第47讲 光的干涉、衍射和偏振（专项训练）（福建专用）2027年高考物理一轮复习讲练测
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内容正文：
第47讲 光的干涉、衍射和偏振（专项训练）
目 录
研判·考情前瞻 2
巩固·知识解构 2
知识点1 光的干涉现象 2
知识点2 光的衍射和偏振现象 3
知识点3 电磁振荡、电磁波与相对论 4
模拟·基础演练 5
题型01 双缝干涉 5
题型02 干涉条纹间距与波长的关系 7
题型03 薄膜干涉 10
题型04 的衍射 12
题型05 的偏振 14
重难·创新演练 16
真题·实战演练 20
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
光的干涉
光的衍射
光的偏振
考情分析
本专题以选择题为主，单选 4 分、多选 6 分，总分 4-6 分，一般不单独设置计算题。命题常结合薄膜、光栅、偏振片等真实情境模型。重点考查干涉、衍射、偏振现象的识别与产生条件，条纹特点分析，常结合不同色光对比分析条纹间距；经常和折射、全反射、电磁波谱综合命题。侧重现象辨析与模型识别，考查理解辨析能力，区分干涉、衍射、偏振三种现象，注重规律对比推理，中档选择题居多。
复习目标
吃透光的干涉、衍射、偏振核心概念，熟记双缝干涉条纹间距公式，能区分干涉条纹与衍射条纹特征；掌握双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射的产生条件与现象特点；分清偏振的物理意义，辨析自然光与偏振光的差异；能从图像、生活情境提取光学现象信息；规避干涉衍射条件混淆、条纹特点记混等易错点，分清三种现象的适用场景，熟练应对中档情境类选择题。
巩固·知识解构
知识点1 光的干涉现象
1.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)条件：两束光的频率相同、相位差恒定.
(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹.
2.双缝干涉
(1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大.
(2)明暗条纹的判断方法：
如图1所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1.
当Δr＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹.
当Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹.
✨得分速记：
(1)相邻两条亮(暗)条纹间的距离公式：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大。
(2)亮暗条纹的判断方法
如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1。
当Δr＝kλ(k＝0，1，2，…)时，光屏上的P′点处出现亮条纹。
当Δr＝(2k＋1)(k＝0，1，2，…)时，光屏上的P′点处出现暗条纹。
知识点2 光的衍射和偏振现象
1.对光的衍射的理解
(1)波长越长，衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。
2.单缝衍射与双缝干涉的比较
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮，两边变暗
条纹清晰，亮度基本相同
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
3.光的干涉和衍射的本质
光的干涉和衍射都属于波的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理。都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的。
4.光的偏振
(1)自然光与偏振光的比较
类别
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来源
从普通光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
光的振动方向
在垂直于光的传播方向的平面内，光沿任意方向振动，且沿各个方向振动的光的强度相同
在垂直于光的传播方向的平面内，光沿特定方向振动
(2)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。
✨得分速记
对偏振光的理解要点
(1)当偏振光的偏振方向与偏振片的透振方向平行时，透射的光最强；当偏振光的偏振方向与偏振片的透振方向垂直时，光不能穿过偏振片。
(2)当偏振光的偏振方向与偏振片的透振方向既不平行也不垂直时，仍会有部分光透过偏振片，只是透过的光的强度介于平行和垂直两种情况之间。
知识点3 电磁振荡、电磁波与相对论
1.麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.
2.电磁波
(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播，形成电磁波.
(2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速).
(3)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小.
(4)v＝λf，f是电磁波的频率.
3.电磁波的发射与接收
(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行调制(两种方式：调幅、调频).
(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中解调出来，调幅波的解调也叫检波.
4.电磁波谱
按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.
5.对麦克斯韦电磁场理论的理解
6.电磁波与机械波的比较
名称
项目
电磁波
机械波
产生
由周期性变化的电场、磁场产生
由质点(波源)的振动产生
传播介质
不需要介质(在真空中仍可传播)
必须有介质(真空中不能传播)
波的种类
横波
既有横波也有纵波
速度特点
由介质和频率决定，在真空中等于光速(c＝3×108 m/s)
仅由介质决定
能量
都能携带能量并传播能量
速度公式
v＝λf
遵循规律
都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象
模拟·基础演练
考查重点：福建高考对光的干涉、衍射和偏振的考查，立足波动光学核心规律，侧重现象识别、产生条件辨析、条纹特征对比，重视双缝干涉条纹间距公式的理解运用。命题常结合生活光学现象、光学仪器，区分干涉、衍射、偏振三类现象，常与光的折射、色散综合。注重现象辨析能力，会结合不同色光分析条纹间距变化，题型以选择题为主，计算难度低，重在现象建模，强调从真实情境提取光学模型，完成现象判断、规律对比、定性分析的完整逻辑链条。
⏳题型01 双缝干涉
1．（2026·福建厦门·模拟预测）在“消失的硬币”魔术中，将盛有水的玻璃杯压在硬币上，从图中________（选填“A”或“B”）位置观察，可观察到硬币“消失”的现象，造成硬币“消失”的主要原理是光的________（选填“干涉”“折射”或“全反射”）。
2．（2026·福建漳州·三模）（多选）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M上的亮度将会变化，此现象表明光波是横波
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大
C．图乙中用白光进行实验，中央亮条纹是彩色的，两侧条纹也是彩色的
D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射
3．（2026·福建厦门·二模）在进行光学实验时，用光传感器测量光屏不同位置的光照强度，可以更好地研究光的传播规律。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置、同一单缝衍射装置后，利用光传感器得到四幅光屏上不同位置的光照强度分布图像，已知两束光的波长关系为，每幅图像中相邻两虚线之间的距离相同，则a光通过双缝干涉装置后得到的光照强度与位置关系的图像为（ ）
A．B．C． D．
4．（26-27高三上·福建莆田·开学考试）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
5．（24-25高二下·福建漳州·期末）（多选）1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。下图是某同学重现该实验的装置示意图，实验中用了黄色滤光片，为了增大干涉条纹的间距，下列说法可行的是（ ）
A．只增大单缝到双缝的距离
B．只减小双缝间的距离
C．只增大双缝到屏的距离
D．只把黄色滤光片换成绿色滤光片
6．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，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲是单缝衍射图样 B．乙是双缝干涉图样
C．丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 D．丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
7．利用如图（a）所示的装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到图（b）中甲和乙两种图样。则（ ）
A．甲、乙都是单缝衍射图样 B．甲、乙都是双缝干涉图样
C．甲是单缝衍射图样，乙是双缝干涉图样 D．甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样
⏳题型02 干涉条纹间距与波长的关系
8．（25-26高二上·福建厦门·期末）如图所示，将附着肥皂膜的圆形金属线圈竖直放置，用单色光照射肥皂膜时可以观测到如图所示的干涉条纹，用红光照射产生的条纹比紫光照射时产生的条纹___________（选填“窄”或“宽”）；若将金属线圈在竖直平面内缓慢旋转90°，则干涉条纹___________（选填“同步旋转”或“保持不变”）。
9．（2026·福建福州·三模）某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的是（ ）
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
(2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时手轮上的示数如图乙所示为_______mm。
(3)若相邻亮条纹的间距为、单缝与屏的距离为，双缝与屏的距离为，单缝宽为，双缝间距为，则光的波长用上述部分物理量可表示为________。
(4)关于此实验，下面几种说法正确的是（ ）
A．仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少
B．仅撤掉滤光片，光屏上不能观察到干涉图样
C．仅撤掉双缝，光屏上可能观察到明暗相间的条纹
10．（2026·福建福州·一模）如图甲所示为光的双缝干涉示意图，与两狭缝、距离相等，处亮纹为0级亮条纹，由向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光、分别通过同一套双缝干涉装置，发现光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则光所产生干涉图样的条纹间距______（填“大于”、“小于”或“等于”）光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光、的波长之比______。如图乙所示，、两束复色光从点以入射角射入玻璃球中，两束光在玻璃球中传播的时间分别为和，则______（填“”、“”或“”）
11．（2026·福建漳州·三模）如图，半圆柱体玻璃横截面，为直径。一束由紫光和红光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，经折射后分别从、两点射出。则点射出的光为________（填“紫”或“红”）光；两单色光分别经同一双缝干涉装置，从点射出的光得到的干涉条纹间距________（填“大于”或“小于”）从点射出的光得到的干涉条纹间距。
12．（2026·福建泉州·三模）“用光传感器做双缝干涉的实验”装置图如图甲所示，光传感器可以把光的强度在轴上各点分布情况，通过计算机显示成图像。
(1)双缝挡光片应该是图甲中__________（填“”或“”）。
(2)光源有红光和绿光两种，其中红光在计算机屏幕上显示的图像是__________（填“乙”或“丙”）
(3)某次实验中，已知双缝间距为，双缝到光传感器间的距离为，计算机上显示第1条明条纹中心的横坐标为，第5条明条纹中心的横坐标为，由以上数据可测得该单色光的波长是__________（保留三位有效数字）。
13．（2026·福建莆田·二模）1834年，物理学家劳埃德设计了一种简单的观察干涉现象的装置，其原理如图所示。单色光源S发出的光，一部分直接投射到光屏上，另一部分经与光屏垂直的平面镜反射到光屏上，并在光屏上形成干涉条纹。某次实验测得光屏上相邻两条亮条纹中心间距为，光源S到平面镜和光屏的垂直距离分别为d和L，则单色光的波长为_______；若将光源S下移少许，光屏上的条纹中心间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。
14．如图所示为光的双缝干涉示意图，与两狭缝、距离相等，处亮纹为0级亮条纹，由向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光、分别通过同一套双缝干涉装置，发现光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则光所产生干涉图样的条纹间距_________（选填“大于”“小于”或“等于”）光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光、的波长之比__________，两束光中更容易发生衍射现象的是__________（选填“光”或“光”）。
⏳题型03 薄膜干涉
15．（2026·福建福州·模拟预测）如下图所示甲为用干涉法检查平面平整程度的装置。如图所示乙中干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是___________（填“凹下”或“凸起”）；若仅增大单色光的频率，干涉条纹将___________（填“变密”或“变疏”）。
16．（2026·福建厦门·模拟预测）如图所示，为减少光学元件表面反射光、增加透射光强度，可在元件表面镀一层增透膜，这是利用光的___________现象（填“干涉”、“衍射”或“偏振”）。某单色光在真空中波速为，波长为，从厚度均匀的增透膜前表面垂直入射。当增透膜厚度最小时，该单色光穿过增透膜的时间为___________
17．（2025·福建·模拟预测）（多选）中国光刻机在近年来取得了显著的进展和突破，这些光刻机在性能和技术指标上已经达到或接近国际先进水平。以下关于波和光的说法正确的是（ ）
A．图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的折射原理
B．图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的衍射现象
C．图丙中当声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率
D．图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理
