专题十：光的干涉、衍射与偏振 专项训练-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

专题十：光的干涉、衍射和偏振 目录 2 考向1：双缝干涉条件与图样 2 考向2：干涉条纹间距计算 3 考向3：亮暗条纹的判断 4 考向4：用双缝干涉测量光的波长实验 5 考向5：薄膜干涉的原理与应用 7 考向6：单缝衍射与圆孔衍射 8 考向7：光的偏振与激光 9 考向8：泊松亮斑（光的波动性证据） 10 考向 知识点 双缝干涉条件与图样 相干光源条件：同频率、恒定相位差、振动方向相同；杨氏双缝干涉：明暗相间等间距条纹；中央为亮纹 干涉条纹间距计算 条纹间距公式 Δx=lλ/d（l：双缝到屏距离，d：双缝间距，λ：波长）；红光λ大→Δx大，紫光λ小→Δx小；用白光照→中央白色，两侧彩色 亮暗条纹的判断 光程差 δ=kλ（k=0,1,2,…）→亮纹中心；δ=(2k+1)λ/2→暗纹中心；双缝到屏上某点的路程差即为光程差 用双缝干涉测量光的波长实验 实验步骤：调共轴→放单缝/双缝→测量头测n条条纹间距→Δx=a/(n−1)→λ=dΔx/l；误差分析（d/l/Δx测量的偏差） 薄膜干涉的原理与应用 薄膜干涉原理：薄膜前后表面反射光叠加；应用：肥皂泡/油膜彩色条纹、增透膜（膜厚=λ/4使反射光干涉减弱）、检查平面平整度（等厚干涉条纹形状反映凹凸） 单缝衍射与圆孔衍射 单缝衍射：中央亮纹最宽最亮、两侧对称递减；缝越窄衍射越明显（缝宽≈λ时明显）；圆孔衍射：中央亮斑（艾里斑）+明暗相间同心圆环 干涉与衍射图样的区分 双缝干涉：等间距等亮度条纹；单缝衍射：中央最宽最亮，两侧宽度亮度递减；白光照射时，干涉条纹彩色对称，衍射条纹彩色不对称 光的偏振与激光 偏振是横波特有现象（纵波不会偏振）；自然光→偏振光（通过偏振片/反射）；偏振的应用（摄影滤光/立体电影/液晶显示） 激光特性：高方向性（平行度好）→测距/雷达；高单色性/高相干性→全息照相/干涉测量；高亮度→激光切割/医疗 泊松亮斑（光的波动性证据） 圆板衍射：阴影中心出现亮斑（泊松亮斑）→证明光的波动性 考向1：双缝干涉条件与图样 1．（25-26高二下·宁夏银川·期中）“日晕”是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的，如图所示，为一束太阳光照射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．a光的频率大于b光的频率 B．在冰晶中的传播速度a光大于b光 C．a、b两束光可以发生干涉现象 D．用同一双缝干涉装置进行实验，a光条纹间距小于b光 2．（2026·广东·一模）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 3．（25-26高三上·山东菏泽·阶段检测）某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（    ） A．若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B．若仅把双缝间距增大，彩色条纹间距将增大 C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D．若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 考向2：干涉条纹间距计算 4．（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． 5．（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 6．（25-26高二下·山东淄博·期末）如图为洛埃镜实验的原理图， 为红色光源， 为平面镜，光源到平面镜的距离和到屏的距离分别为和，在光屏上形成干涉条纹，要增加相邻的两条亮纹间距离可以采取的措施有（     ） A．仅增加光源到平面镜的距离 B．仅增加光源到屏的距离 C．仅把红色光源改成绿色光源 D．仅将平面镜水平向右靠近光屏移动 考向3：亮暗条纹的判断 7．（25-26高二下·四川遂宁·期末）在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2距离相等，P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为600 nm的光实验时，光屏中央P0处呈现中央亮条纹（记为第0条亮条纹），P处呈现第1条亮条纹。当改用波长为400nm的光实验时，P处将呈现（　　） A．第1条暗条纹 B．第2条暗条纹 C．第1条亮条纹 D．第2条亮条纹 8．（25-26高二上·湖南邵阳·期末）如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第2条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差应为 （　　） A． B． C． D． 9．（25-26高二下·陕西汉中·期中）利用双缝干涉实验测波长，用波长为的单色光实验时，屏上的P点为第零级亮条纹，Q点为第一级亮条纹，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．用波长为的光实验时，P、Q一定为亮条纹 B．用波长为的光实验时，第一级亮纹向下稍微移动一些 C．用波长为的光实验时，Q点仍为亮条纹 D．用波长为的光实验时，P、Q间没有亮条纹 考向4：用双缝干涉测量光的波长实验 10．