中央为白纹、两侧为彩色条纹。 重难诠释　①干涉的前提是相干光，两盏普通灯照在一起不会干涉，必须用“分光”的办法（分波阵面或分振幅）取得相干光。②明纹看路程差是否为整数倍波长、暗纹看是否为半波长奇数倍，k 从 0 起、条纹关于中央对称。③Δx=Lλ/d 中 L、d 由装置决定，改变色光（λ）才改变条纹疏密。④双缝条纹“等间距、等亮度”，这是与单缝衍射图样最关键的区别。 考点二 薄膜干涉 1．成因：一束光照射到透明薄膜上时，从薄膜的前、后两个表面分别反射回来的两束光相互叠加而发生干涉（分振幅法获得相干光），两束反射光来自同一入射光，因而是相干的。 2．劈尖干涉（等厚干涉）：薄膜厚度相同的地方，两束反射光的光程差相同、条纹情况相同；楔形（劈尖）薄膜形成一系列平行于劈棱的明暗相间条纹。利用标准平面与待测平面间的空气劈尖，可由条纹是否平直、向哪弯曲来检查平面的平整程度。 3．增透膜与增反膜：在镜头表面镀一层透明薄膜，适当选取膜厚，使膜前后两表面的反射光光程差为半个波长而相消，从而减弱反射、增强透射，即增透膜；当膜厚满足： 时对该波长增透（n 为膜的折射率、d 为膜厚）；同理可制成增强反射的增反膜（高反膜）。 4．常见现象：肥皂泡、水面上的油膜、金属表面氧化层在白光下呈现彩色，牛顿环的明暗圆环，都是薄膜干涉；这类彩色随膜厚变化而流动、变幻。 重难诠释　①薄膜干涉的两束相干光是同一束光在膜前后两表面反射形成的，能量来自同一光源。②通常观察的是反射光的干涉，反射光与透射光的明暗互补。③增透膜一般对人眼最敏感的绿光增透，故镀膜镜头常呈淡紫（品红）色。④检查平面时同一条纹对应相同膜厚，条纹向劈棱或远离劈棱弯曲分别对应凹陷或凸起，要会据弯曲方向判断凹凸。 考点三 光的衍射 1．衍射现象：光通过很小的孔、狭缝或绕过障碍物，偏离直线传播而进入几何阴影区域的现象。衍射是一切波的特性，光的衍射同样证明光具有波动性。 2．明显衍射的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸与光的波长相差不多，甚至比波长更小。可见光波长仅约 400~760 nm，一般物体远大于波长，所以日常多表现为沿直线传播，明显衍射不易见到。 3．单缝衍射图样：中央明纹最宽、最亮，两侧对称分布着宽度变窄、亮度迅速递减的明纹；缝越窄、光的波长越长，衍射越明显、中央明纹越宽、条纹越疏。 4．圆孔衍射与泊松亮斑：光通过很小的圆孔，屏上出现明暗相间的圆环；当光照射不透明的小圆板时，在圆板阴影的正中心会出现一个亮斑，即泊松亮斑，它是光绕过圆板边缘在中心叠加加强形成的。 重难诠释　①“光沿直线传播”只是障碍物尺寸远大于波长时的近似，尺寸与波长相近时必须考虑衍射。②单缝衍射条纹不等宽、不等间距、不等亮（中央最宽最亮），与双缝干涉的“三等”对照记忆。③白光衍射时中央为白纹，两侧形成内紫外红的彩色，波长越长展开越宽。④泊松亮斑在“不透明圆板阴影的正中心”，不要与小孔（圆孔）衍射的同心圆环图样混淆。 考点四 干涉与衍射的比较 1．内在联系：干涉和衍射都是光波叠加的结果，都能形成明暗相间（白光下为彩色）的条纹，都证明光具有波动性；实际图样中干涉与衍射往往同时存在、相互影响。 2．本质区别：双缝干涉强调两束（有限束）相干光的叠加；单缝衍射强调波前上无数子波源发出的子波相互叠加，二者条纹形态明显不同。 3．变化规律：增大波长、减小缝宽或缝间距，干涉、衍射条纹都变疏、展开更宽；用白光照射都能得到彩色条纹。 4．判别方法：看条纹是否等宽、等间距——等宽等间距且亮度相近的以干涉为主；中央明显宽而亮、向两侧迅速变窄变暗的以衍射为主。 双缝干涉与单缝衍射图样的比较 比较项 双缝干涉 单缝衍射 产生原因 两束相干光叠加 同一波前上无数子波叠加 条纹宽度 各明纹等宽 中央明纹最宽，两侧变窄 条纹间距 等间距 不等间距，中央两侧间距大 亮度分布 各明纹亮度相近（等亮） 中央最亮，两侧迅速递减 尺寸影响 双缝间距 d 越小条纹越疏 缝越窄衍射越明显、中央越宽 重难诠释　①干涉是“有限几列波叠加”，衍射是“光偏离直线、无数子波叠加”，本质都属于波的叠加原理。②双缝中的每一条缝自身也在衍射，所以双缝图样其实是被单缝衍射强度包络调制的干涉条纹。③口诀记忆：干涉条纹“等”，衍射条纹“中宽边弱”。④审题先看清给的是双缝还是单缝（圆孔、圆板），再套对应规律，切勿张冠李戴。 考点五 光的偏振 1．横波与偏振：只有横波才有偏振现象，纵波不存在偏振；光能够发生偏振，证明光波是横波。光波中电场强度 E 的振动方向叫光振动方向，它垂直于光的传播方向。 2．自然光与偏振光：自然光（如太阳光、灯光）在垂直于传播方向的各个方向上光振动均匀分布；偏振光（线偏振光）的光振动只沿某一特定方向。 3．偏振片（起偏器与检偏器）：偏振片有特定的透振方向，只允许平行于该方向的光振动通过。自然光通过一个偏振片后成为线偏振光、光强减半；旋转作为检偏器的第二个偏振片，透射光强随之变化，两透振方向平行时最亮、相互垂直（正交）时最暗，称为消光。 4．定量与应用：马吕斯定律 I=I0cos²θ（θ 为入射偏振光振动方向与透振方向的夹角）。应用有偏振太阳镜（滤除水面、路面反射的偏振眩光）、相机偏振镜、液晶显示、立体电影（左右眼接收不同偏振方向的光）和光弹性应力分析。 重难诠释　①偏振是横波特有的现象，声波这类纵波不可能偏振，这是判断波是横波还是纵波的重要依据。②自然光通过一个偏振片后强度变为原来的一半且成为偏振光，与偏振片怎样转动无关。③两偏振片正交时消光（最暗），平行时最亮，据此可检验光是否已偏振。④水面、路面的反射光和天空散射光多为部分偏振光，所以偏振镜能消除反光、让蓝天更通透。 考点六 光的波动性综合：电磁波谱与激光 1．波动性证据链：干涉和衍射证明光是一种波，光的偏振进一步证明光是横波；至此光的波动说形成完整证据。 2．电磁波谱：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线本质都是电磁波，在真空中传播速度都等于 c，只是频率（波长）不同导致性质不同——红外线热效应显著，紫外线有荧光与杀菌作用，X 射线、γ 射线穿透能力强。 3．激光的特性：相干性好（频率相同、相位差恒定，是理想的相干光源，极易产生稳定干涉）、方向性（平行度）好、亮度高、单色性好；用于光纤通信、激光测距与雷达、全息照相、激光切割与焊接、医疗手术、光盘读写等。 4．现象判别：抓住关键词判断现象类型——“等间距条纹、薄膜彩色、增透膜、检查平面”属干涉；“绕过障碍、孔缝很小、阴影中心亮斑”属衍射；“偏振片、透振方向、消光、滤眩光”属偏振；“棱镜分光、n 随频率变化、彩虹”属色散。 光的干涉、衍射、偏振、色散一览 现象 物理本质 图样或特征 典型实例 光的干涉 两列相干光叠加 等间距明暗（白光下彩色）条纹 双缝条纹、肥皂泡与油膜彩色、增透膜 光的衍射 光绕过孔缝障碍、子波叠加 中央宽亮、两侧递减；阴影中亮斑 单缝衍射、小孔圆环、泊松亮斑 光的偏振 横波振动方向受到限制 偏振片转动时明暗变化、正交消光 偏振太阳镜、立体电影、液晶屏 光的色散 折射率随光的频率变化而分光 棱镜分出七色，紫光偏折最大 三棱镜分光、彩虹、钻石闪光 重难诠释　①四种现象不要混淆：色散源于折射率随频率不同，干涉、衍射源于波的叠加，偏振源于横波振动方向的选择。②激光相干性好，可直接形成稳定干涉，普通光则必须先“分光”。③电磁波谱按频率（波长）排序及各波段典型应用要记牢相邻关系。④综合题先据关键词定现象类型，再套相应规律（明暗条件、条纹间距、明显衍射条件、偏振消光等）求解。 考向1 双缝干涉的明暗条纹与条纹间距及光的波长计算 一、单选题 1．（25-26高二上·广西贺州·期末）如图所示，某同学做双缝干涉实验时，用波长为的激光照射双缝，墙上的P点出现第6级亮条纹（中央亮条纹为第0级亮条纹）。当他改用另一种激光照射双缝时，P点变为第5级亮条纹，则该激光的波长为（    ） A． B． C． D． 2．（26-27高三上·广东部分校·开学）某同学居家进行双缝干涉实验：用激光笔发出的紫色激光作为光源，用刻刀在锡纸上划出两道相互平行且间距较小的细缝，将该锡纸与竖直墙面平行放置，当激光垂直射向锡纸时，在墙面上可以观察到干涉条纹，要使条纹间距变小，下列操作可行的是（     ） A．将双缝的间距增大 B．换用红色激光 C．增大锡纸与墙面间的距离 D．减小光源与锡纸间的距离 3．（25-26高三上·青岛第二中学·期末）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，则下列说法中正确的是（　　） A．水平向左略微平移平面镜，则条纹间距变大 B．竖直向上略微平移平面镜，条纹间距变小 C．若将此装置放入水中，则形成的干涉条纹间距减小 D．竖直向下略微平移平面镜，条纹间距变大 4．（25-26高三上·山东威海·期末）如图所示，在水中做红光的双缝干涉实验，与光源的中垂线正交的光屏处形成中央0级亮纹，两侧的亮纹依次是1级、2级、3级亮纹。已知红光的频率为f，在真空中的波速为c，水对红光的折射率为n，两光源到3级亮纹处的路程差为（　　） A． B． C． D． 5．（26-27高三上·福建泉州·质量检测）在杨氏双缝干涉实验中，屏与双缝间距为，用波长的钾光灯作单色光源，已知肉眼仪器能够分辨的两条纹间距为。先用肉眼观察干涉条纹，双缝的最大间距为（     ） A． B． C． D． 6．（26-27高三上·山东聊城·开学考）如图所示为某透明薄膜的厚度d随坐标x的变化图像。当用平行单色光垂直照射该透明薄膜时，其干涉条纹图样可能正确的是（     ） A． B． C． D． 7．（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 二、多选题 8．（26-27高三上·四川·学情检测）电子氟化液是无色透明不导电的液体，探究小组利用干涉原理测定其折射率。方法是将双缝和屏置于透明容器的前后壁中，容器空置时，测出相邻两干涉条纹间距；将电子氟化液填充满容器中，测出相邻两干涉条纹间距。通过对比、 就可算出氟化液的折射率，则下列判断正确的是（     ） A． B． C．电子氟化液的折射率为 D．电子氟化液的折射率为 考向2 薄膜干涉与增透膜 一、单选题 1．（25-26高二下·北京东城·期末）阳光下肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法错误的是（     ） A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的间距不会发生变化 B．不同位置的液膜厚度不同，对应来自两个面反射光的路程差不同 C．肥皂膜上的条纹是液膜前后两个面反射光叠加形成的 D．肥皂膜的红色亮纹，是阳光中的红光干涉加强形成的 2．（25-26高二下·青岛58中·期末）为了研究光的干涉现象，如图甲，某同学将弓形的玻璃柱体平放在平板玻璃上，截面图如图乙所示，玻璃柱体上表面水平，用单色光垂直照射玻璃柱体上表面，从上向下看，看到的是（     ） A．外疏内密的明暗相间的圆环 B．外密内疏的明暗相间的圆环 C．外疏内密的明暗相间的条纹 D．外密内疏的明暗相间的条纹 3．（25-26高二下·北京海淀·期末）图中所示为一种干涉热膨胀仪的结构示意图，G为标准石英柱，C为待测柱形样品，C的上表面与标准平面石英板M之间存在劈形空气薄层。用单色平行光垂直照射M，会观察到干涉条纹，利用光的干涉条纹的移动情况，可精确测量C和G长度的相对改变量。已知温度升高时，C的伸长量大于G的伸长量。在膨胀过程中，认为劈形空气薄层夹角不变。下列说法正确的是（    ） A．干涉条纹是由M的上表面与C的上表面的反射光共同形成的 B．温度相同时，分别用红、紫单色平行光垂直照射M，紫光形成的条纹间距大 C．当温度升高时，干涉条纹将向右移动 D．当温度升高时，干涉条纹间距将减小 4．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点： （1）任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等； （2）任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。 现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（     ） A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失 5．（25-26高二下·河北邢台·学业水平调研）利用薄膜干涉检测工件平滑度，如图甲所示，两板之间形成一个空气薄层，用a、b两种不同颜色的单色光从上向下照射，得到如图乙所示的干涉图像，下列说法正确的是（     ） A．被检测工件的上表面有一明显的凸起 B．在同一介质中，a光的波长比b光的波长长 C．a光的频率比b光的频率大 D．