18．（2025·福建厦门·三模）附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，则干涉条纹的分布是______（选填“上疏下密”“上密下疏”或“上下均匀”），已知该单色光在液膜中的波长为，则相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是______（用表示）。
19．（2024·福建泉州·模拟预测）如图所示，把一个上表面水平、下表面是半径很大的球面的凸透镜放在一块平面玻璃板上，凸透镜的上表面与玻璃板平行，从上往下看凸透镜，看到的干涉图样应为（ ）
A． B．
C． D．
20．（2024·福建泉州·模拟预测）（多选）如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹入两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（ ）
A．P点有凹陷 B．P点有凸起
C．换用绿光照射，条纹间距变大 D．抽去一张纸片，条纹间距变大
21．（2024·福建三明·模拟预测）（多选）如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹人两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（ ）
A．P点有凹陷 B．换用白光照射，出现彩色条纹
C．换用绿光照射，条纹间距变大 D．抽去一张纸片，条纹间距变小
⏳题型04 光的衍射
22．（2026·福建·一模）（多选）一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中光的折射率大于光的折射率
B．光的频率大于光的频率
C．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象
D．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失
23．（2025·福建漳州·模拟预测）光在科学技术、生产和生活中有广泛的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光的直线传播现象
B．激光全息照相利用了激光相干性好的特性
C．佩戴特殊眼镜观看立体电影是利用光的干涉现象
D．眼镜镜片上的防蓝光镀膜是利用光的衍射现象
24．（2025·福建三明·三模）“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，某同学对实验装置进行调节并观察实验现象。实验中观察到的干涉图样是下图中的________填“甲”或“乙图样；若仅更换一间距更大的双缝，干涉条纹间距将________填“增大”“减小”或“不变。
25．（2025·福建宁德·三模）（多选）如图，在研究Low−e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光
B．a光在玻璃中的传播速度大于b光
C．a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显
D．a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大
26．（2025·福建·模拟预测）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图（a）所示的射线“1”为射线
B．图（b）所示为圆盘衍射而成的柏松亮斑
C．图（c）查德维克进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子直接穿过金箔
D．图（d）中一个处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后最多能辐射出2种光谱线
27．（25-26高二上·福建厦门·期末）（多选）一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中光的折射率大于光的折射率
B．在介质中光的传播速度大于光的传播速度
C．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失
D．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象
28．（26-27高三上·福建龙岩·阶段检测）（多选）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
⏳题型05 光的偏振
29．（25-26高二上·福建厦门·期末）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
30．（24-25高二下·福建泉州·期中）医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的___________；“未见其人，先闻其声”是声波的__________现象；在生活中，当我们观看3D电影时，所佩戴的眼镜利用了光的__________；光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率__________（选填“小”或“大”）；。
31．（2026·福建莆田·模拟预测）利用光的偏振现象可以提高AR眼镜的图像质量，偏振现象说明光是一种___________（填“横波”或“纵波”）。如图所示，自然光经过两个偏振片呈现在光屏上；若检偏器绕圆心匀速转动，周期为，则光屏上出现两次光强最强的时间间隔至少为___________。
32．（2024·福建福州·模拟预测）物理学作为一门高精密度的实验学科，应用在各个领域，下列说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑，说明光具有粒子性
B．利用偏振现象，可以用偏振片对声波进行阻隔，起到消音的效果
C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，波长越长，条纹间距越小
D．康普顿效应，说明光具有粒子性
33．（多选）以下说法中不正确的是（ ）
A．图甲可知，系统发生共振时驱动力的频率为f0
B．图乙是双缝干涉示意图，若只将光源由红色光改为绿色光，两相邻亮条纹间距离增大
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，若只增大薄片的厚度，条纹间距将变大
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时。从图示位置开始转动90°时，光屏P上的光亮度最暗
34．（多选）对如图所示的图片，下列说法正确的是（ ）
A．甲图被称为“泊松亮斑”，它的原理是光的衍射
B．图乙是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹
C．图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的薄膜干涉现象
D．图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮
35．偏振光通过糖溶液后，迎着光看，偏振方向以传播方向为轴，旋转角θ称“旋光角”，θ与糖溶液浓度有关，θ测量值与标准值比较能确定含糖量，如图自然光源 S，偏振片 A、B，转动B使O处光最强，然后将被测样品P置于A、B间， 则O处光强_________（选填“减弱”、“增强”、“不变”、“可能增强也可能减弱”）。若保持A不动，将B朝某一方向转过角度θ后发现O处光强最大；若保持B不动，将A朝_________（选填“相同方向”、“相反方向”、“任意方向”）转过角度θ后O处光强也一定最大。
重难·创新演练
设题创新：命题反套路，弱化固化双缝干涉课本模型，多结合生活、科技真实情境出题。常把薄膜干涉（肥皂膜、增透膜、检查平整度）、衍射光栅、偏振器件作为载体，考查现象本质，避免死记条纹样子。会设置不同光源、不同遮光结构的新颖情景，要求学生自主区分干涉与衍射。常和激光、光电效应、电磁波交叉融合，把偏振、干涉作为光学信息传递纽带。部分题目设置对比条件，不直接点明光学现象，需要学生自主判断归类。注重考查概念辨析迁移，以新型光学装置考查波动原理，规避刷题套路，侧重科学思维与建模能力，区分死记结论与理解本质的考生。
1．（2025·福建福州·模拟预测）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，则（ ）
A．玻璃对a的折射率比对b的折射率小
B．在真空中传播，b光的传播速度较大
C．分别通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距大
D．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能
2．（2024·福建宁德·三模）雨后天空中出现的弧形彩带，色彩鲜明的叫虹，色彩比虹暗淡的叫霓。如图所示为形成的光路图，一束太阳光射入水滴后，射出彩色光，其中a和b是两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长大于b光的波长
B．水滴对a光的折射率大于对b光的折射率
C．在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．在完全相同的条件下做双缝干涉实验，b光对应的干涉条纹间距较宽
3．（2026·福建三明·模拟预测）如图所示，水下光源S向水面A 点发射一束光线，折射光线分别为a、b两束。则在水中a光的速度比b光的_____（填“大”或“小”）；若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，____（填“a”或“b”）光先消失；如果将a、b两束光分别照射在同一个杨氏双缝实验装置中，_____（填“a”或“b”）光的干涉条纹间距更宽。
4．（2026·广东深圳·二模）如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（ ）
A．图乙现象说明光是一种横波
B．图丙现象说明光具有粒子性
C．DNA螺旋结构的得出运用了类比思想
D．该激光光子能量大于X射线光子能量
5．（2024·福建·一模）肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。下列现象的原理与之相同的是（ ）
A．杨氏双缝干涉实验
B．影子的形成
C．利用光导纤维传递信息，实现光纤通信
D．泊松亮斑
6．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．相机镜头涂有增透膜
C． 光经过大头针尖时产生条纹
D．检查平面的平整程度
7．下列关于光的说法合理的是（ ）
A．图甲是光导纤维的工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
B．图乙是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动、N缓慢转动时，光屏P上光斑的亮度出现明、暗交替变化，此现象表明光波是纵波
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若到S1、S2（S1、S2到S等距）的路程差是半波长的偶数倍，则处是亮纹中心
8．以下说法中正确的是（ ）
A．图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，振动幅度越大
B．图乙是双缝干涉示意图，若只将光源由蓝色光改为绿色光，两相邻亮条纹间距离减小
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，若将薄片向右移动，条纹间距将变小
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动N时，从图示位置开始转动90度的过程中，光屏P上的光亮度保持不变
9．（1）肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是_____现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是_____现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是_____现象；
（2）要使光产生明显的衍射，条件是_____；
（3）当狭缝的宽度很小并保持一定时，分别用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是_____；
（4）如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明_____。
10．（2026·贵州贵阳·模拟预测）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
真题·实战演练
高频考点：高频考点：高频考点集中在双缝干涉条纹间距、干涉 / 衍射产生条件、偏振光特点，重点是干涉条纹、衍射条纹的特征对比。薄膜干涉的应用是选择题高频；偏振现象、自然光与偏振光辨析考查频次很高。不同色光入射时条纹间距变化、增透膜原理、衍射图样识别考查频次高。常结合色散知识，由波长关系判断条纹宽窄变化。易错点集中在干涉衍射条件混淆、条纹特点记混、分不清偏振现象原理、误把衍射当成干涉，是试卷主要失分点。
1．（2026·海南·高考真题）（多选）如图，在双缝干涉实验中，用某一单色光照射双缝，在光屏上观察到干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．若增大光屏与双缝间的距离，则相邻亮条纹中心的间距变小
B．若增大光屏与双缝间的距离，则相邻亮条纹中心的间距变大
C．若用波长更长的单色光照射，则相邻亮条纹中心的间距变小
D．若用波长更长的单色光照射，则相邻亮条纹中心的间距变大
2．（2026·甘肃·高考真题）（多选）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
3．（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
4．（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
5．（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
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第47讲 光的干涉、衍射和偏振（专项训练）
目 录
研判·考情前瞻 2
巩固·知识解构 2
知识点1 光的干涉现象 2
知识点2 光的衍射和偏振现象 3
知识点3 电磁振荡、电磁波与相对论 4
模拟·基础演练 5
题型01 双缝干涉 5
题型02 干涉条纹间距与波长的关系 9
题型03 薄膜干涉 14
题型04 的衍射 18
题型05 的偏振 22
重难·创新演练 25
真题·实战演练 32
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
光的干涉
光的衍射
光的偏振
考情分析
本专题以选择题为主，单选 4 分、多选 6 分，总分 4-6 分，一般不单独设置计算题。命题常结合薄膜、光栅、偏振片等真实情境模型。重点考查干涉、衍射、偏振现象的识别与产生条件，条纹特点分析，常结合不同色光对比分析条纹间距；经常和折射、全反射、电磁波谱综合命题。侧重现象辨析与模型识别，考查理解辨析能力，区分干涉、衍射、偏振三种现象，注重规律对比推理，中档选择题居多。
复习目标
吃透光的干涉、衍射、偏振核心概念，熟记双缝干涉条纹间距公式，能区分干涉条纹与衍射条纹特征；掌握双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射的产生条件与现象特点；分清偏振的物理意义，辨析自然光与偏振光的差异；能从图像、生活情境提取光学现象信息；规避干涉衍射条件混淆、条纹特点记混等易错点，分清三种现象的适用场景，熟练应对中档情境类选择题。
巩固·知识解构
知识点1 光的干涉现象
1.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)条件：两束光的频率相同、相位差恒定.