（25-26高二下·湖南长沙·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），并选用缝间距为的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在处和处，则 。 A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 。 A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、位置时，游标尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为__________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为__________。 11．（25-26高二下·陕西咸阳·阶段检测）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 (1)M、N、P三个光学元件依次为_____； A．滤光片、双缝、单缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 D．单缝、双缝、滤光片 (2)如图所示，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是_____； A．仅转动透镜 B．仅转动遮光筒 C．仅转动测量头 D．仅转动手轮 (3)将红色滤光片换用蓝色滤光片重新做实验，其他条件不变，则观察到光屏上的条纹数会__________（填“增多”或“减少”）。 (4)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．仅撤去滤光片，光屏上仍能观察到干涉图样 B．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小 C．仅撤去双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的条纹 D．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为 (5)实验中，将分划板的中心刻线由A条纹移到B条纹，如图丙所示，测量头上的示数由15.4mm变为12.4mm，已知双缝到屏的距离为65.0cm，双缝间距为0.20mm，则该光的波长________mm（结果保留两位有效数字）。 考向5：薄膜干涉的原理与应用 12．（25-26高二上·江西宜春·期末）某新型光伏电池采用多层复合膜结构，通过调节沉积电压可精确控制表面减反射膜的厚度。当自然光照射时，膜层前后表面反射的光发生叠加，电池表面呈现彩虹色条纹。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．这是光的折射现象 B．这是光的干涉现象 C．这是光的衍射现象 D．这是光的偏振现象 13．（25-26高二下·河南信阳·期末）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃之上，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薄膜。当单色光从上方射入后，关于从上往下看到的干涉条纹的特点，下列说法错误的是（     ） A．任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定 B．任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等 C．现若在如图所示的装置中抽去一张纸片，则当光入射到劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到干涉条纹变疏 D．当改用频率更高的光照射时，从上往下可以观察到相邻干涉条纹中心间距变大 14．（25-26高二下·江西南昌·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 考向6：单缝衍射与圆孔衍射 15．（2026·江苏镇江·三模）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 16．（25-26高二下·北京西城·期中）如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是单色光形成的干涉或衍射图样，根据各图样的特点可知（　　） A．甲图是光的衍射图样 B．乙图是光的干涉图样 C．丙图是光的干涉图样 D．丁图是光的衍射图样 17．（25-26高二上·江苏宿迁·期末）某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（　　） A．甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B．乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C．甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D．甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 考向7：光的偏振与激光 18．（25-26高二上·江苏南通·期末）如图所示，L是发光二极管，P是透振方向为竖直方向的偏振片。