在真空中，a光的速度大于b光的速度 6．（25-26高二下·合肥六校·期末）工厂技术人员用下图所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。用单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到部分明暗相间的条纹。下列判断正确的是（     ） A．条纹是由标准样板的上下两表面反射形成的两列光发生干涉的结果 B．若需要增大条纹间距，则应更换波长更短的单色光 C．若将图中的薄片稍微右移，条纹间距变宽 D．图中条纹弯曲处对应着被检查平面凸起 7．（2026·秦皇岛昌黎一中·二模）利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形装置，其中倾角很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看可得到干涉条纹，测得相邻条纹间距为，若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的折射率为（     ） A． B． C． D． 8．（2026·山西吕梁·适应性测试）某增强现实型头盔可将计算机生成的实时虚拟影像与现实场景影像进行无缝融合，其光学系统设计如图所示。虚拟影像光线由微型显示器发出，先由面入射到棱镜2，接着由面反射后经过面、面进入棱镜1，在面发生全反射后又经过面（面镀有半反半透膜）的反射，再次通过面进入人眼。现实场景光则依次通过、、面进入人眼。关于该光学系统，下列说法正确的是（　　） A．为使现实场景光通过面时不发生偏折，棱镜3材料的折射率必须小于棱镜1材料的折射率 B．在面的外表面镀一层增透膜可使人眼看到的景象更加明亮，是利用了光的干涉原理 C．经棱镜的多次折射与反射，微型显示器发出的光能量会减弱，其本质是光子的频率降低 D．若选用折射率的材料制作棱镜1，光线在面的入射角大于30°一定可以满足全反射要求 9．（25-26高二下·南昌二中·阶段检测）为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲所示）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。为了增强绿光（波长为560nm）的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，则增透膜的最小厚度为（　　） A．100nm B．140nm C．280nm D．400nm 10．（2026·河南青桐鸣·考前学情自测）在光学镜头表面镀一层氟化镁薄膜，利用薄膜干涉来减少反射光。已知氟化镁的折射率为，绿光在真空中的波长为。若要使薄膜对绿光产生最小反射，薄膜的最小厚度应满足（　　） A． B． C． D． 11．（2026·重庆南开中学·质量检测）在李子坝轻轨站的官方观景平台，有很多摄影师举着单反相机为游客拍照，小南注意到镜头表面在某些角度泛着淡淡的紫红色。小南回家查阅资料后发现，很多镜头表面都镀了一层特殊的膜，这层镀膜能够显著减少光的反射，增强透射。关于这层膜，下列说法正确的是（　　） A．能将入射的光完全吸收 B．旋转镜头90°会使膜层失效 C．同一层膜可以使所有波长的光透射增强 D．膜层前后表面反射光干涉相消 二、多选题 12．（25-26高二上·云南多校·期末）如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色红光垂直入射到该装置上，能在凸透镜上方观察到同心圆环状、明暗相间的条纹。如图乙所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气膜，当单色红光从上方入射后，也能从上往下看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A．图甲、乙都是光的干涉现象 B．图甲中产生的圆环状条纹中间密集，边缘稀疏 C．图乙中仅增加一张纸片后，条纹会变稀疏 D．图乙中仅将单色红光更换为单色紫光，条纹会变密集 考向3 光的衍射（单缝、圆孔与泊松亮斑） 一、单选题 1．（26-27高二上·重庆第一中学·开学考试）下列属于光的衍射现象的是（     ） A．通过一条狭缝看日光灯，观察到彩色条纹 B．戴特殊眼镜观看立体电影 C．阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹 D．在沙漠中看到“海市蜃楼”现象 2．（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 3．（25-26高二下·福建三明·期末）下列图样属于光的干涉现象的是（    ） A． B． C． D． E． 4．（25-26高二上·海口农垦中学·期末）教材中的四幅图片分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图1，旋转长竹竿，人感觉竹竿上的蜂鸣器音调变化是由多普勒效应引起的 B．图2，竖直的肥皂膜，膜上有水平横纹，是由光的衍射产生的 C．图3，泊松亮斑是由光的干涉引起的 D．图4，水中的气泡看上去特别明亮，是由光的偏振引起的 5．（25-26高二下·云南多校·开学联考）分析下列物理现象：①泊松亮斑；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③阳光下肥皂膜看起来是彩色的。①、②、③分别属于（　　） A．光的衍射现象、多普勒效应、光的干涉现象 B．光的干涉现象、多普勒效应、光的衍射现象 C．光的干涉现象、光的偏振现象、光的衍射现象 D．光的衍射现象、光的偏振现象、光的干涉现象 6．如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（    ） A．气泡表面有折射没有全反射 B．光射入气泡衍射形成“亮斑” C．气泡表面有折射和全反射 D．光射入气泡干涉形成“亮斑” 二、多选题 7．（25-26高二上·孝感鲁迅高级中学·期末）对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的有（　　） A．甲图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现左右分布的竖直干涉条纹 B．乙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹 C．丙图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” D．丁图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 8．（25-26高二下·哈尔滨十二中·期中）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，在光屏上得到如图甲、乙、丙、丁四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（     ） A．甲是双缝、乙是单缝 B．乙是双缝、丙是小圆孔 C．丁是小圆孔、甲是双缝 D．丙是小圆孔、丁是小圆板 考向4 光的偏振与偏振片 一、单选题 1．（25-26高二上·威海一中·期末）如图所示，两光屏间放有两个透振方向平行的偏振片，它们四者共轴且平行，现让太阳光沿轴线通过上的小孔照射到固定不动的上，再使绕轴匀速转动。关于上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．逐渐变亮 B．逐渐变暗 C．先变亮后变暗 D．先变暗后变亮 2．（25-26高二下·青岛58中·期末）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，这称为旋光效应。其中夹角为旋光度，当旋光度时，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° 3．（25-26高二下·北京石景山·期末）图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验，下列说法正确的是（     ） A．图甲正中央的亮点是由于光通过小孔沿直线传播形成的 B．图乙所示现象可以表明光波是横波 C．图甲所示现象是光线通过一个圆孔得到的衍射图样 D．图乙中的P、Q是偏振片，P固定不动，缓慢转动Q，射到光屏上的光亮度不变 4．一束自然光相继经过两个透振方向相互垂直的偏振片，以光束为轴并以角速度匀速旋转其中一个偏振片，则通过两个偏振片的透射光最小光强和最大光强的最短时间间隔为（　　） A． B． C． D． 5．（25-26高二下·济南·期中）用电影院看立体电影的偏光眼镜观看手机屏幕时，发现右镜片亮，左镜片暗，如果将手机屏幕旋转，会观察到（　　） A．两镜片都变亮 B．两镜片都变暗 C．两镜片没有任何变化 D．右镜片变暗，左镜片变亮 考向5 光的波动性综合（干涉，衍射，偏振现象判断） 一、单选题 1．下列关于各物理现象的相关图片，说法正确的是（     ） A．如图甲，周边的人会观测到声波的多普勒效应，那是警笛的发声频率发生了变化 B．如图乙，其他条件不变，当A、B间夹角稍微变小些，A板下底面产生的干涉条纹间距将变密 C．如图丙，和这原理一样，在观看立体电影时必须戴特制眼镜---镜片是偏振片 D．如图丁，和这原理一样，要在显微镜镜头表面镀一层增透膜，以增加光的透射 2．（2026·贵阳一中·模拟）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，竖直放置的铁丝框上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，在面左侧可观测到干涉条纹 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为紫光，则条纹间距变大 C．图丙中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 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆孔发生衍射产生的 3．（2026·天津第三十二中学·模拟）以下四幅图片中：图甲是自行车的尾灯，图乙是双缝干涉示意图，图丙是激光切割金属，图丁是圆盘影子中心的亮斑．下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，自行车尾灯利用了光的全反射 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，激光切割金属利用了激光相干性好的特点 D．图丁中，圆盘影子中心的亮斑属于光的干涉现象 4．（25-26高一下·沈阳一二0中学·期末）下列对于图所示光学现象的说法，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凸起的 D．图丁中的P、Q是偏振片，光的偏振现象证明光是纵波 5．（25-26高二下·西安一中·期末）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，竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，应从面右侧观测干涉条纹 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为蓝光，则条纹将变密 C．图丙中、是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光的亮度不变 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到不透光的大平板中间的小圆孔时发生衍射产生的 6．（25-26高二下·深圳高级中学·期末）关于下列光学现象的说法，正确的是（　　） A．图甲是圆盘衍射的图样 B．图乙是双缝干涉图样 C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的亮度将明、暗交替变化，此现象表明光波是纵波 D．图丁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一定是凸起的 二、多选题 7．（25-26高三上·长沙雅礼中学·期末）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，图丙是两束单色光射向水面点，经折射后组成一束复色光，图丁是自然光通过偏振片的实验结果，右边是光屏，当固定不动缓慢转动时，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，光更容易发生全反射 D．