(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹.
2.双缝干涉
(1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大.
(2)明暗条纹的判断方法：
如图1所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1.
当Δr＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹.
当Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹.
✨得分速记：
(1)相邻两条亮(暗)条纹间的距离公式：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大。
(2)亮暗条纹的判断方法
如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1。
当Δr＝kλ(k＝0，1，2，…)时，光屏上的P′点处出现亮条纹。
当Δr＝(2k＋1)(k＝0，1，2，…)时，光屏上的P′点处出现暗条纹。
知识点2 光的衍射和偏振现象
1.对光的衍射的理解
(1)波长越长，衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。
2.单缝衍射与双缝干涉的比较
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮，两边变暗
条纹清晰，亮度基本相同
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
3.光的干涉和衍射的本质
光的干涉和衍射都属于波的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理。都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的。
4.光的偏振
(1)自然光与偏振光的比较
类别
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来源
从普通光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
光的振动方向
在垂直于光的传播方向的平面内，光沿任意方向振动，且沿各个方向振动的光的强度相同
在垂直于光的传播方向的平面内，光沿特定方向振动
(2)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。
✨得分速记
对偏振光的理解要点
(1)当偏振光的偏振方向与偏振片的透振方向平行时，透射的光最强；当偏振光的偏振方向与偏振片的透振方向垂直时，光不能穿过偏振片。
(2)当偏振光的偏振方向与偏振片的透振方向既不平行也不垂直时，仍会有部分光透过偏振片，只是透过的光的强度介于平行和垂直两种情况之间。
知识点3 电磁振荡、电磁波与相对论
1.麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.
2.电磁波
(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播，形成电磁波.
(2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速).
(3)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小.
(4)v＝λf，f是电磁波的频率.
3.电磁波的发射与接收
(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行调制(两种方式：调幅、调频).
(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中解调出来，调幅波的解调也叫检波.
4.电磁波谱
按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.
5.对麦克斯韦电磁场理论的理解
6.电磁波与机械波的比较
名称
项目
电磁波
机械波
产生
由周期性变化的电场、磁场产生
由质点(波源)的振动产生
传播介质
不需要介质(在真空中仍可传播)
必须有介质(真空中不能传播)
波的种类
横波
既有横波也有纵波
速度特点
由介质和频率决定，在真空中等于光速(c＝3×108 m/s)
仅由介质决定
能量
都能携带能量并传播能量
速度公式
v＝λf
遵循规律
都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象
模拟·基础演练
考查重点：福建高考对光的干涉、衍射和偏振的考查，立足波动光学核心规律，侧重现象识别、产生条件辨析、条纹特征对比，重视双缝干涉条纹间距公式的理解运用。命题常结合生活光学现象、光学仪器，区分干涉、衍射、偏振三类现象，常与光的折射、色散综合。注重现象辨析能力，会结合不同色光分析条纹间距变化，题型以选择题为主，计算难度低，重在现象建模，强调从真实情境提取光学模型，完成现象判断、规律对比、定性分析的完整逻辑链条。
⏳题型01 双缝干涉
1．（2026·福建厦门·模拟预测）在“消失的硬币”魔术中，将盛有水的玻璃杯压在硬币上，从图中________（选填“A”或“B”）位置观察，可观察到硬币“消失”的现象，造成硬币“消失”的主要原理是光的________（选填“干涉”“折射”或“全反射”）。
【答案】 B 全反射
【详解】[1][2]从位置观察，硬币反射的光线经水折射后从水面射出进入人眼，人能看到硬币；从位置观察，硬币反射的光线射向杯子侧壁，是从光密介质射向光疏介质，当入射角大于临界角时，发生全反射现象，光线无法从侧壁射出进入人眼，所以观察到硬币“消失”，故造成硬币“消失”的主要原理是光的全反射。
2．（2026·福建漳州·三模）（多选）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M上的亮度将会变化，此现象表明光波是横波
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大
C．图乙中用白光进行实验，中央亮条纹是彩色的，两侧条纹也是彩色的
D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射
【答案】AD
【详解】A．图甲是光的偏振现象，此现象表明光波是横波，故A正确；
B．图乙是双缝干涉示意图，根据可知，若只减小屏到双缝间的距离l，两相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；
C．图乙中用白光进行实验，中央条纹各种频率的光都是加强的，复合后的中央亮条纹是白色的，故C错误；
D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射，故D正确。
故选AD。
3．（2026·福建厦门·二模）在进行光学实验时，用光传感器测量光屏不同位置的光照强度，可以更好地研究光的传播规律。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置、同一单缝衍射装置后，利用光传感器得到四幅光屏上不同位置的光照强度分布图像，已知两束光的波长关系为，每幅图像中相邻两虚线之间的距离相同，则a光通过双缝干涉装置后得到的光照强度与位置关系的图像为（ ）
A．B．C． D．
【答案】A
【详解】双缝干涉的特点是等间距、相邻亮纹宽度和亮度近似相等；单缝衍射的特点是中央亮纹最宽最亮，两侧亮纹宽度、亮度逐渐减小。因此选项C、D是单缝衍射图像，不符合题目要求。双缝干涉的条纹间距公式为
同一双缝装置中，（缝屏间距）和d（双缝间距）固定，波长越大，相邻亮纹的间距越大。已知，因此a光的干涉条纹间距更大、条纹更稀疏。
故选A。
4．（26-27高三上·福建莆田·开学考试）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。
5．（24-25高二下·福建漳州·期末）（多选）1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。下图是某同学重现该实验的装置示意图，实验中用了黄色滤光片，为了增大干涉条纹的间距，下列说法可行的是（ ）
A．只增大单缝到双缝的距离
B．只减小双缝间的距离
C．只增大双缝到屏的距离
D．只把黄色滤光片换成绿色滤光片
【答案】BC
【详解】A．根据干涉条纹公式有
可知，增大单缝到双缝的距离，不改变干涉条纹的间距，故A错误；
B．根据干涉条纹公式可知，减小双缝间的距离，能够增大干涉条纹的间距，故B正确；
C．根据干涉条纹公式可知，增大双缝到屏的距离，能够增大干涉条纹的间距，故C正确；
D．根据干涉条纹公式可知，把黄色滤光片换成绿色滤光片，波长减小，干涉条纹的间距减小，故D错误。
故选BC。
6．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，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲是单缝衍射图样 B．乙是双缝干涉图样
C．丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 D．丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
【答案】D
【详解】AB．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，故AB错误；
CD．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C错误，D正确。
故选D。
7．利用如图（a）所示的装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到图（b）中甲和乙两种图样。则（ ）
A．甲、乙都是单缝衍射图样 B．甲、乙都是双缝干涉图样
C．甲是单缝衍射图样，乙是双缝干涉图样 D．甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样
【答案】C
【详解】在单色光的双缝干涉实验中，干涉条纹等间距分布；而单缝衍射实验中，衍射条纹中间宽，向两侧逐渐变窄，所以甲是单缝衍射图样，乙是双缝干涉图样。
故选C。
⏳题型02 干涉条纹间距与波长的关系
8．（25-26高二上·福建厦门·期末）如图所示，将附着肥皂膜的圆形金属线圈竖直放置，用单色光照射肥皂膜时可以观测到如图所示的干涉条纹，用红光照射产生的条纹比紫光照射时产生的条纹___________（选填“窄”或“宽”）；若将金属线圈在竖直平面内缓慢旋转90°，则干涉条纹___________（选填“同步旋转”或“保持不变”）。
【答案】 宽 保持不变
【详解】[1]薄膜干涉中，相邻两条亮条纹（或暗条纹）对应的薄膜厚度差为。设肥皂膜楔形倾角为，条纹间距满足（很小时），即。因为红光的波长比紫光长，所以在倾角相同的情况下，红光产生的条纹间距更大，即条纹更宽。
[2]将金属线圈在竖直平面内缓慢旋转90°，肥皂膜在重力的作用下厚度的分布不会随着改变，因此干涉条纹保持不变。
9．（2026·福建福州·三模）某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的是（ ）
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
(2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时手轮上的示数如图乙所示为_______mm。
(3)若相邻亮条纹的间距为、单缝与屏的距离为，双缝与屏的距离为，单缝宽为，双缝间距为，则光的波长用上述部分物理量可表示为________。
(4)关于此实验，下面几种说法正确的是（ ）
A．仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少
B．仅撤掉滤光片，光屏上不能观察到干涉图样
C．仅撤掉双缝，光屏上可能观察到明暗相间的条纹
【答案】(1)C
(2)11.652
(3)
(4)C
【详解】（1）该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。使用了积累法，减小了测量误差，“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，同样使用了积累法，减小了测量误差。