图丁中，这种现象表明光是横波，利用这种原理可以制作3D电影 8．（26-27高三上·连城一中·阶段检测）关于以下四张图片，下列说法不正确的是（     ） A．图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由多普勒效应引起的 B．图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C．图丙所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的 D．图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的 9．（25-26高二下·天津·期末）通过对光现象的深入研究可以进一步了解光的本质规律。以下光学现象示意图：图甲为光经过不透明圆板后形成的泊松亮斑；图乙是雨后彩虹原理示意图；图丙为光通过劈尖后形成的干涉条纹；图丁为用偏振眼镜观看立体电影示意图。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，形成泊松亮斑是因为光的干涉 B．图乙中，雨后彩虹是白光经过折射、色散、反射再折射形成的 C．图丙中，若将垫板向右移动，条纹间距变大 D．图丁中，利用光的偏振呈现立体影像说明光是纵波 10．（25-26高二下·四川凉山州·期末）下列说法中正确的是（     ） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离，两相邻亮条纹间距离将减小 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，是光屏，当固定不动缓慢转动时，光屏上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是纵波 一、单选题 1．（2027·商洛洛南中学·一模）三棱镜常用于光谱分析，是光学仪器中的核心部件之一。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光、。关于单色光、，下列说法正确的是（     ） A．在该三棱镜中光的波长小于光 B．该三棱镜对光的折射率大于对光 C．在该三棱镜中光的传播速度大于光 D．把光和光同时照射到同一区域，能产生稳定的干涉图样 2．（2026·长沙新世纪高级中学·适应性考试）如图所示，凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫作这个曲面的曲率半径将一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上向下看凸透镜，可以观察到牛顿环对于该实验中观察到的牛顿环，下列说法正确的是（     ） A．牛顿环的形状为间距相等、亮暗相间的圆环状条纹 B．换曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环将变稀疏 C．改用波长更长的单色光照射，相应各环的半径将减小 D．在牛顿环的中心可观察到明条纹 3．（2026·长沙开物中学·模拟）如图所示，和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为现有一束很细的具有两种不同颜色的复色光，以某一入射角从点射入板，且射出板后的两束单色光射在地面上、两点，由此可知（     ） A．光在两玻璃板间的空气中传播的时间是射到点的较短 B．光由玻璃射向空气时，射到点的光发生全反射的临界角较大 C．在相同条件下做双缝干涉实验，射到点的光的干涉条纹间距较小 D．在玻璃中的传播速度是射到点的光较大 4．（25-26高三下·辽宁名校联盟·考前学情自测）如图所示的双缝干涉实验，学生用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更小的干涉图样，下列说法正确的是（　　） A．减小与的间距 B．增大双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置从空气中放入水中 5．（2026·开封高级中学·模拟）真空中的双缝干涉装置如图所示，光屏上P′点与双缝S2、S1的路程差r2-r1=1.5×10-6m。已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=0.70m，P点为S1、S2连线的中垂线与屏的交点。平行单色光照射双缝，在光屏上形成干涉条纹的相邻暗条纹中心间的距离∆x=2.1mm，则下列说法正确的是（　　） A．单色光的波长为700nm B．条纹P′点为亮条纹 C． P′点与P点之间（不含P、P′两点）有三条亮条纹 D．P′点与P点之间（不含P、P′两点）有两条暗条纹 6．（2026·包头三十三中·考前适应卷）蓝闪蝶的翅膀呈现亮眼的蓝色，这种蓝色并非色素造成，而是由于其翅膀有特殊结构。如图所示，蓝闪蝶翅膀上的微小鳞片表面排列着平行的脊状突起，类似“百叶窗”或“圣诞树”形状。脊状结构由交替堆叠的薄层组成，薄层间充满空气。已知阳光直射时，翅膀呈现颜色对应光的波长为，则（     ） A．脊状结构中薄层的最小间距可能为 B．将蓝闪蝶翅膀浸入酒精中时，其呈现颜色对应光的波长变长 C．若光线斜射到翅膀上，则呈现颜色对应光的波长变短 D．蓝闪蝶的显色原理与泊松亮斑的成因一致 7．（2026·渭南韩城·考前学情自测）柔软的耳机线中有很多粗细均匀的细铜丝，对这些细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用如图所示的装置，用激光器照射细铜丝，对抽丝过程实施自动控制。下列说法正确的是（     ） A．这一技术利用了光的偏振现象 B．光屏上形成的条纹是等间距的 C．若将激光由红光换为蓝光，光屏上的条纹间距将变大 D．若发现光屏上的条纹变宽，表明此时抽出的铜丝变细了 8．（2026·桂林龙胜中学·学情自测）在光学仪器的表面镀一层透明介质薄膜，可以增强透射光或减弱透射光，这种薄膜叫增透膜或增反膜。如图所示，在玻璃透镜表面镀一层折射率的透明薄膜，用某单色光垂直照射薄膜表面，该单色光在空气中的波长。则（    ） A．增透膜和增反膜都是利用了光的衍射 B．增透膜和增反膜都是利用透射光干涉 C．若该薄膜是增反膜，薄膜的最小厚度约为 D．若该薄膜是增透膜，薄膜的最小厚度约为 9．（2026·镇江第一中学·适应性训练）用绿色激光分别照射两个单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。下列说法正确的是（     ） A．该现象说明光具有粒子性 B．甲图对应的缝宽大于乙图对应的缝宽 C．若仅减小缝宽则甲、乙两图的中央亮纹均更窄 D．若仅减小激光频率则甲、乙两图的中央亮纹均更宽 10．（2026·山东青岛·二模）如图所示，图甲为纺织工业中利用激光监测细丝粗细的原理图，当细丝为标准粗细时，观察到光屏上的条纹如图乙所示。若细丝变细，则光屏上的条纹变为（　　） A． B． C． D． 11．（2026·天津宝坻一中·考前学情自测）下列属于光的干涉现象的是（     ） A．雨后的天空出现彩虹 B．光照射细金属丝，在其后放置的光屏上出现明暗相间条纹 C．水中的气泡看上去特别明亮 D．在阳光照射下，肥皂泡呈现彩色条纹 12．（2026·菏泽单县二中·模拟）关于光学现象，下列说法中正确的是（     ） A．图甲装置从上往下观察到的圆环状条纹，从中心向外越来越稀疏 B．图乙中P、Q是偏振片，Q旋转时光屏上的亮度发生变化表明光是纵波 C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板的距离l，两相邻亮条纹中心间距离Δx将增大 D．图丁是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，下图对应光的波长较短 13．（2026·成都第七中学·考前模拟）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，竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，在面右侧可观测到干涉条纹 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为蓝光，则条纹将变疏 C．图丙中、是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光的亮度不变 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆屏时发生衍射产生的 二、多选题 14．（2027·辽宁鞍山·一模）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的绝对折射率为n（），真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A．在同一双缝干涉装置中光产生的条纹间距小 B．入射角由逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 C．内芯相对外套是光疏介质 D．若入射角时，、单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则单色光在介质中传播的时间为 15．（2026·成都华西中学·一模）如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设水对光的折射率为，则下列说法正确的是（     ） A．在水中，光的波长比光的长 B．在水中，光的传播速度比光的小 C．复色光圆形区域的面积为 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光的窄 16．（2026·冀州中学·仿真二）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，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射 B．图乙中，增加少许单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变窄 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凸处、为凹处 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难专题七 光的干涉 衍射与偏振 1.基础目标：认识光的干涉现象与相干条件，理解杨氏双缝干涉的明、暗条纹条件，掌握条纹间距公式 Δx=Lλ/d。 2.核心规律：理解薄膜干涉的成因，了解劈尖等厚干涉与增透膜原理；认识光的衍射现象、明显衍射条件及单缝衍射图样特征。 3.模型突破：能准确区分干涉与衍射图样，理解光的偏振现象、知道光是横波，掌握偏振片的起偏、检偏与正交消光。 4.高阶应用：了解电磁波谱与激光特性，能抓住关键词综合判别干涉、衍射、偏振、色散等光的波动性现象。 【思维导图】 考点一 光的干涉与杨氏双缝干涉 1．光的干涉：两列相干光在空间叠加，使某些区域振动加强（明纹）、某些区域振动减弱（暗纹），形成稳定的明暗相间条纹的现象。光的干涉有力地证明了光是一种波。 2．相干条件：两束光必须频率相同、相位差恒定、振动方向相同。普通两个独立光源发出的光不相干，杨氏实验用同一光源经单缝再到双缝 S1、S2（分波阵面法）获得相干光。 3．明、暗条纹条件：设屏上某点到两缝的路程差 Δr=|S2P−S1P|。当 Δr=kλ（k=0,1,2…）时出现明纹（k=0 为中央明纹）；当路程差为半波长的奇数倍时出现暗纹，即： （k=0,1,2…）。 4．条纹间距：相邻两条明纹（或暗纹）中心的距离相同，即： 其中 L 为双缝到屏的距离、d 为双缝间距。双缝条纹等宽、等间距、等亮度；波长越长条纹越疏（红光 Δx 大于紫光），白光入射时中央为白纹、两侧为彩色条纹。 重难诠释　①干涉的前提是相干光，两盏普通灯照在一起不会干涉，必须用“分光”的办法（分波阵面或分振幅）取得相干光。②明纹看路程差是否为整数倍波长、暗纹看是否为半波长奇数倍，k 从 0 起、条纹关于中央对称。③Δx=Lλ/d 中 L、d 由装置决定，改变色光（λ）才改变条纹疏密。④双缝条纹“等间距、等亮度”，这是与单缝衍射图样最关键的区别。 考点二 薄膜干涉 1．