故选C。
（2）螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，图乙的读数为
（3）根据干涉条纹间距公式有
整理得
（4）A．根据干涉条纹间距公式有
光屏上观察到的条纹数与单缝移和双缝距离无关，故A错误；
B．仅撤掉滤光片，通过单缝和双缝的是复色光，满足干涉条件，光屏仍能观察到干涉图样，故B错误；
C．仅撤掉双缝，光通过单缝发生衍射，在光屏上能观察到明暗相间的条纹，故C正确。
故选C。
10．（2026·福建福州·一模）如图甲所示为光的双缝干涉示意图，与两狭缝、距离相等，处亮纹为0级亮条纹，由向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光、分别通过同一套双缝干涉装置，发现光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则光所产生干涉图样的条纹间距______（填“大于”、“小于”或“等于”）光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光、的波长之比______。如图乙所示，、两束复色光从点以入射角射入玻璃球中，两束光在玻璃球中传播的时间分别为和，则______（填“”、“”或“”）
【答案】 小于
【详解】[1]同一套双缝干涉装置中，光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，根据图可知光的条纹间距小，即光所产生干涉图样的条纹间距小于光所产生干涉图样的条纹间距。
[2]设光干涉图样的2级亮纹中心与P点的距离为，则a光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
同理b光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
则有
[3]根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，光在玻璃球中的传播距离为
由折射定律有
光在玻璃球中的传播速度
光在玻璃球中的传播时间为
由于，则有，可得，则。
11．（2026·福建漳州·三模）如图，半圆柱体玻璃横截面，为直径。一束由紫光和红光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，经折射后分别从、两点射出。则点射出的光为________（填“紫”或“红”）光；两单色光分别经同一双缝干涉装置，从点射出的光得到的干涉条纹间距________（填“大于”或“小于”）从点射出的光得到的干涉条纹间距。
【答案】 紫 小于
【详解】[1]从图中可以看出，点射出的光和点射出的光的入射角相等，前者的折射角较小，根据折射定律可知玻璃对从点射出的光的折射率大，同一介质，频率越高，折射率越大，可知点射出的光为紫光。
[2]根据可知紫光的波长比红光短，根据可知从点射出的光得到的干涉条纹间距小于从点射出的光得到的干涉条纹间距。
12．（2026·福建泉州·三模）“用光传感器做双缝干涉的实验”装置图如图甲所示，光传感器可以把光的强度在轴上各点分布情况，通过计算机显示成图像。
(1)双缝挡光片应该是图甲中__________（填“”或“”）。
(2)光源有红光和绿光两种，其中红光在计算机屏幕上显示的图像是__________（填“乙”或“丙”）
(3)某次实验中，已知双缝间距为，双缝到光传感器间的距离为，计算机上显示第1条明条纹中心的横坐标为，第5条明条纹中心的横坐标为，由以上数据可测得该单色光的波长是__________（保留三位有效数字）。
【答案】(1)Q
(2)丙
(3)520
【详解】（1）双缝实验原理图，如图所示。
题干中所给光源为单色光源，所以不需要滤光片，则根据先后顺序，为单缝挡光片，为双缝挡光片。
（2）相邻两条亮（或暗）条纹之间的距离
其中，为两缝到屏的距离，为两缝的间距，为光波的波长。
对于题干中的红光和绿光，、一样，
所以
乙图为绿光，丙图为红光。
（3）相邻两条亮（或暗）条纹之间的距离
代入数据得
13．（2026·福建莆田·二模）1834年，物理学家劳埃德设计了一种简单的观察干涉现象的装置，其原理如图所示。单色光源S发出的光，一部分直接投射到光屏上，另一部分经与光屏垂直的平面镜反射到光屏上，并在光屏上形成干涉条纹。某次实验测得光屏上相邻两条亮条纹中心间距为，光源S到平面镜和光屏的垂直距离分别为d和L，则单色光的波长为_______；若将光源S下移少许，光屏上的条纹中心间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 变大
【详解】[1]根据条纹间距表达式
可得
[2]若将光源S下移少许，则d减小，根据可知，光屏上的条纹中心间距将变大。
14．如图所示为光的双缝干涉示意图，与两狭缝、距离相等，处亮纹为0级亮条纹，由向上分别为1级暗条纹、1级亮条纹、2级暗条纹……以此类推。某同学将两种不同波长的单色光、分别通过同一套双缝干涉装置，发现光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，则光所产生干涉图样的条纹间距_________（选填“大于”“小于”或“等于”）光所产生干涉图样的条纹间距，且单色光、的波长之比__________，两束光中更容易发生衍射现象的是__________（选填“光”或“光”）。
【答案】 小于 光
【详解】[1] 同一套双缝干涉装置中，光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，根据图可知光的条纹间距小。
[2] 设光干涉图样的2级亮纹中心与P点的距离为，则a光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
同理b光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
解得
[3] 波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小。可知光的波长越长，衍射现象越明显，所以b光更容易发生衍射。
⏳题型03 薄膜干涉
15．（2026·福建福州·模拟预测）如下图所示甲为用干涉法检查平面平整程度的装置。如图所示乙中干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是___________（填“凹下”或“凸起”）；若仅增大单色光的频率，干涉条纹将___________（填“变密”或“变疏”）。
【答案】 凹下 变密
【详解】[1]薄膜干涉属于等厚干涉，同一条干涉条纹对应的空气膜厚度相等。图甲中空气劈尖从左向右厚度逐渐增加，图乙中干涉条纹向左弯曲，即向空气膜较薄的一侧弯曲，说明弯曲处的空气膜厚度与右侧较厚处的空气膜厚度相同，即该处空气膜比同一直线位置的其他地方更厚，因此被检查的平面在此处是凹下的。
[2]干涉条纹的间距与光的波长有关，近似满足关系式
其中为顶角，若仅增大单色光的频率，根据可知光的波长变短，导致条纹间距变小，所以干涉条纹将变密
16．（2026·福建厦门·模拟预测）如图所示，为减少光学元件表面反射光、增加透射光强度，可在元件表面镀一层增透膜，这是利用光的___________现象（填“干涉”、“衍射”或“偏振”）。某单色光在真空中波速为，波长为，从厚度均匀的增透膜前表面垂直入射。当增透膜厚度最小时，该单色光穿过增透膜的时间为___________
【答案】 干涉
【详解】[1]增透膜原理是利用膜前表面、后表面的两束反射光发生薄膜干涉，相消干涉减弱反射光，从而增强透射光，故填干涉。
[2]入射光分别在薄膜的前表面和后表面发生反射，当光在薄膜的前表面和后表面的光程差为半波长的奇数倍时，两束反射光发生干涉相互抵消，即增透膜的最小厚度满足，该单色光穿过增透膜的时间。
17．（2025·福建·模拟预测）（多选）中国光刻机在近年来取得了显著的进展和突破，这些光刻机在性能和技术指标上已经达到或接近国际先进水平。以下关于波和光的说法正确的是（ ）
A．图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的折射原理
B．图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的衍射现象
C．图丙中当声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率
D．图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理
【答案】CD
【详解】A．音乐喷泉中的光能 “沿水传播”，是光在水这种介质表面发生了全反射，并非折射原理，故A错误；
B．肥皂膜呈现彩色条纹，是因为肥皂膜前后表面的反射光发生干涉，属于光的干涉现象，不是衍射，故B错误；
C．当声源远离观察者时，根据多普勒效应，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率 ，故C正确；
D．观众观看3D电影时戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理，让不同偏振方向的光进入双眼，从而产生立体视觉 ，故D正确。
故选CD。
18．（2025·福建厦门·三模）附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，则干涉条纹的分布是______（选填“上疏下密”“上密下疏”或“上下均匀”），已知该单色光在液膜中的波长为，则相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是______（用表示）。
【答案】 上疏下密
【详解】[1]由题意可知，液膜自上而下厚度增长速度越来越快，因此对应相邻干涉级数所需的厚度增量在下部会在更短的垂直距离内实现，故观察到的干涉条纹呈“上疏下密”的分布。
[2]在反射光的干涉条件下（考虑到上表面反射有π相位变化，下表面无相位变化），相邻亮纹满足
λ的相邻m值变化一次，则厚度d每改变就会出现相邻两条亮纹。因此相邻两亮纹对应的厚度差为。
19．（2024·福建泉州·模拟预测）如图所示，把一个上表面水平、下表面是半径很大的球面的凸透镜放在一块平面玻璃板上，凸透镜的上表面与玻璃板平行，从上往下看凸透镜，看到的干涉图样应为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】凸透镜曲面与平面玻璃板间形成空气薄膜，空气薄膜上，同一厚度上，应处于同一条纹上，两反射光的路程差沿半径自内向外随距离的变化越来越快，条纹逐渐变密。
故选B。
20．（2024·福建泉州·模拟预测）（多选）如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹入两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（ ）
A．P点有凹陷 B．P点有凸起
C．换用绿光照射，条纹间距变大 D．抽去一张纸片，条纹间距变大
【答案】AD
【详解】AB．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，处检查平面左边的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相等，知处凹陷，故A正确，B错误；
CD．设空气劈尖的顶角为，则有
可得相邻条纹间距为
换用绿光照射，由于绿光的波长小于红光的波长，则条纹间距变小；若抽去一张纸片，则变小，变小，条纹间距变大，故C错误，D正确。
故选AD。
21．（2024·福建三明·模拟预测）（多选）如图（甲）为用干涉法检查玻璃平板b是否平整的装置。将标准玻璃样板a放置在b之上，在一端夹人两张纸片。当红光垂直入射后，从上往下看到的条纹如图（乙）所示，b板上表面P点附近条纹向左侧弯曲，则（ ）
A．P点有凹陷 B．换用白光照射，出现彩色条纹
C．换用绿光照射，条纹间距变大 D．抽去一张纸片，条纹间距变小
【答案】AB
【详解】A．点处的条纹向劈尖处弯曲，故点处凹陷，A正确；
B．白光是复色光，不同的单色光会在不同的位置发生干涉，故会出现彩色条纹，B正确；
C．换用绿光照射，根据
可知，绿光的波长变短，条纹间距应减小，C错误；
D．根据
为斜劈尖角，抽取一张纸时，减小，减小，故增大，D错误。
故选AB。
⏳题型04 光的衍射
22．（2026·福建·一模）（多选）一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中光的折射率大于光的折射率
B．光的频率大于光的频率