成因：一束光照射到透明薄膜上时，从薄膜的前、后两个表面分别反射回来的两束光相互叠加而发生干涉（分振幅法获得相干光），两束反射光来自同一入射光，因而是相干的。 2．劈尖干涉（等厚干涉）：薄膜厚度相同的地方，两束反射光的光程差相同、条纹情况相同；楔形（劈尖）薄膜形成一系列平行于劈棱的明暗相间条纹。利用标准平面与待测平面间的空气劈尖，可由条纹是否平直、向哪弯曲来检查平面的平整程度。 3．增透膜与增反膜：在镜头表面镀一层透明薄膜，适当选取膜厚，使膜前后两表面的反射光光程差为半个波长而相消，从而减弱反射、增强透射，即增透膜；当膜厚满足： 时对该波长增透（n 为膜的折射率、d 为膜厚）；同理可制成增强反射的增反膜（高反膜）。 4．常见现象：肥皂泡、水面上的油膜、金属表面氧化层在白光下呈现彩色，牛顿环的明暗圆环，都是薄膜干涉；这类彩色随膜厚变化而流动、变幻。 重难诠释　①薄膜干涉的两束相干光是同一束光在膜前后两表面反射形成的，能量来自同一光源。②通常观察的是反射光的干涉，反射光与透射光的明暗互补。③增透膜一般对人眼最敏感的绿光增透，故镀膜镜头常呈淡紫（品红）色。④检查平面时同一条纹对应相同膜厚，条纹向劈棱或远离劈棱弯曲分别对应凹陷或凸起，要会据弯曲方向判断凹凸。 考点三 光的衍射 1．衍射现象：光通过很小的孔、狭缝或绕过障碍物，偏离直线传播而进入几何阴影区域的现象。衍射是一切波的特性，光的衍射同样证明光具有波动性。 2．明显衍射的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸与光的波长相差不多，甚至比波长更小。可见光波长仅约 400~760 nm，一般物体远大于波长，所以日常多表现为沿直线传播，明显衍射不易见到。 3．单缝衍射图样：中央明纹最宽、最亮，两侧对称分布着宽度变窄、亮度迅速递减的明纹；缝越窄、光的波长越长，衍射越明显、中央明纹越宽、条纹越疏。 4．圆孔衍射与泊松亮斑：光通过很小的圆孔，屏上出现明暗相间的圆环；当光照射不透明的小圆板时，在圆板阴影的正中心会出现一个亮斑，即泊松亮斑，它是光绕过圆板边缘在中心叠加加强形成的。 重难诠释　①“光沿直线传播”只是障碍物尺寸远大于波长时的近似，尺寸与波长相近时必须考虑衍射。②单缝衍射条纹不等宽、不等间距、不等亮（中央最宽最亮），与双缝干涉的“三等”对照记忆。③白光衍射时中央为白纹，两侧形成内紫外红的彩色，波长越长展开越宽。④泊松亮斑在“不透明圆板阴影的正中心”，不要与小孔（圆孔）衍射的同心圆环图样混淆。 考点四 干涉与衍射的比较 1．内在联系：干涉和衍射都是光波叠加的结果，都能形成明暗相间（白光下为彩色）的条纹，都证明光具有波动性；实际图样中干涉与衍射往往同时存在、相互影响。 2．本质区别：双缝干涉强调两束（有限束）相干光的叠加；单缝衍射强调波前上无数子波源发出的子波相互叠加，二者条纹形态明显不同。 3．变化规律：增大波长、减小缝宽或缝间距，干涉、衍射条纹都变疏、展开更宽；用白光照射都能得到彩色条纹。 4．判别方法：看条纹是否等宽、等间距——等宽等间距且亮度相近的以干涉为主；中央明显宽而亮、向两侧迅速变窄变暗的以衍射为主。 双缝干涉与单缝衍射图样的比较 比较项 双缝干涉 单缝衍射 产生原因 两束相干光叠加 同一波前上无数子波叠加 条纹宽度 各明纹等宽 中央明纹最宽，两侧变窄 条纹间距 等间距 不等间距，中央两侧间距大 亮度分布 各明纹亮度相近（等亮） 中央最亮，两侧迅速递减 尺寸影响 双缝间距 d 越小条纹越疏 缝越窄衍射越明显、中央越宽 重难诠释　①干涉是“有限几列波叠加”，衍射是“光偏离直线、无数子波叠加”，本质都属于波的叠加原理。②双缝中的每一条缝自身也在衍射，所以双缝图样其实是被单缝衍射强度包络调制的干涉条纹。③口诀记忆：干涉条纹“等”，衍射条纹“中宽边弱”。④审题先看清给的是双缝还是单缝（圆孔、圆板），再套对应规律，切勿张冠李戴。 考点五 光的偏振 1．横波与偏振：只有横波才有偏振现象，纵波不存在偏振；光能够发生偏振，证明光波是横波。光波中电场强度 E 的振动方向叫光振动方向，它垂直于光的传播方向。 2．自然光与偏振光：自然光（如太阳光、灯光）在垂直于传播方向的各个方向上光振动均匀分布；偏振光（线偏振光）的光振动只沿某一特定方向。 3．偏振片（起偏器与检偏器）：偏振片有特定的透振方向，只允许平行于该方向的光振动通过。自然光通过一个偏振片后成为线偏振光、光强减半；旋转作为检偏器的第二个偏振片，透射光强随之变化，两透振方向平行时最亮、相互垂直（正交）时最暗，称为消光。 4．定量与应用：马吕斯定律 I=I0cos²θ（θ 为入射偏振光振动方向与透振方向的夹角）。应用有偏振太阳镜（滤除水面、路面反射的偏振眩光）、相机偏振镜、液晶显示、立体电影（左右眼接收不同偏振方向的光）和光弹性应力分析。 重难诠释　①偏振是横波特有的现象，声波这类纵波不可能偏振，这是判断波是横波还是纵波的重要依据。②自然光通过一个偏振片后强度变为原来的一半且成为偏振光，与偏振片怎样转动无关。③两偏振片正交时消光（最暗），平行时最亮，据此可检验光是否已偏振。④水面、路面的反射光和天空散射光多为部分偏振光，所以偏振镜能消除反光、让蓝天更通透。 考点六 光的波动性综合：电磁波谱与激光 1．波动性证据链：干涉和衍射证明光是一种波，光的偏振进一步证明光是横波；至此光的波动说形成完整证据。 2．电磁波谱：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线本质都是电磁波，在真空中传播速度都等于 c，只是频率（波长）不同导致性质不同——红外线热效应显著，紫外线有荧光与杀菌作用，X 射线、γ 射线穿透能力强。 3．激光的特性：相干性好（频率相同、相位差恒定，是理想的相干光源，极易产生稳定干涉）、方向性（平行度）好、亮度高、单色性好；用于光纤通信、激光测距与雷达、全息照相、激光切割与焊接、医疗手术、光盘读写等。 4．现象判别：抓住关键词判断现象类型——“等间距条纹、薄膜彩色、增透膜、检查平面”属干涉；“绕过障碍、孔缝很小、阴影中心亮斑”属衍射；“偏振片、透振方向、消光、滤眩光”属偏振；“棱镜分光、n 随频率变化、彩虹”属色散。 光的干涉、衍射、偏振、色散一览 现象 物理本质 图样或特征 典型实例 光的干涉 两列相干光叠加 等间距明暗（白光下彩色）条纹 双缝条纹、肥皂泡与油膜彩色、增透膜 光的衍射 光绕过孔缝障碍、子波叠加 中央宽亮、两侧递减；阴影中亮斑 单缝衍射、小孔圆环、泊松亮斑 光的偏振 横波振动方向受到限制 偏振片转动时明暗变化、正交消光 偏振太阳镜、立体电影、液晶屏 光的色散 折射率随光的频率变化而分光 棱镜分出七色，紫光偏折最大 三棱镜分光、彩虹、钻石闪光 重难诠释　①四种现象不要混淆：色散源于折射率随频率不同，干涉、衍射源于波的叠加，偏振源于横波振动方向的选择。②激光相干性好，可直接形成稳定干涉，普通光则必须先“分光”。③电磁波谱按频率（波长）排序及各波段典型应用要记牢相邻关系。④综合题先据关键词定现象类型，再套相应规律（明暗条件、条纹间距、明显衍射条件、偏振消光等）求解。 考向1 双缝干涉的明暗条纹与条纹间距及光的波长计算 一、单选题 1．（25-26高二上·广西贺州·期末）如图所示，某同学做双缝干涉实验时，用波长为的激光照射双缝，墙上的P点出现第6级亮条纹（中央亮条纹为第0级亮条纹）。当他改用另一种激光照射双缝时，P点变为第5级亮条纹，则该激光的波长为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】假设双缝间距为，双缝到光屏的距离为，、间距为，两种激光干涉条纹间距分别为、 由可得 所以该激光的波长 故选A。 2．（26-27高三上·广东部分校·开学）某同学居家进行双缝干涉实验：用激光笔发出的紫色激光作为光源，用刻刀在锡纸上划出两道相互平行且间距较小的细缝，将该锡纸与竖直墙面平行放置，当激光垂直射向锡纸时，在墙面上可以观察到干涉条纹，要使条纹间距变小，下列操作可行的是（     ） A．将双缝的间距增大 B．换用红色激光 C．增大锡纸与墙面间的距离 D．减小光源与锡纸间的距离 【答案】A 【详解】A．由于干涉条纹间距，可知将双缝的间距增大，则变小，故A正确； B．换用红色激光照双缝，波长变长，则变大，故B错误； C．增大锡纸与墙面的距离，则变大，故C错误； D．减小光源与锡纸间的距离，不会影响，故D错误。 故选A。 3．（25-26高三上·青岛第二中学·期末）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，则下列说法中正确的是（　　） A．水平向左略微平移平面镜，则条纹间距变大 B．竖直向上略微平移平面镜，条纹间距变小 C．若将此装置放入水中，则形成的干涉条纹间距减小 D．竖直向下略微平移平面镜，条纹间距变大 【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 A．水平向左略微平移平面镜，对干涉无影响，即不变，故A错误； BD．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BD错误； C．若将此装置放入水中，根据， 可知，波的频率不变，波速减小，则波长变短，所以形成的干涉条纹间距减小，故C正确。 故选C。 4．（25-26高三上·山东威海·期末）如图所示，在水中做红光的双缝干涉实验，与光源的中垂线正交的光屏处形成中央0级亮纹，两侧的亮纹依次是1级、2级、3级亮纹。已知红光的频率为f，在真空中的波速为c，水对红光的折射率为n，两光源到3级亮纹处的路程差为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据题意，由公式有和 可得 由于到两光源距离相等的位置为0级亮纹，则两光源到3级亮纹处的路程差为。 故选D。 5．（26-27高三上·福建泉州·质量检测）在杨氏双缝干涉实验中，屏与双缝间距为，用波长的钾光灯作单色光源，已知肉眼仪器能够分辨的两条纹间距为。先用肉眼观察干涉条纹，双缝的最大间距为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】杨氏双缝干涉的相邻条纹间距公式为 公式变形得 当取最小可分辨值时，双缝间距取最大值。统一单位后代入数值计算得 故选C。 6．（26-27高三上·山东聊城·开学考）如图所示为某透明薄膜的厚度d随坐标x的变化图像。当用平行单色光垂直照射该透明薄膜时，其干涉条纹图样可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】薄膜干涉属于等厚干涉，当光程差满足 （ 为整数）时出现亮条纹（或暗条纹），即同一级条纹对应薄膜的同一厚度。相邻两条亮条纹（或暗条纹）对应的薄膜厚度差 为定值，即 设 图像的切线斜率为 ，则条纹间距 由此可见，条纹间距 与 图像的斜率 成反比。由题干给出的 图像可知：随着 的增大，图像的切线斜率 逐渐减小。根据 ，随着 的增大，条纹间距 应逐渐增大。即干涉条纹从左到右应由密变疏。只有D图样符合。 故选D。 7．（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。 二、多选题 8．（26-27高三上·四川·学情检测）电子氟化液是无色透明不导电的液体，探究小组利用干涉原理测定其折射率。方法是将双缝和屏置于透明容器的前后壁中，容器空置时，测出相邻两干涉条纹间距；将电子氟化液填充满容器中，测出相邻两干涉条纹间距。通过对比、 就可算出氟化液的折射率，则下列判断正确的是（     ） A． B． C．电子氟化液的折射率为 D．电子氟化液的折射率为 【答案】AC 【详解】AD．把空气换成电子氟化液后，光在介质中的传播速度减小，根据可知，入射光的频率f不变，波长减小，根据干涉的条纹间距公式可知，对同一个装置来说，波长减小，条纹间距减小，即，故A正确，B错误； CD．根据可知，对同一个装置来说，正比于波长，则电子氟化液的折射率为，故C正确，D错误。 故选AC。 考向2 薄膜干涉与增透膜 一、单选题 1．（25-26高二下·北京东城·期末）阳光下肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法错误的是（     ） A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的间距不会发生变化 B．不同位置的液膜厚度不同，对应来自两个面反射光的路程差不同 C．肥皂膜上的条纹是液膜前后两个面反射光叠加形成的 D．肥皂膜的红色亮纹，是阳光中的红光干涉加强形成的 【答案】A 【详解】A．薄膜是等厚干涉，肥皂膜从形成到破裂，由于液体在向下流动，薄膜上部逐渐变薄，下部逐渐变厚，条纹的间距会发生变化，故A错误； B．来自前后两个面的反射光的路程差等于该处厚度的2倍，不同位置的液膜厚度不同，对应来自两个面反射光的路程差不同，B正确； C．