C．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象
D．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失
【答案】ABD
【详解】A．光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，故A正确；
B．由a光的折射率较大，可得a的频率较大，故B正确；
C．b光的频率较小，则b光的波长较长，遇到障碍物时波长较长的b光更容易产生明显的衍射现象，故C错误；
D．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射，两列光不会消失，故D正确。
故选ABD。
23．（2025·福建漳州·模拟预测）光在科学技术、生产和生活中有广泛的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光的直线传播现象
B．激光全息照相利用了激光相干性好的特性
C．佩戴特殊眼镜观看立体电影是利用光的干涉现象
D．眼镜镜片上的防蓝光镀膜是利用光的衍射现象
【答案】B
【详解】A．泊松亮斑是光的衍射现象，故A错误；
B．激光全息照相利用了激光相干性好的特性，故B正确；
C．立体电影利用了光的偏振，故C错误；
D．照相机镜头涂上增透膜是光的干涉现象，故D错误；
故选B。
24．（2025·福建三明·三模）“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，某同学对实验装置进行调节并观察实验现象。实验中观察到的干涉图样是下图中的________填“甲”或“乙图样；若仅更换一间距更大的双缝，干涉条纹间距将________填“增大”“减小”或“不变。
【答案】 甲 减小
【详解】[1]双缝干涉实验中，干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹，甲图样条纹等间距，是双缝干涉条纹；乙图样条纹间距不均匀，是衍射条纹。所以实验中观察到的干涉图样是甲图样；
[2]根据双缝干涉条纹间距公式为条纹间距，L为双缝到光屏的距离，为光的波长，d为双缝间距
当仅更换一间距更大的双缝，即 d增大， L和不变时，由公式可知将减小，即干涉条纹间距将减小。
25．（2025·福建宁德·三模）（多选）如图，在研究Low−e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光
B．a光在玻璃中的传播速度大于b光
C．a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显
D．a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大
【答案】AD
【详解】A．根据
相同入射角时，a光折射角较小，可知a光的折射率大于b光，选项A正确；
B．根据
可知，a光在玻璃中的传播速度小于b光，选项B错误；
C．b光折射率较小，则频率较小，波长较大，则a、b两束单色光通过同一单缝，b光的衍射现象更明显，选项C错误；
D．根据
因b光波长较大，可知a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大，选项D正确。
故选AD。
26．（2025·福建·模拟预测）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图（a）所示的射线“1”为射线
B．图（b）所示为圆盘衍射而成的柏松亮斑
C．图（c）查德维克进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子直接穿过金箔
D．图（d）中一个处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后最多能辐射出2种光谱线
【答案】D
【详解】A．带电粒子在匀强磁场中运动时，粒子与粒子相比，运动半径较大，故A错误；
B．图（b）所示为牛顿环图样，并非圆盘衍射而成的柏松亮斑，故B错误；
C．卢瑟福通过图（c）进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子穿过金箔后运动方向几乎不变，少数发生大角度偏转，极少数被弹回，故C错误；
D．图（d）中一个处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后，跃迁到3能级，最多能辐射出种光谱线，故D正确。
故选D。
27．（25-26高二上·福建厦门·期末）（多选）一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中光的折射率大于光的折射率
B．在介质中光的传播速度大于光的传播速度
C．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失
D．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象
【答案】AC
【详解】A．光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，故A正确；
B．根据
因为a光的折射率较大，所以a光的传播速度较小，故B错误；
C．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两束光均不能发生全反射，两列光不会消失，故C正确；
D．由a光的折射率较大，可得a的频率较大，根据可知，a光的波长较短，遇到障碍物时波长较长的b光更容易产生明显的衍射现象，故D错误。
故选AC。
28．（26-27高三上·福建龙岩·阶段检测）（多选）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。
⏳题型05 光的偏振
29．（25-26高二上·福建厦门·期末）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。
30．（24-25高二下·福建泉州·期中）医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的___________；“未见其人，先闻其声”是声波的__________现象；在生活中，当我们观看3D电影时，所佩戴的眼镜利用了光的__________；光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率__________（选填“小”或“大”）；。
【答案】 多普勒效应 衍射 偏振 大
【详解】[1][2]医院用的医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的多普勒效应；“未见其人，先闻其声”是声波的衍射现象；
[3]3D电影放映时，两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光，在观看电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果，这种眼镜利用了光的偏振原理；
[4]发生全反射的条件是：光从光密介质到光疏介质且入射角大于或等于临界角，故光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大。
31．（2026·福建莆田·模拟预测）利用光的偏振现象可以提高AR眼镜的图像质量，偏振现象说明光是一种___________（填“横波”或“纵波”）。如图所示，自然光经过两个偏振片呈现在光屏上；若检偏器绕圆心匀速转动，周期为，则光屏上出现两次光强最强的时间间隔至少为___________。
【答案】 横波
【详解】[1] 偏振是横波特有的现象，纵波不会发生偏振，因此偏振现象说明光是横波。
[2]只有当检偏器的透振方向和起偏器的透振方向平行时，透射光强达到最大。检偏器转动一个周期的过程中，透振方向会两次和起偏器透振方向平行（每转动就平行一次），因此相邻两次光强最强的时间间隔为。
32．（2024·福建福州·模拟预测）物理学作为一门高精密度的实验学科，应用在各个领域，下列说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑，说明光具有粒子性
B．利用偏振现象，可以用偏振片对声波进行阻隔，起到消音的效果
C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，波长越长，条纹间距越小
D．康普顿效应，说明光具有粒子性
【答案】D
【详解】A．泊松亮斑，说明光具有波动性，选项A错误；
B．光波是横波，利用偏振现象，可以用偏振片对光波进行阻隔，声音通常是纵波，故偏振片起不到消音的效果，故B错误；
C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，根据
波长越长，条纹间距越大，选项C错误；
D．康普顿效应，说明光具有粒子性，选项D正确。
故选D。
33．（多选）以下说法中不正确的是（ ）
A．图甲可知，系统发生共振时驱动力的频率为f0
B．图乙是双缝干涉示意图，若只将光源由红色光改为绿色光，两相邻亮条纹间距离增大
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，若只增大薄片的厚度，条纹间距将变大
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时。从图示位置开始转动90°时，光屏P上的光亮度最暗
【答案】BC
【详解】A．从图甲可以看出共振曲线在f0处振幅最大，则系统发生共振时驱动力的频率为f0，故A正确；
B．乙图中，根据
若只将光源由红色光改为绿色光，波长减小，两相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；
C．当增大薄片的厚度，即增大空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C错误;
D．当M固定不动，缓慢转动N时。从图示位置开始转动90°时，则M、N的振动方向垂直，此时光屏P上的光亮度最暗。故D正确。
本题选错的，故选BC。
34．（多选）对如图所示的图片，下列说法正确的是（ ）
A．甲图被称为“泊松亮斑”，它的原理是光的衍射
B．图乙是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹
C．图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的薄膜干涉现象
D．图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮
【答案】AC
【详解】A．甲图被称为“泊松亮斑”，它的原理是光的衍射，A正确；
B．图乙是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是暗纹，B错误；
C．图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的薄膜干涉现象，C正确；
D．图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏不能发亮，D错误。
故选AC。
35．偏振光通过糖溶液后，迎着光看，偏振方向以传播方向为轴，旋转角θ称“旋光角”，θ与糖溶液浓度有关，θ测量值与标准值比较能确定含糖量，如图自然光源 S，偏振片 A、B，转动B使O处光最强，然后将被测样品P置于A、B间， 则O处光强_________（选填“减弱”、“增强”、“不变”、“可能增强也可能减弱”）。若保持A不动，将B朝某一方向转过角度θ后发现O处光强最大；若保持B不动，将A朝_________（选填“相同方向”、“相反方向”、“任意方向”）转过角度θ后O处光强也一定最大。
【答案】 减弱 相反方向
【详解】[1]由题意知，转动B使到达O处的光最强，则偏振片A、B的透振方向一致。若在A、B之间放上待检糖溶液，因糖溶液对偏振光有旋光效应，使偏振光的偏振方向发生改变，则到达O处的光强度会明显减弱。
[2]若保持A不动，向某方向转动B使O光强再次最大，则说明此时出射光振动方向与B轴平行；若反过来保持B不动，要想得到同样效果，只需将A绕“相反方向”转过相同角度，即可使经糖液转过的偏振光再次与B轴平行，从而在O处得到最大光强。
重难·创新演练