肥皂膜上的干涉条纹是由液膜前后两个面反射光叠加形成的，C正确； D．不同色光经过肥皂膜的前后表面反射后加强形成彩色条纹，其中肥皂膜的红色亮纹，是阳光中的红光干涉加强形成的，D正确。 此题选择不正确的，故选A。 2．（25-26高二下·青岛58中·期末）为了研究光的干涉现象，如图甲，某同学将弓形的玻璃柱体平放在平板玻璃上，截面图如图乙所示，玻璃柱体上表面水平，用单色光垂直照射玻璃柱体上表面，从上向下看，看到的是（     ） A．外疏内密的明暗相间的圆环 B．外密内疏的明暗相间的圆环 C．外疏内密的明暗相间的条纹 D．外密内疏的明暗相间的条纹 【答案】D 【详解】玻璃柱体下表面是柱面，它和平板玻璃之间形成空气薄膜。用单色光垂直照射时，从上方看到的是空气膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹，条纹形状由空气膜等厚线决定。 该柱面沿玻璃柱轴线方向的空气膜厚度相同，等厚线是与轴线平行的直线，所以看到的是明暗相间的条纹，而不是圆环；离接触处越远，空气膜厚度随位置变化越快，相邻等厚位置间距越小，因此外密内疏，故D正确。 故选D。 3．（25-26高二下·北京海淀·期末）图中所示为一种干涉热膨胀仪的结构示意图，G为标准石英柱，C为待测柱形样品，C的上表面与标准平面石英板M之间存在劈形空气薄层。用单色平行光垂直照射M，会观察到干涉条纹，利用光的干涉条纹的移动情况，可精确测量C和G长度的相对改变量。已知温度升高时，C的伸长量大于G的伸长量。在膨胀过程中，认为劈形空气薄层夹角不变。下列说法正确的是（    ） A．干涉条纹是由M的上表面与C的上表面的反射光共同形成的 B．温度相同时，分别用红、紫单色平行光垂直照射M，紫光形成的条纹间距大 C．当温度升高时，干涉条纹将向右移动 D．当温度升高时，干涉条纹间距将减小 【答案】C 【详解】A．干涉条纹是劈形空气薄层的两个分界面的反射光干涉形成的，即标准石英板的下表面和待测样品C的上表面的反射光干涉，故A错误； B．劈尖干涉的条纹间距公式为，其中为入射光波长，为劈尖夹角。紫光波长比红光短，因此紫光的条纹间距更小，故B错误； C．温度升高时，C的伸长量大于的伸长量，空气劈尖整体厚度减小；劈尖干涉中，同一级干涉条纹对应相同厚度的空气层，空气层厚度越向右越大，因此原厚度对应的条纹位置整体向右移动，故C正确； D．题目明确说明膨胀过程中劈形空气薄层夹角不变，根据条纹间距公式，波长和夹角都不变，因此干涉条纹间距不变，故D错误。 故选C。 4．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点： （1）任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等； （2）任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。 现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（     ） A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失 【答案】A 【详解】劈尖干涉属于等厚干涉，相邻两条同性质亮（暗）条纹对应的空气膜厚度差恒定，大小为（为入射光波长）。 设劈形空气膜的劈尖角为，相邻条纹的间距为，由几何关系可得：，即条纹间距。 抽去一张纸片后，空气膜的最大厚度减小，劈尖角变小，而入射光波长不变，因此相邻条纹的间距变大，观察到的干涉条纹变疏。 故选A。 5．（25-26高二下·河北邢台·学业水平调研）利用薄膜干涉检测工件平滑度，如图甲所示，两板之间形成一个空气薄层，用a、b两种不同颜色的单色光从上向下照射，得到如图乙所示的干涉图像，下列说法正确的是（     ） A．被检测工件的上表面有一明显的凸起 B．在同一介质中，a光的波长比b光的波长长 C．a光的频率比b光的频率大 D．在真空中，a光的速度大于b光的速度 【答案】B 【详解】A．由图可知，弯曲的亮条纹提前出现，同一亮条纹所对应的光程差相等，说明该检测工件上表面有一个明显的凹坑，故A错误； B．设空气劈尖夹角为，相邻同类条纹对应空气膜厚度差为，又有 解得 图乙中光条纹间距较大，说明光在同一介质中的波长较长，故B正确； C．频率由光源决定，波长越长的单色光频率越小，由B可知光波长比光长，所以光频率比光频率小，故C错误； D．在真空中所有单色光传播速度均为，所以光和光在真空中的速度相等，故D错误。 故选B。 6．（25-26高二下·合肥六校·期末）工厂技术人员用下图所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。用单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到部分明暗相间的条纹。下列判断正确的是（     ） A．条纹是由标准样板的上下两表面反射形成的两列光发生干涉的结果 B．若需要增大条纹间距，则应更换波长更短的单色光 C．若将图中的薄片稍微右移，条纹间距变宽 D．图中条纹弯曲处对应着被检查平面凸起 【答案】D 【详解】A．空气薄膜干涉的条纹，是空气薄膜的两个表面（标准样板的下表面、被检查平面的上表面）反射的两列光干涉形成的，并非标准样板上下表面的反射光干涉，故A错误； B．劈尖干涉条纹间距满足公式（是入射光波长，是劈尖夹角），条纹间距与波长成正比；要增大条纹间距，需要更换波长更长的单色光，故B错误； C．薄片向右移动后，空气劈尖的夹角增大，根据公式，增大则条纹间距减小，条纹间距变窄，故C错误； D．劈尖干涉中，同一条干涉条纹对应相同厚度的空气薄膜。图中条纹向劈尖厚度更大的左端弯曲，说明弯曲处的空气薄膜厚度，和同条纹下平整位置的空气厚度一致，因此该处被检查平面是凸起的，故D正确。 故选D。 7．（2026·秦皇岛昌黎一中·二模）利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形装置，其中倾角很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看可得到干涉条纹，测得相邻条纹间距为，若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的折射率为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差 由于很小，根据几何关系有 则 所以 又 同种单色光频率相同，则 根据折射率与波速的关系可得，光在该液体中的折射率为 故选C。 8．（2026·山西吕梁·适应性测试）某增强现实型头盔可将计算机生成的实时虚拟影像与现实场景影像进行无缝融合，其光学系统设计如图所示。虚拟影像光线由微型显示器发出，先由面入射到棱镜2，接着由面反射后经过面、面进入棱镜1，在面发生全反射后又经过面（面镀有半反半透膜）的反射，再次通过面进入人眼。现实场景光则依次通过、、面进入人眼。关于该光学系统，下列说法正确的是（　　） A．为使现实场景光通过面时不发生偏折，棱镜3材料的折射率必须小于棱镜1材料的折射率 B．在面的外表面镀一层增透膜可使人眼看到的景象更加明亮，是利用了光的干涉原理 C．经棱镜的多次折射与反射，微型显示器发出的光能量会减弱，其本质是光子的频率降低 D．若选用折射率的材料制作棱镜1，光线在面的入射角大于30°一定可以满足全反射要求 【答案】B 【详解】A．为使现实场景光进出光学系统前后不发生偏折，即现实场景在棱镜3与棱镜1中沿直线传播，可知棱镜3材料的折射率必须等于棱镜1材料的折射率，故A错误； B．在面的外表面镀一层增透膜可使人眼看到的景象更加明亮，是利用了光的干涉原理，故B正确； C．经棱镜的多次折射与反射，微型显示器发出的光能量会减弱，其本质是有一部分光在界面上发生了反射，光子的频率不变，故C错误； D．在面发生全反射，根据折射率与临界角的关系有 解得 即 由于 可知若选用折射率的材料制作棱镜1，光线在面的入射角大于30°不可以满足全反射要求，故D错误。 故选B。 9．（25-26高二下·南昌二中·阶段检测）为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲所示）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。为了增强绿光（波长为560nm）的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，则增透膜的最小厚度为（　　） A．100nm B．140nm C．280nm D．400nm 【答案】A 【详解】设绿光在增透膜中的波长为，可知 增透膜上、下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消，则光程差要等于半波长的奇数倍，则 当时增透膜厚度最小，解得 故选A。 10．（2026·河南青桐鸣·考前学情自测）在光学镜头表面镀一层氟化镁薄膜，利用薄膜干涉来减少反射光。已知氟化镁的折射率为，绿光在真空中的波长为。若要使薄膜对绿光产生最小反射，薄膜的最小厚度应满足（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】增透膜的原理是使薄膜上下两个表面的反射光发生干涉相消，从而减少反射光、增强透射光，光穿过薄膜往返一次的路程2d，要使反射光相消，总光程差需等于绿光半波长的奇数倍，最小时满足 由折射率的定义可知 代入得最小厚度 故选A。 11．（2026·重庆南开中学·质量检测）在李子坝轻轨站的官方观景平台，有很多摄影师举着单反相机为游客拍照，小南注意到镜头表面在某些角度泛着淡淡的紫红色。小南回家查阅资料后发现，很多镜头表面都镀了一层特殊的膜，这层镀膜能够显著减少光的反射，增强透射。关于这层膜，下列说法正确的是（　　） A．能将入射的光完全吸收 B．旋转镜头90°会使膜层失效 C．同一层膜可以使所有波长的光透射增强 D．膜层前后表面反射光干涉相消 【答案】D 【详解】A．增透膜通过光的干涉减少反射光，并非吸收入射光，故A错误； B．增透膜的干涉效果由膜层厚度决定，旋转镜头不会改变膜厚和反射光的光程差，膜层不会失效，故B错误； C．增透膜厚度固定，只能让特定波长附近的光反射相消、透射增强，无法覆盖所有波长，故C错误； D．增透膜的工作原理是膜前后表面的反射光发生干涉相消，减少反射光能量，进而增强透射光，故D正确。 故选D。 二、多选题 12．（25-26高二上·云南多校·期末）如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色红光垂直入射到该装置上，能在凸透镜上方观察到同心圆环状、明暗相间的条纹。如图乙所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气膜，当单色红光从上方入射后，也能从上往下看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A．图甲、乙都是光的干涉现象 B．图甲中产生的圆环状条纹中间密集，边缘稀疏 C．图乙中仅增加一张纸片后，条纹会变稀疏 D．图乙中仅将单色红光更换为单色紫光，条纹会变密集 【答案】AD 【详解】A．题图甲、乙都是光的干涉现象，选项A正确； B．题图甲中凸透镜与玻璃间的空气膜厚度从中间向边缘增加得越来越快，因此圆环状条纹中间稀疏，边缘密集，选项B错误； C．题图乙中仅增加一张纸片后，空气膜的厚度变化得更快，条纹会变密集，选项C错误； D．题图乙中仅将单色红光更换为单色紫光，波长减小，条纹会变密集，选项D正确。 故选AD。 考向3 光的衍射（单缝、圆孔与泊松亮斑） 一、单选题 1．（26-27高二上·重庆第一中学·开学考试）下列属于光的衍射现象的是（     ） A．通过一条狭缝看日光灯，观察到彩色条纹 B．戴特殊眼镜观看立体电影 C．阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹 D．在沙漠中看到“海市蜃楼”现象 【答案】A 【详解】A．通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹，是光通过单狭缝时发生单缝衍射，不同波长的色光衍射条纹分布不同从而形成彩色条纹，属于光的衍射现象，故A正确； B．戴特殊眼镜观看立体电影利用的是光的偏振原理，左右眼分别接收偏振方向不同的画面从而产生立体效果，不属于衍射现象，故B错误； C．阳光下肥皂膜的彩色条纹是肥皂膜前后表面反射的两列相干光叠加产生的薄膜干涉现象，属于光的干涉，不属于衍射现象，故C错误； D．海市蜃楼是由于地表附近空气密度不均匀，光发生折射及全反射形成的虚像，属于光的折射现象，不属于衍射现象，故D错误。 