设题创新：命题反套路，弱化固化双缝干涉课本模型，多结合生活、科技真实情境出题。常把薄膜干涉（肥皂膜、增透膜、检查平整度）、衍射光栅、偏振器件作为载体，考查现象本质，避免死记条纹样子。会设置不同光源、不同遮光结构的新颖情景，要求学生自主区分干涉与衍射。常和激光、光电效应、电磁波交叉融合，把偏振、干涉作为光学信息传递纽带。部分题目设置对比条件，不直接点明光学现象，需要学生自主判断归类。注重考查概念辨析迁移，以新型光学装置考查波动原理，规避刷题套路，侧重科学思维与建模能力，区分死记结论与理解本质的考生。
1．（2025·福建福州·模拟预测）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，则（ ）
A．玻璃对a的折射率比对b的折射率小
B．在真空中传播，b光的传播速度较大
C．分别通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距大
D．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能
【答案】C
【详解】A．由题，玻璃半球面上只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，说明光线在P、Q两点恰好发生全反射，由几何知识得到，光线在P、Q两点的临界角为Ca=30°，换成平行光b，光射出的范围变大，则Ca<Cb，由，有na>nb，
B．在真空中传播，光的传播速度都为c，故B错误；
C．因为na>nb，故λa<λb，根据，知，故C正确；
D．因为na>nb，故νa>νb，根据爱因斯坦光电效应方程，可知b光照射某金属表面不一定能发生光电效应，故D错误。
故选C。
2．（2024·福建宁德·三模）雨后天空中出现的弧形彩带，色彩鲜明的叫虹，色彩比虹暗淡的叫霓。如图所示为形成的光路图，一束太阳光射入水滴后，射出彩色光，其中a和b是两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长大于b光的波长
B．水滴对a光的折射率大于对b光的折射率
C．在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．在完全相同的条件下做双缝干涉实验，b光对应的干涉条纹间距较宽
【答案】A
【详解】B．根据光路图可知，两束光的入射角相等，在介质中a光的折射角大，b光的折射角小，根据折射定律
可知，水滴对a光的折射率小于对b光的折射率，故B错误；
A．由于水滴对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，所以a光的波长大于b光的波长，故A正确；
C．根据
可知，在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度，故C错误；
D．根据
可知，在相同的条件下，a光的波长大于b光的波长，所以a光对应的干涉条纹间距较宽，故D错误。
故选A。
3．（2026·福建三明·模拟预测）如图所示，水下光源S向水面A 点发射一束光线，折射光线分别为a、b两束。则在水中a光的速度比b光的_____（填“大”或“小”）；若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，____（填“a”或“b”）光先消失；如果将a、b两束光分别照射在同一个杨氏双缝实验装置中，_____（填“a”或“b”）光的干涉条纹间距更宽。
【答案】 大 b a
【详解】[1]由图可知两束光的入射角相等，而a光的折射角比b光的折射角小，根据折射定律
可知水对a的折射率比对b的折射率小，再根据在水中a光的速度比b光的大；
[2]设光束在水和空气的交界面发生全反射的临界角为C，则
所以a光的全反射临界角比b光的全反射临界角大，将入射光线顺时针旋转，入射角增大，b光的入射角先达到全反射临界角发生全反射，从水面上方观察，b光先消失；
[3] 水对a的折射率比对b的折射率小，则b光的频率大，波长小；根据，故如果将a、b两束光分别照射在同一个杨氏双缝实验装置中，a光的干涉条纹间距更宽。
4．（2026·广东深圳·二模）如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（ ）
A．图乙现象说明光是一种横波
B．图丙现象说明光具有粒子性
C．DNA螺旋结构的得出运用了类比思想
D．该激光光子能量大于X射线光子能量
【答案】C
【详解】A．图乙是激光照射螺旋弹簧产生的衍射图样，衍射现象只能说明光具有波动性，而说明光是横波的关键现象是偏振，衍射本身无法区分横波和纵波，故A错误；
B．图丙是X射线照射DNA产生的衍射图样，衍射是波特有的现象，这说明 X 射线（光）具有波动性，而非粒子性。粒子性的典型现象是光电效应、康普顿效应，故B错误；
C．题目中，通过激光照射螺旋弹簧得到的衍射图样，类比X射线照射DNA得到的衍射图样，进而分析出DNA的螺旋结构，这正是类比思想的典型应用。故C正确；
D．根据光子能量可知，光子能量与波长成反比。已知激光的波长远大于X射线的波长，因此激光光子的能量小于X射线光子的能量，故D错误。
故选C。
5．（2024·福建·一模）肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。下列现象的原理与之相同的是（ ）
A．杨氏双缝干涉实验
B．影子的形成
C．利用光导纤维传递信息，实现光纤通信
D．泊松亮斑
【答案】A
【详解】彩色肥皂膜和油膜是由于光在此薄层上形成薄膜干涉，呈现彩色花纹。
A．杨氏双缝实验为光的干涉，故A正确；
B．影子的形成为光沿直线传播，故B错误；
C．光导纤维原理为光的全反射，故C错误；
D．泊松亮斑为光的衍射，故D错误。
故选A。
6．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．相机镜头涂有增透膜
C． 光经过大头针尖时产生条纹
D．检查平面的平整程度
【答案】C
【详解】牛顿环是利用了光的干涉原理，增透膜是利用光的干涉原理，光经过大头针尖时产生条纹是衍射现象，用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象综上所述，与其余三种所涉及的光学原理不同的是C。
故选C。
7．下列关于光的说法合理的是（ ）
A．图甲是光导纤维的工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
B．图乙是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动、N缓慢转动时，光屏P上光斑的亮度出现明、暗交替变化，此现象表明光波是纵波
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若到S1、S2（S1、S2到S等距）的路程差是半波长的偶数倍，则处是亮纹中心
【答案】D
【详解】A．图甲是光导纤维的工作原理示意图，利用的是光在内芯中发生全反射，所以内芯的折射率比外套的折射率大，故A错误；
B．图乙是“牛顿环”，一种薄膜干涉现象，不是“泊松亮斑”， “泊松亮斑”是圆盘衍射，故B错误；
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，即偏振现象，只有横波才有偏振现象，表明光波是横波，故C错误；
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若P1到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，即为波长的整数倍，说明P1点是振动加强的点，即P1处是亮条纹，故D正确。
故选D。
8．以下说法中正确的是（ ）
A．图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，振动幅度越大
B．图乙是双缝干涉示意图，若只将光源由蓝色光改为绿色光，两相邻亮条纹间距离减小
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，若将薄片向右移动，条纹间距将变小
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动N时，从图示位置开始转动90度的过程中，光屏P上的光亮度保持不变
【答案】C
【详解】A．图甲为共振曲线，当驱动力频率等于振动系统固有频率时，振幅最大，故A错误；
B．乙图中，根据
若只将光源由蓝色光改为绿色光，波长增大，两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误；
C．当将薄片向右移动时，即增大空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C正确；
D．当M固定不动，缓慢转动N时，从图示位置开始转动90°的过程时，则M、N的振动方向垂直，此时光屏P上的光亮度最暗，故D错误。
故选C。
9．（1）肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是_____现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是_____现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是_____现象；
（2）要使光产生明显的衍射，条件是_____；
（3）当狭缝的宽度很小并保持一定时，分别用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是_____；
（4）如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明_____。
【答案】 干涉 光的色散 光的衍射 障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，可产生明显的衍射现象 红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远 光是一种横波
【详解】(1)[1][2][3]肥皂膜表面可看到彩色条纹，是因为肥皂膜的前后两面反射回来的两列光发生干涉时形成的彩色条纹；而露珠在阳光下呈现的彩色，是光的色散现象；对于通过狭缝观察太阳也会看到彩色条纹，是因为当缝的宽度小于波的波长时，能发生明显的衍射现象
(2)[4]光波发生明显的衍射现象的条件是为当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小；
(3)[5]根据干涉条纹公式
可知，波长越长的，中间条纹较宽，且条纹间距也越大；也可知，当发生光的衍射时，则波长越长的，衍射条纹越宽，因此红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远；
(4)[6]纵波振子是沿传播方向震动的，所以它可以通过那个纸板上的眼，也就不能偏振了。而横波振子是沿与传播方向垂直的方向震动的，而且振子的平衡位置不变，当波传到纸板处，这里的振子无法震动，部分波就无法传过去了，即发生了“偏振”现象。
10．（2026·贵州贵阳·模拟预测）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。
真题·实战演练
高频考点：高频考点：高频考点集中在双缝干涉条纹间距、干涉 / 衍射产生条件、偏振光特点，重点是干涉条纹、衍射条纹的特征对比。薄膜干涉的应用是选择题高频；偏振现象、自然光与偏振光辨析考查频次很高。不同色光入射时条纹间距变化、增透膜原理、衍射图样识别考查频次高。常结合色散知识，由波长关系判断条纹宽窄变化。易错点集中在干涉衍射条件混淆、条纹特点记混、分不清偏振现象原理、误把衍射当成干涉，是试卷主要失分点。
1．（2026·海南·高考真题）（多选）如图，在双缝干涉实验中，用某一单色光照射双缝，在光屏上观察到干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．若增大光屏与双缝间的距离，则相邻亮条纹中心的间距变小
B．若增大光屏与双缝间的距离，则相邻亮条纹中心的间距变大
C．若用波长更长的单色光照射，则相邻亮条纹中心的间距变小
D．若用波长更长的单色光照射，则相邻亮条纹中心的间距变大
【答案】BD
【详解】根据分析（其中是光屏与双缝间的距离，是双缝间的距离）
AB．根据可知若增大光屏与双缝间的距离，则相邻亮条纹中心的间距变大，故A错误，B正确；
CD．根据可知若用波长更长的单色光照射，则相邻亮条纹中心的间距变大，故C错误，D正确。
故选BD。
2．（2026·甘肃·高考真题）（多选）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。
3．（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。