故选A。 2．（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。 3．（25-26高二下·福建三明·期末）下列图样属于光的干涉现象的是（    ） A． B． C． D． E． 【答案】B 【详解】A．图为圆孔衍射图样，属于光的衍射现象，故A错误； B．图为双缝干涉产生的等间距明暗相间直条纹，属于光的干涉现象，故B正确； C．图为泊松亮斑，是圆板阻挡光产生的衍射现象，证明光的波动性，故C错误； D．图为单缝衍射图样，属于光的衍射现象，故D错误； 故选B。 4．（25-26高二上·海口农垦中学·期末）教材中的四幅图片分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图1，旋转长竹竿，人感觉竹竿上的蜂鸣器音调变化是由多普勒效应引起的 B．图2，竖直的肥皂膜，膜上有水平横纹，是由光的衍射产生的 C．图3，泊松亮斑是由光的干涉引起的 D．图4，水中的气泡看上去特别明亮，是由光的偏振引起的 【答案】A 【详解】A．旋转竹竿时，蜂鸣器作为声源相对观察者不断做靠近、远离的运动，使观察者接收到的声音频率发生变化，音调变化是多普勒效应引起的，故A正确； B．竖直肥皂膜受重力影响，呈下厚上薄的形状，膜前后表面反射的光发生干涉，相同厚度的位置水平分布，形成水平干涉条纹，这是薄膜干涉现象，不是光的衍射，故B错误； C．泊松亮斑是光绕过不透光圆盘的边缘发生衍射形成的现象，属于光的衍射，不是光的干涉，故C错误； D．水中气泡看起来特别明亮，是因为光从水（光密介质）射向气泡内的空气（光疏介质）时，发生了全反射，不是光的偏振引起的，故D错误。 故选A。 5．（25-26高二下·云南多校·开学联考）分析下列物理现象：①泊松亮斑；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③阳光下肥皂膜看起来是彩色的。①、②、③分别属于（　　） A．光的衍射现象、多普勒效应、光的干涉现象 B．光的干涉现象、多普勒效应、光的衍射现象 C．光的干涉现象、光的偏振现象、光的衍射现象 D．光的衍射现象、光的偏振现象、光的干涉现象 【答案】A 【详解】①泊松亮斑是光照射到不透光小圆板时，光绕过障碍物在阴影中心形成亮斑，属于光的衍射现象； ②彩超利用波源与观察者存在相对运动时接收频率发生变化的多普勒效应，通过反射波的频率变化计算血液流速，属于多普勒效应； ③阳光下肥皂膜的彩色是肥皂膜前后表面反射的两列光发生干涉，不同色光的干涉加强位置不同从而呈现彩色，属于光的干涉现象。 A．三个现象对应原理完全正确，故A正确； B．①是光的衍射现象不是干涉现象，③是光的干涉现象不是衍射现象，故B错误； C．①是光的衍射现象不是干涉现象，②是多普勒效应不是光的偏振现象，③是光的干涉现象不是衍射现象，故C错误； D．②是多普勒效应不是光的偏振现象，故D错误。 故选A。 6．如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（    ） A．气泡表面有折射没有全反射 B．光射入气泡衍射形成“亮斑” C．气泡表面有折射和全反射 D．光射入气泡干涉形成“亮斑” 【答案】C 【详解】AC．首先明确介质变化，光从水进入空气泡。水是光密介质，空气是光疏介质。当光从水中射向空气泡时，是从光密到光疏介质，满足发生全反射的条件前提。在气泡表面，若某些光线的入射角大于或等于临界角，就会发生全反射；而入射角小于临界角的部分则发生折射。被全反射的光线集中在气泡边缘或表面，让气泡“发亮”，就像镜子一样把光反射回来，A错误，C正确； B．衍射是光波绕过障碍物的现象，气泡尺寸远大于光波长，衍射效应可忽略，B错误； D．干涉需要相干单色光源和特定路径差，此处不满足干涉条件，D错误。 故选C。 二、多选题 7．（25-26高二上·孝感鲁迅高级中学·期末）对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的有（　　） A．甲图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现左右分布的竖直干涉条纹 B．乙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹 C．丙图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” D．丁图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 【答案】BD 【详解】A．薄膜干涉，相同高度薄膜厚度一致，所以条纹为水平干涉条纹，A错误； B．光程差为波长的整数倍（或为半波长的偶数倍），出现亮条纹，B正确。 C．中央亮斑较大，此为圆孔衍射，“泊松亮斑”为圆板衍射产生，C错误； D．薄膜干涉可用来检测平面的平整程度，D正确。 故选BD。 8．（25-26高二下·哈尔滨十二中·期中）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，在光屏上得到如图甲、乙、丙、丁四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（     ） A．甲是双缝、乙是单缝 B．乙是双缝、丙是小圆孔 C．丁是小圆孔、甲是双缝 D．丙是小圆孔、丁是小圆板 【答案】AD 【详解】图甲是双缝干涉条纹，其明暗相间的条纹是等间距的；图乙是单缝衍射图样，其条纹间距不相等，中间亮条纹明亮且宽大，越向两侧宽度越窄；图丙为圆孔衍射，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环；图丁为小圆板的衍射图样，中心亮点称之为泊松亮斑。 故选AD 考向4 光的偏振与偏振片 一、单选题 1．（25-26高二上·威海一中·期末）如图所示，两光屏间放有两个透振方向平行的偏振片，它们四者共轴且平行，现让太阳光沿轴线通过上的小孔照射到固定不动的上，再使绕轴匀速转动。关于上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．逐渐变亮 B．逐渐变暗 C．先变亮后变暗 D．先变暗后变亮 【答案】B 【详解】太阳光是自然光，通过偏振片P后，变为偏振光。设通过P后的光强度为。 偏振片P和Q的透振方向初始时是平行的。当偏振片Q绕轴线转动时，设其透振方向与P的透振方向（即入射偏振光的振动方向）的夹角为。根据马吕斯定律，通过Q的光强度与夹角的关系为： 初始状态，P和Q的透振方向平行，，此时通过Q的光强度最大，。 当Q绕轴匀速转动时，夹角从均匀增大到。 在这个过程中，的值从1减小到0，因此的值也从1单调减小到0。 所以，通过Q到达光屏N上的光强度从逐渐减小到0，即光屏N上的亮度逐渐变暗。 故选B。 2．（25-26高二下·青岛58中·期末）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，这称为旋光效应。其中夹角为旋光度，当旋光度时，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° 【答案】B 【详解】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或者，故选B。 3．（25-26高二下·北京石景山·期末）图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验，下列说法正确的是（     ） A．图甲正中央的亮点是由于光通过小孔沿直线传播形成的 B．图乙所示现象可以表明光波是横波 C．图甲所示现象是光线通过一个圆孔得到的衍射图样 D．图乙中的P、Q是偏振片，P固定不动，缓慢转动Q，射到光屏上的光亮度不变 【答案】B 【详解】AC．图甲正中央的亮点是由于光通过不透明小圆板发生光的衍射得到的，故AC错误； B．只有横波才能产生偏振现象，图乙所示现象可以表明光波是横波，故B正确； D．图乙中的P、Q是偏振片，P固定不动，缓慢转动Q，透振方向的夹角不断变化，射到光屏上的光亮度发生变化，故D错误。 故选B。 4．一束自然光相继经过两个透振方向相互垂直的偏振片，以光束为轴并以角速度匀速旋转其中一个偏振片，则通过两个偏振片的透射光最小光强和最大光强的最短时间间隔为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】从最小光强到最大光强，两偏振片夹角的最小变化量 由匀速转动关系 得最短时间间隔 故选B。 5．（25-26高二下·济南·期中）用电影院看立体电影的偏光眼镜观看手机屏幕时，发现右镜片亮，左镜片暗，如果将手机屏幕旋转，会观察到（　　） A．两镜片都变亮 B．两镜片都变暗 C．两镜片没有任何变化 D．右镜片变暗，左镜片变亮 【答案】D 【详解】偏光眼镜的左右两个镜片透振方向相互垂直，手机屏幕发出的光为偏振光。初始状态右镜片亮、左镜片暗，说明此时手机出射光的偏振方向与右镜片透振方向平行，与左镜片透振方向垂直。如果将手机屏幕旋转，则手机出射光的偏振方向与左镜片透振方向平行，与右镜片透振方向垂直，会观察到右镜片变暗，左镜片变亮。 故选D。 考向5 光的波动性综合（干涉，衍射，偏振现象判断） 一、单选题 1．下列关于各物理现象的相关图片，说法正确的是（     ） A．如图甲，周边的人会观测到声波的多普勒效应，那是警笛的发声频率发生了变化 B．如图乙，其他条件不变，当A、B间夹角稍微变小些，A板下底面产生的干涉条纹间距将变密 C．如图丙，和这原理一样，在观看立体电影时必须戴特制眼镜---镜片是偏振片 D．如图丁，和这原理一样，要在显微镜镜头表面镀一层增透膜，以增加光的透射 【答案】C 【详解】A．多普勒效应中，声源本身的发声频率不变，只是观测者接收到的频率发生变化，故A错误； B．乙图是空气劈尖干涉，干涉条纹间距满足关系（θ 是A、B的夹角） 当夹角θ变小时，条纹间距Δx变大，干涉条纹变疏，故B错误； C．丙图展示的是光的偏振现象，立体电影正是利用偏振原理：放映机输出两束偏振方向相互垂直的偏振光，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向也相互垂直，对应使左右眼接收不同的画面，产生立体效果，故C正确； D．丁图展示的是光的衍射现象，而显微镜增透膜的原理是薄膜干涉（利用反射光干涉相消，增加透射光强度），二者原理不同，故D错误。 故选C。 2．（2026·贵阳一中·模拟）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，竖直放置的铁丝框上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，在面左侧可观测到干涉条纹 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为紫光，则条纹间距变大 C．图丙中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 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆孔发生衍射产生的 【答案】A 【详解】A．肥皂膜厚度不均，黄色平行光照射时，来自薄膜前、后表面的反射光叠加会发生干涉，在面左侧可看到干涉条纹，故A正确； B．紫光的波长小于黄光，干涉条纹间距随波长减小而减小，故B错误； C．光通过偏振片后成为偏振光，转动偏振片会改变两片偏振片透振方向的夹角，光屏上的光强随之改变，故C错误； D．泊松亮斑是平行光绕不透明小圆板发生衍射形成的，不是光通过小圆孔形成的，故D错误。 故选A。 3．（2026·天津第三十二中学·模拟）以下四幅图片中：图甲是自行车的尾灯，图乙是双缝干涉示意图，图丙是激光切割金属，图丁是圆盘影子中心的亮斑．下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，自行车尾灯利用了光的全反射 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，激光切割金属利用了激光相干性好的特点 D．图丁中，圆盘影子中心的亮斑属于光的干涉现象 【答案】A 【详解】A．自行车尾灯内部的棱镜结构可使入射光发生全反射，将光线反射回光源方向，故A正确； B．双缝干涉条纹间距满足 其中为双缝到光屏的距离。只增大时，增大而不是减小，故B错误； C．激光切割金属主要利用激光能量集中、能量密度大和亮度高的特点，不是利用相干性，故C错误； D．不透明圆盘影子中心的亮斑是光的衍射形成的泊松亮斑，故D错误。 故选A。 4．