4．（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。
5．（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。
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第47讲 光的干涉、衍射和偏振（专项训练）
模拟·基础演练
题号
2
3
4
5
6
7
17
19
20
21
答案
AD
A
C
BC
D
C
CD
B
AD
AB
题号
22
23
25
26
27
28
29
32
33
34
答案
ABD
B
AD
D
AC
BC
C
D
BC
AC
⏳题型01 双缝干涉
1．【答案】B 全反射
【详解】[1][2]从位置观察，硬币反射的光线经水折射后从水面射出进入人眼，人能看到硬币；从位置观察，硬币反射的光线射向杯子侧壁，是从光密介质射向光疏介质，当入射角大于临界角时，发生全反射现象，光线无法从侧壁射出进入人眼，所以观察到硬币“消失”，故造成硬币“消失”的主要原理是光的全反射。
2．【答案】AD
【详解】A．图甲是光的偏振现象，此现象表明光波是横波，故A正确；
B．图乙是双缝干涉示意图，根据可知，若只减小屏到双缝间的距离l，两相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；
C．图乙中用白光进行实验，中央条纹各种频率的光都是加强的，复合后的中央亮条纹是白色的，故C错误；
D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射，故D正确。
故选AD。
3．【答案】A
【详解】双缝干涉的特点是等间距、相邻亮纹宽度和亮度近似相等；单缝衍射的特点是中央亮纹最宽最亮，两侧亮纹宽度、亮度逐渐减小。因此选项C、D是单缝衍射图像，不符合题目要求。双缝干涉的条纹间距公式为
同一双缝装置中，（缝屏间距）和d（双缝间距）固定，波长越大，相邻亮纹的间距越大。已知，因此a光的干涉条纹间距更大、条纹更稀疏。
故选A。
4．【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。
5．【答案】BC
【详解】A．根据干涉条纹公式有
可知，增大单缝到双缝的距离，不改变干涉条纹的间距，故A错误；
B．根据干涉条纹公式可知，减小双缝间的距离，能够增大干涉条纹的间距，故B正确；
C．根据干涉条纹公式可知，增大双缝到屏的距离，能够增大干涉条纹的间距，故C正确；
D．根据干涉条纹公式可知，把黄色滤光片换成绿色滤光片，波长减小，干涉条纹的间距减小，故D错误。
故选BC。
6．【答案】D
【详解】AB．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，故AB错误；
CD．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C错误，D正确。
故选D。
7．【答案】C
【详解】在单色光的双缝干涉实验中，干涉条纹等间距分布；而单缝衍射实验中，衍射条纹中间宽，向两侧逐渐变窄，所以甲是单缝衍射图样，乙是双缝干涉图样。
故选C。
⏳题型02 干涉条纹间距与波长的关系
8．【答案】宽 保持不变
【详解】[1]薄膜干涉中，相邻两条亮条纹（或暗条纹）对应的薄膜厚度差为。设肥皂膜楔形倾角为，条纹间距满足（很小时），即。因为红光的波长比紫光长，所以在倾角相同的情况下，红光产生的条纹间距更大，即条纹更宽。
[2]将金属线圈在竖直平面内缓慢旋转90°，肥皂膜在重力的作用下厚度的分布不会随着改变，因此干涉条纹保持不变。
9．【答案】(1)C
(2)11.652
(3)
(4)C
【详解】（1）该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。使用了积累法，减小了测量误差，“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，同样使用了积累法，减小了测量误差。
故选C。
（2）螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，图乙的读数为
（3）根据干涉条纹间距公式有
整理得
（4）A．根据干涉条纹间距公式有
光屏上观察到的条纹数与单缝移和双缝距离无关，故A错误；
B．仅撤掉滤光片，通过单缝和双缝的是复色光，满足干涉条件，光屏仍能观察到干涉图样，故B错误；
C．仅撤掉双缝，光通过单缝发生衍射，在光屏上能观察到明暗相间的条纹，故C正确。
故选C。
10．【答案】小于
【详解】[1]同一套双缝干涉装置中，光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，根据图可知光的条纹间距小，即光所产生干涉图样的条纹间距小于光所产生干涉图样的条纹间距。
[2]设光干涉图样的2级亮纹中心与P点的距离为，则a光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
同理b光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
则有
[3]根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，光在玻璃球中的传播距离为
由折射定律有
光在玻璃球中的传播速度
光在玻璃球中的传播时间为
由于，则有，可得，则。
11．【答案】紫 小于
【详解】[1]从图中可以看出，点射出的光和点射出的光的入射角相等，前者的折射角较小，根据折射定律可知玻璃对从点射出的光的折射率大，同一介质，频率越高，折射率越大，可知点射出的光为紫光。
[2]根据可知紫光的波长比红光短，根据可知从点射出的光得到的干涉条纹间距小于从点射出的光得到的干涉条纹间距。
12．【答案】(1)Q
(2)丙
(3)520
【详解】（1）双缝实验原理图，如图所示。
题干中所给光源为单色光源，所以不需要滤光片，则根据先后顺序，为单缝挡光片，为双缝挡光片。
（2）相邻两条亮（或暗）条纹之间的距离
其中，为两缝到屏的距离，为两缝的间距，为光波的波长。
对于题干中的红光和绿光，、一样，
所以
乙图为绿光，丙图为红光。
（3）相邻两条亮（或暗）条纹之间的距离
代入数据得
13．【答案】 变大
【详解】[1]根据条纹间距表达式
可得
[2]若将光源S下移少许，则d减小，根据可知，光屏上的条纹中心间距将变大。
14．【答案】 小于 光
【详解】[1] 同一套双缝干涉装置中，光干涉图样的2级亮纹中心与光干涉图样的2级暗纹中心正好位于屏上同一位置，根据图可知光的条纹间距小。
[2] 设光干涉图样的2级亮纹中心与P点的距离为，则a光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
同理b光干涉图样相邻两明条纹或暗条纹之间的距离为
解得
[3] 波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小。可知光的波长越长，衍射现象越明显，所以b光更容易发生衍射。
⏳题型03 薄膜干涉
15．【答案】 凹下 变密
【详解】[1]薄膜干涉属于等厚干涉，同一条干涉条纹对应的空气膜厚度相等。图甲中空气劈尖从左向右厚度逐渐增加，图乙中干涉条纹向左弯曲，即向空气膜较薄的一侧弯曲，说明弯曲处的空气膜厚度与右侧较厚处的空气膜厚度相同，即该处空气膜比同一直线位置的其他地方更厚，因此被检查的平面在此处是凹下的。
[2]干涉条纹的间距与光的波长有关，近似满足关系式
其中为顶角，若仅增大单色光的频率，根据可知光的波长变短，导致条纹间距变小，所以干涉条纹将变密
16．【答案】干涉
【详解】[1]增透膜原理是利用膜前表面、后表面的两束反射光发生薄膜干涉，相消干涉减弱反射光，从而增强透射光，故填干涉。
[2]入射光分别在薄膜的前表面和后表面发生反射，当光在薄膜的前表面和后表面的光程差为半波长的奇数倍时，两束反射光发生干涉相互抵消，即增透膜的最小厚度满足，该单色光穿过增透膜的时间。
17．【答案】CD
【详解】A．音乐喷泉中的光能 “沿水传播”，是光在水这种介质表面发生了全反射，并非折射原理，故A错误；
B．肥皂膜呈现彩色条纹，是因为肥皂膜前后表面的反射光发生干涉，属于光的干涉现象，不是衍射，故B错误；
C．当声源远离观察者时，根据多普勒效应，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率 ，故C正确；
D．观众观看3D电影时戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理，让不同偏振方向的光进入双眼，从而产生立体视觉 ，故D正确。
故选CD。
18．【答案】上疏下密
【详解】[1]由题意可知，液膜自上而下厚度增长速度越来越快，因此对应相邻干涉级数所需的厚度增量在下部会在更短的垂直距离内实现，故观察到的干涉条纹呈“上疏下密”的分布。
[2]在反射光的干涉条件下（考虑到上表面反射有π相位变化，下表面无相位变化），相邻亮纹满足
λ的相邻m值变化一次，则厚度d每改变就会出现相邻两条亮纹。因此相邻两亮纹对应的厚度差为。
19．【答案】B
【详解】凸透镜曲面与平面玻璃板间形成空气薄膜，空气薄膜上，同一厚度上，应处于同一条纹上，两反射光的路程差沿半径自内向外随距离的变化越来越快，条纹逐渐变密。
故选B。
20．【答案】AD
【详解】AB．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，处检查平面左边的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相等，知处凹陷，故A正确，B错误；
CD．设空气劈尖的顶角为，则有
可得相邻条纹间距为
换用绿光照射，由于绿光的波长小于红光的波长，则条纹间距变小；若抽去一张纸片，则变小，变小，条纹间距变大，故C错误，D正确。
故选AD。
21．【答案】AB
【详解】A．点处的条纹向劈尖处弯曲，故点处凹陷，A正确；
B．白光是复色光，不同的单色光会在不同的位置发生干涉，故会出现彩色条纹，B正确；
C．换用绿光照射，根据
可知，绿光的波长变短，条纹间距应减小，C错误；
D．根据
为斜劈尖角，抽取一张纸时，减小，减小，故增大，D错误。
故选AB。
⏳题型04 光的衍射
22．【答案】ABD
【详解】A．光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，故A正确；
B．由a光的折射率较大，可得a的频率较大，故B正确；
C．b光的频率较小，则b光的波长较长，遇到障碍物时波长较长的b光更容易产生明显的衍射现象，故C错误；
D．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射，两列光不会消失，故D正确。
故选ABD。
23．【答案】B
【详解】A．泊松亮斑是光的衍射现象，故A错误；
B．激光全息照相利用了激光相干性好的特性，故B正确；
C．立体电影利用了光的偏振，故C错误；
D．照相机镜头涂上增透膜是光的干涉现象，故D错误；
故选B。
24．【答案】甲 减小
【详解】[1]双缝干涉实验中，干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹，甲图样条纹等间距，是双缝干涉条纹；乙图样条纹间距不均匀，是衍射条纹。所以实验中观察到的干涉图样是甲图样；
[2]根据双缝干涉条纹间距公式为条纹间距，L为双缝到光屏的距离，为光的波长，d为双缝间距
当仅更换一间距更大的双缝，即 d增大， L和不变时，由公式可知将减小，即干涉条纹间距将减小。
25．【答案】AD
【详解】A．根据
相同入射角时，a光折射角较小，可知a光的折射率大于b光，选项A正确；
B．根据
可知，a光在玻璃中的传播速度小于b光，选项B错误；
C．b光折射率较小，则频率较小，波长较大，则a、b两束单色光通过同一单缝，b光的衍射现象更明显，选项C错误；
D．根据
因b光波长较大，可知a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大，选项D正确。
故选AD。
26．【答案】D
【详解】A．带电粒子在匀强磁场中运动时，粒子与粒子相比，运动半径较大，故A错误；
B．图（b）所示为牛顿环图样，并非圆盘衍射而成的柏松亮斑，故B错误；
C．卢瑟福通过图（c）进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子穿过金箔后运动方向几乎不变，少数发生大角度偏转，极少数被弹回，故C错误；
D．图（d）中一个处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后，跃迁到3能级，最多能辐射出种光谱线，故D正确。
故选D。
27．【答案】AC
【详解】A．光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，故A正确；
B．根据
因为a光的折射率较大，所以a光的传播速度较小，故B错误；
C．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两束光均不能发生全反射，两列光不会消失，故C正确；
D．由a光的折射率较大，可得a的频率较大，根据可知，a光的波长较短，遇到障碍物时波长较长的b光更容易产生明显的衍射现象，故D错误。
故选AC。
28．【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。
⏳题型05 光的偏振
29．【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。
30．【答案】多普勒效应 衍射 偏振 大
【详解】[1][2]医院用的医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的多普勒效应；“未见其人，先闻其声”是声波的衍射现象；
[3]3D电影放映时，两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光，在观看电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果，这种眼镜利用了光的偏振原理；
[4]发生全反射的条件是：光从光密介质到光疏介质且入射角大于或等于临界角，故光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大。
31．【答案】横波
【详解】[1] 偏振是横波特有的现象，纵波不会发生偏振，因此偏振现象说明光是横波。
[2]只有当检偏器的透振方向和起偏器的透振方向平行时，透射光强达到最大。检偏器转动一个周期的过程中，透振方向会两次和起偏器透振方向平行（每转动就平行一次），因此相邻两次光强最强的时间间隔为。
32．【答案】D
【详解】A．泊松亮斑，说明光具有波动性，选项A错误；
B．光波是横波，利用偏振现象，可以用偏振片对光波进行阻隔，声音通常是纵波，故偏振片起不到消音的效果，故B错误；
C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，根据
波长越长，条纹间距越大，选项C错误；
D．康普顿效应，说明光具有粒子性，选项D正确。
故选D。
33．【答案】BC
【详解】A．从图甲可以看出共振曲线在f0处振幅最大，则系统发生共振时驱动力的频率为f0，故A正确；
B．乙图中，根据
若只将光源由红色光改为绿色光，波长减小，两相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；
C．当增大薄片的厚度，即增大空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C错误;
D．当M固定不动，缓慢转动N时。从图示位置开始转动90°时，则M、N的振动方向垂直，此时光屏P上的光亮度最暗。故D正确。
本题选错的，故选BC。
34．【答案】AC
【详解】A．甲图被称为“泊松亮斑”，它的原理是光的衍射，A正确；
B．图乙是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是暗纹，B错误；
C．图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的薄膜干涉现象，C正确；
D．图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏不能发亮，D错误。
故选AC。
35．【答案】减弱 相反方向
【详解】[1]由题意知，转动B使到达O处的光最强，则偏振片A、B的透振方向一致。若在A、B之间放上待检糖溶液，因糖溶液对偏振光有旋光效应，使偏振光的偏振方向发生改变，则到达O处的光强度会明显减弱。
[2]若保持A不动，向某方向转动B使O光强再次最大，则说明此时出射光振动方向与B轴平行；若反过来保持B不动，要想得到同样效果，只需将A绕“相反方向”转过相同角度，即可使经糖液转过的偏振光再次与B轴平行，从而在O处得到最大光强。
重难·创新演练
设题创新：命题反套路，弱化固化双缝干涉课本模型，多结合生活、科技真实情境出题。常把薄膜干涉（肥皂膜、增透膜、检查平整度）、衍射光栅、偏振器件作为载体，考查现象本质，避免死记条纹样子。会设置不同光源、不同遮光结构的新颖情景，要求学生自主区分干涉与衍射。常和激光、光电效应、电磁波交叉融合，把偏振、干涉作为光学信息传递纽带。部分题目设置对比条件，不直接点明光学现象，需要学生自主判断归类。注重考查概念辨析迁移，以新型光学装置考查波动原理，规避刷题套路，侧重科学思维与建模能力，区分死记结论与理解本质的考生。
1．【答案】C
【详解】A．由题，玻璃半球面上只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，说明光线在P、Q两点恰好发生全反射，由几何知识得到，光线在P、Q两点的临界角为Ca=30°，换成平行光b，光射出的范围变大，则Ca<Cb，由，有na>nb，
B．在真空中传播，光的传播速度都为c，故B错误；
C．因为na>nb，故λa<λb，根据，知，故C正确；
D．因为na>nb，故νa>νb，根据爱因斯坦光电效应方程，可知b光照射某金属表面不一定能发生光电效应，故D错误。
故选C。
2．【答案】A
【详解】B．根据光路图可知，两束光的入射角相等，在介质中a光的折射角大，b光的折射角小，根据折射定律
可知，水滴对a光的折射率小于对b光的折射率，故B错误；
A．由于水滴对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，所以a光的波长大于b光的波长，故A正确；
C．根据
可知，在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度，故C错误；
D．根据
可知，在相同的条件下，a光的波长大于b光的波长，所以a光对应的干涉条纹间距较宽，故D错误。
故选A。
3．【答案】大 b a
【详解】[1]由图可知两束光的入射角相等，而a光的折射角比b光的折射角小，根据折射定律
可知水对a的折射率比对b的折射率小，再根据在水中a光的速度比b光的大；
[2]设光束在水和空气的交界面发生全反射的临界角为C，则
所以a光的全反射临界角比b光的全反射临界角大，将入射光线顺时针旋转，入射角增大，b光的入射角先达到全反射临界角发生全反射，从水面上方观察，b光先消失；
[3] 水对a的折射率比对b的折射率小，则b光的频率大，波长小；根据，故如果将a、b两束光分别照射在同一个杨氏双缝实验装置中，a光的干涉条纹间距更宽。
4．【答案】C
【详解】A．图乙是激光照射螺旋弹簧产生的衍射图样，衍射现象只能说明光具有波动性，而说明光是横波的关键现象是偏振，衍射本身无法区分横波和纵波，故A错误；
B．图丙是X射线照射DNA产生的衍射图样，衍射是波特有的现象，这说明 X 射线（光）具有波动性，而非粒子性。粒子性的典型现象是光电效应、康普顿效应，故B错误；
C．题目中，通过激光照射螺旋弹簧得到的衍射图样，类比X射线照射DNA得到的衍射图样，进而分析出DNA的螺旋结构，这正是类比思想的典型应用。故C正确；
D．根据光子能量可知，光子能量与波长成反比。已知激光的波长远大于X射线的波长，因此激光光子的能量小于X射线光子的能量，故D错误。
故选C。
5．【答案】A
【详解】彩色肥皂膜和油膜是由于光在此薄层上形成薄膜干涉，呈现彩色花纹。
A．杨氏双缝实验为光的干涉，故A正确；
B．影子的形成为光沿直线传播，故B错误；
C．光导纤维原理为光的全反射，故C错误；
D．泊松亮斑为光的衍射，故D错误。
故选A。
6．【答案】C
【详解】牛顿环是利用了光的干涉原理，增透膜是利用光的干涉原理，光经过大头针尖时产生条纹是衍射现象，用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象综上所述，与其余三种所涉及的光学原理不同的是C。
故选C。
7．【答案】D
【详解】A．图甲是光导纤维的工作原理示意图，利用的是光在内芯中发生全反射，所以内芯的折射率比外套的折射率大，故A错误；
B．图乙是“牛顿环”，一种薄膜干涉现象，不是“泊松亮斑”， “泊松亮斑”是圆盘衍射，故B错误；
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，即偏振现象，只有横波才有偏振现象，表明光波是横波，故C错误；
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若P1到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，即为波长的整数倍，说明P1点是振动加强的点，即P1处是亮条纹，故D正确。
故选D。
8．【答案】C
【详解】A．图甲为共振曲线，当驱动力频率等于振动系统固有频率时，振幅最大，故A错误；
B．乙图中，根据
若只将光源由蓝色光改为绿色光，波长增大，两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误；
C．当将薄片向右移动时，即增大空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C正确；
D．当M固定不动，缓慢转动N时，从图示位置开始转动90°的过程时，则M、N的振动方向垂直，此时光屏P上的光亮度最暗，故D错误。
故选C。
9．【答案】 干涉 光的色散 光的衍射 障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，可产生明显的衍射现象 红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远 光是一种横波
【详解】(1)[1][2][3]肥皂膜表面可看到彩色条纹，是因为肥皂膜的前后两面反射回来的两列光发生干涉时形成的彩色条纹；而露珠在阳光下呈现的彩色，是光的色散现象；对于通过狭缝观察太阳也会看到彩色条纹，是因为当缝的宽度小于波的波长时，能发生明显的衍射现象
(2)[4]光波发生明显的衍射现象的条件是为当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小；
(3)[5]根据干涉条纹公式
可知，波长越长的，中间条纹较宽，且条纹间距也越大；也可知，当发生光的衍射时，则波长越长的，衍射条纹越宽，因此红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远；
(4)[6]纵波振子是沿传播方向震动的，所以它可以通过那个纸板上的眼，也就不能偏振了。而横波振子是沿与传播方向垂直的方向震动的，而且振子的平衡位置不变，当波传到纸板处，这里的振子无法震动，部分波就无法传过去了，即发生了“偏振”现象。
10．【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。
真题·实战演练
高频考点：高频考点：高频考点集中在双缝干涉条纹间距、干涉 / 衍射产生条件、偏振光特点，重点是干涉条纹、衍射条纹的特征对比。薄膜干涉的应用是选择题高频；偏振现象、自然光与偏振光辨析考查频次很高。不同色光入射时条纹间距变化、增透膜原理、衍射图样识别考查频次高。常结合色散知识，由波长关系判断条纹宽窄变化。易错点集中在干涉衍射条件混淆、条纹特点记混、分不清偏振现象原理、误把衍射当成干涉，是试卷主要失分点。
1．【答案】BD
【详解】根据分析（其中是光屏与双缝间的距离，是双缝间的距离）
AB．根据可知若增大光屏与双缝间的距离，则相邻亮条纹中心的间距变大，故A错误，B正确；
CD．根据可知若用波长更长的单色光照射，则相邻亮条纹中心的间距变大，故C错误，D正确。
故选BD。
2．【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。
3．【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。
4．【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。
5．【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。
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