（25-26高一下·沈阳一二0中学·期末）下列对于图所示光学现象的说法，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凸起的 D．图丁中的P、Q是偏振片，光的偏振现象证明光是纵波 【答案】C 【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，可得 只增大挡板上两个狭缝、间的距离，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，因此若这是在狭缝宽度不同的情况下，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，则被检测的平面在此处是凸起的，故C正确； D．光的偏振现象是横波具有的现象，证明光是横波，故D错误。 故选C。 5．（25-26高二下·西安一中·期末）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，竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，应从面右侧观测干涉条纹 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为蓝光，则条纹将变密 C．图丙中、是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光的亮度不变 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到不透光的大平板中间的小圆孔时发生衍射产生的 【答案】B 【详解】A．图甲中，竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，用黄色平行光照射AB面，则在AB面和CD面反射回来的光线叠加产生干涉现象，可知在AB面左侧可观测到干涉条纹，故A错误； B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为蓝光照射，因蓝光的波长小于黄光的波长，则相邻明纹或暗纹间距变得更小，则条纹将变密集，故B正确； C．图丙中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，则光的偏振方向逐渐与透振方向垂直，光屏P上的光亮度将逐渐变暗，故C错误； D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆屏时发生衍射产生的，故D错误。 故选B。 6．（25-26高二下·深圳高级中学·期末）关于下列光学现象的说法，正确的是（　　） A．图甲是圆盘衍射的图样 B．图乙是双缝干涉图样 C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的亮度将明、暗交替变化，此现象表明光波是纵波 D．图丁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一定是凸起的 【答案】A 【详解】A．图甲是泊松亮斑，是不透光圆盘衍射产生的图样，故A正确； B．双缝干涉的条纹是等间距的，图乙的条纹中间宽、两侧窄，间距不等，是单缝衍射图样，故B错误； C．只有横波会发生偏振现象，转动偏振片时光屏亮度变化是偏振现象，说明光波是横波，故C错误； D．劈尖干涉中，同一条干涉条纹对应相同的空气层厚度，若条纹向空气层厚度减小的方向（劈尖方向）弯曲，说明被检测平面此处凹陷，向厚度增大方向弯曲才是凸起，因此不是一定凸起，故D错误。 故选A。 二、多选题 7．（25-26高三上·长沙雅礼中学·期末）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，图丙是两束单色光射向水面点，经折射后组成一束复色光，图丁是自然光通过偏振片的实验结果，右边是光屏，当固定不动缓慢转动时，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，光更容易发生全反射 D．图丁中，这种现象表明光是横波，利用这种原理可以制作3D电影 【答案】AD 【详解】A．图甲是单色光的衍射图样，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗，故A正确； B． 图乙是双缝干涉示意图。由，可知只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误； C．由折射率公式可知光的折射率小，光的折射率大；由可知光的临界角较小，以水下某一点为光源向水面发射复色光，光更容易发生全反射，故C错误； D．图丁是光的偏振现象，这种现象表明光是横波，故D正确。 故选AD。 8．（26-27高三上·连城一中·阶段检测）关于以下四张图片，下列说法不正确的是（     ） A．图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由多普勒效应引起的 B．图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C．图丙所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的 D．图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的 【答案】BC 【详解】A．图甲中声源与观察者存在相对运动，接收到的频率发生变化，听到的音调随之变化，这属于多普勒效应，故A正确； B．竖直肥皂膜的彩色横纹来自膜前后表面反射光的薄膜干涉，膜厚沿竖直方向变化使干涉条件改变，不是光的衍射，故B错误； C．图丙中的泊松亮斑是光绕过圆盘边缘发生衍射形成的亮斑，不是光的偏振现象，故C错误； D．光从水入射到气泡的空气界面时，在满足全反射条件的方向上发生全反射，反射光增强，因此气泡看起来明亮，故D正确。 本题选择错误的，故选BC。 9．（25-26高二下·天津·期末）通过对光现象的深入研究可以进一步了解光的本质规律。以下光学现象示意图：图甲为光经过不透明圆板后形成的泊松亮斑；图乙是雨后彩虹原理示意图；图丙为光通过劈尖后形成的干涉条纹；图丁为用偏振眼镜观看立体电影示意图。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，形成泊松亮斑是因为光的干涉 B．图乙中，雨后彩虹是白光经过折射、色散、反射再折射形成的 C．图丙中，若将垫板向右移动，条纹间距变大 D．图丁中，利用光的偏振呈现立体影像说明光是纵波 【答案】BC 【详解】A．光通过不透明圆板边缘时发生衍射，衍射光在圆板几何阴影中心形成泊松亮斑，不是由光的干涉形成的，故A错误； B．太阳光进入小水滴时发生折射和色散，在水滴内表面反射后，射出水滴时再次发生折射，从而形成彩虹，故B正确； C．垫板向右移动后，劈尖的夹角减小，相邻等厚位置间的距离增大，因此干涉条纹间距变大，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，故D错误。 故选BC。 10．（25-26高二下·四川凉山州·期末）下列说法中正确的是（     ） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离，两相邻亮条纹间距离将减小 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，是光屏，当固定不动缓慢转动时，光屏上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是纵波 【答案】BC 【详解】A．图甲中，光束在面的折射角等于在面的入射角，只要入射角，面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，故A错误； B．乙图中根据可知，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小，故B正确； C．薄膜干涉检测平面：同一级条纹对应空气膜厚度相同。条纹向薄片一侧弯曲，说明弯曲处空气膜厚度和条纹平直处厚度一致，丙图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的，故C正确； D．丁图有偏振现象的光波为横波，故D错误。 故选BC。 一、单选题 1．（2027·商洛洛南中学·一模）三棱镜常用于光谱分析，是光学仪器中的核心部件之一。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光、。关于单色光、，下列说法正确的是（     ） A．在该三棱镜中光的波长小于光 B．该三棱镜对光的折射率大于对光 C．在该三棱镜中光的传播速度大于光 D．把光和光同时照射到同一区域，能产生稳定的干涉图样 【答案】C 【详解】AB．光从空气斜射向玻璃折射时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即 光线a的折射率较小，a的频率较小，根据 则真空中a光的波长大于b光的波长，故AB错误； C．根据 可知在该三棱镜中a光速度大于b光速度，故C正确； D．稳定的干涉图样必须两个光源频率相等，a的频率较小，光和光同时照射到同一区域，不能产生稳定的干涉图样，故D错误。 故选C。 2．（2026·长沙新世纪高级中学·适应性考试）如图所示，凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫作这个曲面的曲率半径将一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上向下看凸透镜，可以观察到牛顿环对于该实验中观察到的牛顿环，下列说法正确的是（     ） A．牛顿环的形状为间距相等、亮暗相间的圆环状条纹 B．换曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环将变稀疏 C．改用波长更长的单色光照射，相应各环的半径将减小 D．在牛顿环的中心可观察到明条纹 【答案】B 【详解】A．因透镜与玻璃表面间的空气薄膜厚度不是均匀变化，故牛顿环的间距不相等，故A错误； B．将凸透镜的曲率半径变大，与透镜中心等距离位置的空气层厚度变小，同厚度对应的亮纹由中心向外偏移，即同一级圆环半径变大，条纹变稀疏，故B正确； C．改用波长更长的单色光照射，同一级亮纹对应的光程差变大，各环的半径将增大，故C错误； D．在牛顿环的中心凸透镜与平面玻璃的间距为，考虑单色光在平面玻璃上表面反射时有半波损失，故两列反射光叠加反而振动减弱，牛顿环的中心为暗区，故D错误。 故选B。 3．（2026·长沙开物中学·模拟）如图所示，和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为现有一束很细的具有两种不同颜色的复色光，以某一入射角从点射入板，且射出板后的两束单色光射在地面上、两点，由此可知（     ） A．光在两玻璃板间的空气中传播的时间是射到点的较短 B．光由玻璃射向空气时，射到点的光发生全反射的临界角较大 C．在相同条件下做双缝干涉实验，射到点的光的干涉条纹间距较小 D．在玻璃中的传播速度是射到点的光较大 【答案】C 【详解】A．平行玻璃板只改变出射光线的位置，不改变其方向。折射率越大，光在玻璃中的折射角越小，侧移越大；结合、两点的位置可知，射到点的光折射率较大，且它在、两板间空气中的传播距离较大。两束光在空气中的传播速度相同，故射到点的光在两板间空气中的传播时间较长，故A错误； B．由临界角公式 可知，折射率越大，临界角越小，故B错误； C．射到点的光折射率较大，频率较大、波长较短。双缝干涉条纹间距 在其他条件相同时，射到点的光的条纹间距较小，故C正确； D．由 可知，射到点的光在玻璃中的传播速度较小，故D错误。 故选C。 4．（25-26高三下·辽宁名校联盟·考前学情自测）如图所示的双缝干涉实验，学生用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更小的干涉图样，下列说法正确的是（　　） A．减小与的间距 B．增大双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置从空气中放入水中 【答案】D 【详解】A．根据双缝干涉相邻条纹间距公式为 可知减小双缝间距，则增大，故A错误； B．增大双缝屏到光屏的距离，则增大，故B错误； C．红光波长大于绿光波长，增大，则增大，故C错误； D．装置放入水中后，光的频率不变，水的折射率，光速 因此光的波长 可知将整个装置从空气中放入水中，减小，则减小，故D正确。 故选D。 5．（2026·开封高级中学·模拟）真空中的双缝干涉装置如图所示，光屏上P′点与双缝S2、S1的路程差r2-r1=1.5×10-6m。已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=0.70m，P点为S1、S2连线的中垂线与屏的交点。平行单色光照射双缝，在光屏上形成干涉条纹的相邻暗条纹中心间的距离∆x=2.1mm，则下列说法正确的是（　　） A．单色光的波长为700nm B．条纹P′点为亮条纹 C． P′点与P点之间（不含P、P′两点）有三条亮条纹 D．P′点与P点之间（不含P、P′两点）有两条暗条纹 【答案】D 【详解】A．根据条纹间距公式可得，故A错误； B．由于光程差为 所以条纹P′点为第3条暗条纹，故B错误； CD．P′点为第3条暗条纹，P为中央亮条纹，所以P′点与P点之间（不含P、P′两点）有两条亮条纹、两条暗条纹，故C错误，D正确。 故选D。 6．（2026·包头三十三中·考前适应卷）蓝闪蝶的翅膀呈现亮眼的蓝色，这种蓝色并非色素造成，而是由于其翅膀有特殊结构。如图所示，蓝闪蝶翅膀上的微小鳞片表面排列着平行的脊状突起，类似“百叶窗”或“圣诞树”形状。脊状结构由交替堆叠的薄层组成，薄层间充满空气。已知阳光直射时，翅膀呈现颜色对应光的波长为，则（     ） A．脊状结构中薄层的最小间距可能为 B．将蓝闪蝶翅膀浸入酒精中时，其呈现颜色对应光的波长变长 C．若光线斜射到翅膀上，则呈现颜色对应光的波长变短 D．蓝闪蝶的显色原理与泊松亮斑的成因一致 【答案】B 【详解】A．光线在脊状结构上的薄层表面发生反射，相邻薄层表面的反射光线发生干涉，蓝光被加强，则有 当时最小，解得 故A错误； B．将蓝闪蝶翅膀浸入酒精中，薄层间介质由空气变为酒精，酒精的折射率大于空气的折射率，光程差变大，则干涉加强的光的波长往长波方向变化，B正确； C．光线斜射到翅膀上时，光在薄层中的光程差为 其中为折射角，斜射时，入射角增大，故减小，光程差变大，干涉加强波长变长，C错误； D．蓝闪蝶的显色原理是光的干涉，泊松亮斑的成因是光的衍射，D错误； 故选B。 【点睛】 7．（2026·渭南韩城·考前学情自测）柔软的耳机线中有很多粗细均匀的细铜丝，对这些细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用如图所示的装置，用激光器照射细铜丝，对抽丝过程实施自动控制。下列说法正确的是（     ） A．这一技术利用了光的偏振现象 B．光屏上形成的条纹是等间距的 C．若将激光由红光换为蓝光，光屏上的条纹间距将变大 D．若发现光屏上的条纹变宽，表明此时抽出的铜丝变细了 【答案】D 【详解】A．该技术利用的是光的衍射现象，不是光的偏振，故A错误； B．光屏上形成的衍射条纹是不等间距的，中间宽、两边窄，只有双缝干涉条纹才是等间距的，故B错误； C．蓝光波长比红光更短，波长越短，衍射现象越不明显，条纹间距越小，因此换为蓝光后条纹间距变小，故C错误； D．铜丝越细，尺寸越接近光的波长，衍射现象越明显，光屏上的条纹间距越大（条纹变宽），因此条纹变宽说明抽出的铜丝变细，D正确。 故选D。 8．（2026·桂林龙胜中学·学情自测）在光学仪器的表面镀一层透明介质薄膜，可以增强透射光或减弱透射光，这种薄膜叫增透膜或增反膜。如图所示，在玻璃透镜表面镀一层折射率的透明薄膜，用某单色光垂直照射薄膜表面，该单色光在空气中的波长。则（    ） A．增透膜和增反膜都是利用了光的衍射 B．增透膜和增反膜都是利用透射光干涉 C．若该薄膜是增反膜，薄膜的最小厚度约为 D．若该薄膜是增透膜，薄膜的最小厚度约为 【答案】C 【详解】A．增透膜和增反膜利用的是光的干涉原理（薄膜干涉），而不是衍射，故A错误； B．增透膜和增反膜是利用光在薄膜前后表面反射形成的两列光波发生干涉，通过控制反射光的干涉情况来改变透射光的强度，而非透射光干涉，故B错误； C．若该薄膜是增反膜，则要求反射光干涉加强。光由空气射入薄膜频率不变，速度满足 结合， 可知该单色光在薄膜中的波长 反射光干涉加强的条件为光程差 当时，薄膜的厚度取最小值，约为，故C正确； D．若该薄膜是增透膜，则要求反射光干涉减弱。反射光干涉减弱的条件为光程差 当时，薄膜的厚度取最小值，约为，故D错误。 故选C。 9．（2026·镇江第一中学·适应性训练）用绿色激光分别照射两个单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。下列说法正确的是（     ） A．该现象说明光具有粒子性 B．甲图对应的缝宽大于乙图对应的缝宽 C．若仅减小缝宽则甲、乙两图的中央亮纹均更窄 D．若仅减小激光频率则甲、乙两图的中央亮纹均更宽 【答案】D 【详解】A．光的衍射现象是波特有的现象，说明光具有波动性，故A错误； B．单缝衍射中，在波长和屏缝距离一定的情况下，缝宽越窄，衍射现象越明显，中央亮纹越宽。由图可知，甲图的中央亮纹比乙图宽，说明甲图对应的缝宽小于乙图对应的缝宽，故B错误； C．根据单缝衍射规律，中央亮纹宽度 ，若仅减小缝宽，则增大，甲、乙两图的中央亮纹均更宽，故C错误； D．根据 可知，若仅减小激光频率，则波长变大。根据，波长变大则中央亮纹均更宽，故D正确。 故选D。 10．（2026·山东青岛·二模）如图所示，图甲为纺织工业中利用激光监测细丝粗细的原理图，当细丝为标准粗细时，观察到光屏上的条纹如图乙所示。若细丝变细，则光屏上的条纹变为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当障碍物的尺寸与波长相当，或小于波长时，会发生明显衍射，该装置的原理是光的衍射现象，若细丝变细，则衍射现象更加明显，即屏上条纹变宽。 故选C。 11．（2026·天津宝坻一中·考前学情自测）下列属于光的干涉现象的是（     ） A．雨后的天空出现彩虹 B．光照射细金属丝，在其后放置的光屏上出现明暗相间条纹 C．水中的气泡看上去特别明亮 D．在阳光照射下，肥皂泡呈现彩色条纹 【答案】D 【详解】A．雨后天空的彩虹是太阳光通过小水滴时发生折射，不同色光折射率不同产生色散形成的，属于光的折射色散现象，故A错误； B．光照射细金属丝出现明暗相间条纹，是光绕过障碍物产生的衍射现象，故B错误； C．水中的气泡看上去特别明亮，是光从光密介质水射向光疏介质空气时，入射角大于临界角发生全反射导致的，属于光的全反射现象，故C错误； D．阳光照射下肥皂泡的彩色条纹，是肥皂膜前后表面反射的两列相干光叠加产生的薄膜干涉现象，属于光的干涉，故D正确。 故选D。 12．（2026·菏泽单县二中·模拟）关于光学现象，下列说法中正确的是（     ） A．图甲装置从上往下观察到的圆环状条纹，从中心向外越来越稀疏 B．图乙中P、Q是偏振片，Q旋转时光屏上的亮度发生变化表明光是纵波 C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板的距离l，两相邻亮条纹中心间距离Δx将增大 D．图丁是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，下图对应光的波长较短 【答案】D 【详解】A．图甲装置为牛顿环，属于薄膜干涉，空气膜厚度从中心向外增加得越来越快，因此从上往下观察到的圆环状条纹从中心向外越来越密集，故A错误； B．图乙中P、Q是偏振片，Q旋转时光屏上的亮度发生变化，这是光的偏振现象，表明光是横波，故B错误； C．图丙是双缝干涉示意图，根据双缝干涉条纹间距公式，若只减小屏到挡板的距离，两相邻亮条纹中心间距离将减小，故C错误； D．图丁是单色光单缝衍射实验现象，单缝衍射中波长越长衍射现象越明显，中央亮纹越宽，若在狭缝宽度相同情况下，下图中央亮纹较窄，说明衍射现象不明显，对应光的波长较短，故D正确。 故选D。 13．（2026·成都第七中学·考前模拟）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，竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，在面右侧可观测到干涉条纹 B．图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为蓝光，则条纹将变疏 C．图丙中、是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光的亮度不变 D．图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆屏时发生衍射产生的 【答案】D 【详解】A．图甲是肥皂膜薄膜干涉，干涉条纹是肥皂膜前后表面的反射光叠加形成，需要在入射光一侧（侧）观察，无法在面右侧观测到干涉条纹，故A错误； B．检查平整度的薄膜干涉中，条纹间距满足（为劈尖夹角）。蓝光波长比黄光短，换用蓝光后减小，条纹间距变小，条纹会变密，故B错误； C．自然光透过偏振片后变为线偏振光，固定转动时，根据偏振规律，透过的光强会随的转动变化：当透振方向平行时光强最大，垂直时几乎无光，因此光屏亮度会发生变化，故C错误； D．泊松亮斑是光照射到不透明小圆屏时，光发生衍射，在圆屏阴影中心形成的亮斑，属于光的衍射现象，故D正确。 故选D。 二、多选题 14．（2027·辽宁鞍山·一模）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的绝对折射率为n（），真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A．在同一双缝干涉装置中光产生的条纹间距小 B．入射角由逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 C．内芯相对外套是光疏介质 D．若入射角时，、单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则单色光在介质中传播的时间为 【答案】BD 【详解】A．由图可知b光的折射角更小，由，可知 则，根据，可知 根据可知，a光的条纹间距更大，故A错误； B．由上分析可知内芯材料中a的折射率比对b的折射率小，根据可知，a光的临界角大。入射角i由逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失，故B正确； C．光从光密介质进入光疏介质才会发生全反射，所以内芯相对外套是光密介质，故C错误； D．当入射角时，设a单色光的折射角为r，根据折射定律有 根据几何关系得a单色光的传播距离为 由，得a单色光在介质中传播速度 a单色光在介质中传播的时间为 联立解得。故D正确。 故选BD。 15．（2026·成都华西中学·一模）如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设水对光的折射率为，则下列说法正确的是（     ） A．在水中，光的波长比光的长 B．在水中，光的传播速度比光的小 C．复色光圆形区域的面积为 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光的窄 【答案】AC 【详解】AB．光在水面上有光射出的区域面积较大，可知光的临界角较大，根据，知光的折射率较小，再由可知，在水中，光的波速比光的大，光的波长比光的长，故A正确，B错误； C．设复色光区域的半径为，根据，结合几何关系，可知 故复色光圆形区域的面积为，故C正确； D．光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，相同条件下，光的干涉条纹间距比光的宽。故D错误。 故选AC。 16．（2026·冀州中学·仿真二）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，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的全反射 B．图乙中，增加少许单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变窄 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出为凸处、为凹处 【答案】AB 【详解】A．水中的气泡特别明亮是因为光在气泡表面发生全反射，A正确； B．单缝衍射中，单缝宽度与中央亮条纹的宽度成反比，增加少许单缝宽度，中央亮条纹变窄，B正确； C．3D眼镜是利用光的偏振现象（左、右眼接收不同偏振方向的光）形成立体影像，C错误； D．薄膜干涉中，同一条亮纹（或暗纹）对应的空气膜厚度相同，P处条纹向左侧弯曲，说明P处空气膜厚度与右侧相同，Q处条纹向右侧弯曲，说明Q处空气膜厚度与左侧相同，故P为凹处、Q为凸处，D错误。 故选AB。 2 学科网（北京）股份有限公司 $