一同学戴着图乙的偏振眼镜观察二极管，则（     ） A．从M点观察，左镜片亮、右镜片暗 B．从M点观察，左镜片暗、右镜片亮 C．从N点观察，左镜片亮、右镜片暗 D．从N点观察，左镜片暗、右镜片亮 19．（25-26高二上·山东威海·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 20．（25-26高二下·湖南衡阳·期末）随着科学技术的发展，无人机技术得以迅速发展，出现了如图所示的快递无人机，这种快递无人机在飞行过程中，通过机载雷达系统不断发出激光和超声波进行信号传输，下列关于激光和超声波的说法正确的是（     ） A．激光的传播需要介质 B．超声波和激光都能在真空中传播 C．激光是电磁波 D．超声波在介质中传播速度与它的频率有关 考向8：泊松亮斑（光的波动性证据） 21．（25-26高二下·河南许昌·期中）当一束单色光垂直照射在不透明小圆盘上时，在小圆盘后方合适位置的光屏上会出现令人惊奇的图样，本该完全黑暗的阴影中心竟出现一个明亮光点，周围环绕着明暗相间的同心圆环，这个亮斑被称为泊松亮斑。以下说法正确的是（　　） A．泊松亮斑是泊松首先通过实验发现的 B．泊松亮斑的出现支持了光的微粒说 C．泊松亮斑的成因是光的直线传播 D．泊松亮斑的成因是光的衍射 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题十：光的干涉、衍射和偏振 目录 2 考向1：双缝干涉条件与图样 2 考向2：干涉条纹间距计算 4 考向3：亮暗条纹的判断 6 考向4：用双缝干涉测量光的波长实验 8 考向5：薄膜干涉的原理与应用 11 考向6：单缝衍射与圆孔衍射 12 考向7：光的偏振与激光 14 考向8：泊松亮斑（光的波动性证据） 16 考向 知识点 双缝干涉条件与图样 相干光源条件：同频率、恒定相位差、振动方向相同；杨氏双缝干涉：明暗相间等间距条纹；中央为亮纹 干涉条纹间距计算 条纹间距公式 Δx=lλ/d（l：双缝到屏距离，d：双缝间距，λ：波长）；红光λ大→Δx大，紫光λ小→Δx小；用白光照→中央白色，两侧彩色 亮暗条纹的判断 光程差 δ=kλ（k=0,1,2,…）→亮纹中心；δ=(2k+1)λ/2→暗纹中心；双缝到屏上某点的路程差即为光程差 用双缝干涉测量光的波长实验 实验步骤：调共轴→放单缝/双缝→测量头测n条条纹间距→Δx=a/(n−1)→λ=dΔx/l；误差分析（d/l/Δx测量的偏差） 薄膜干涉的原理与应用 薄膜干涉原理：薄膜前后表面反射光叠加；应用：肥皂泡/油膜彩色条纹、增透膜（膜厚=λ/4使反射光干涉减弱）、检查平面平整度（等厚干涉条纹形状反映凹凸） 单缝衍射与圆孔衍射 单缝衍射：中央亮纹最宽最亮、两侧对称递减；缝越窄衍射越明显（缝宽≈λ时明显）；圆孔衍射：中央亮斑（艾里斑）+明暗相间同心圆环 干涉与衍射图样的区分 双缝干涉：等间距等亮度条纹；单缝衍射：中央最宽最亮，两侧宽度亮度递减；白光照射时，干涉条纹彩色对称，衍射条纹彩色不对称 光的偏振与激光 偏振是横波特有现象（纵波不会偏振）；自然光→偏振光（通过偏振片/反射）；偏振的应用（摄影滤光/立体电影/液晶显示） 激光特性：高方向性（平行度好）→测距/雷达；高单色性/高相干性→全息照相/干涉测量；高亮度→激光切割/医疗 泊松亮斑（光的波动性证据） 圆板衍射：阴影中心出现亮斑（泊松亮斑）→证明光的波动性 考向1：双缝干涉条件与图样 1．（25-26高二下·宁夏银川·期中）“日晕”是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的，如图所示，为一束太阳光照射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．a光的频率大于b光的频率 B．在冰晶中的传播速度a光大于b光 C．a、b两束光可以发生干涉现象 D．用同一双缝干涉装置进行实验，a光条纹间距小于b光 【答案】B 【解析】A．光从空气进入同一种介质时，频率越大，折射率越大，由图中光的偏折程度可知，b的折射率大于a的折射率，故b光频率大于a光频率，a光的波长大于b光波长，故A错误； B．根据可知，在冰晶中，a的传播速度大于b的传播速度，故B正确； C．干涉的条件是两束光频率相同，a、b两束光频率不同，不能发生干涉现象，故C错误； D．根据可知，a光的波长大于b光波长，则a光条纹间距大于b光，故D错误。 故选B。 2．（2026·广东·一模）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 【答案】A 【解析】甲、乙两束光由同一光源发出，故为相干光，由于甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，甲、乙两束光存在相位差，相遇时会形成明条纹或暗条纹，故两束反射光叠加发生的是干涉现象，A正确，BCD错误。 故选A。 3．（25-26高三上·山东菏泽·阶段检测）某同学采用如图所示的方案来观察光学现象。初始时，可换光学器件处未放任何器件，能在光屏上看到彩色条纹，则（    ） A．若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹 B．若仅把双缝间距增大，彩色条纹间距将增大 C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变成单色明暗相间的条纹 D．若在可换光学器件处分别放入红色、绿色滤光片，则放入绿色滤光片时，光屏上相邻亮条纹中心间距更大 【答案】A 【解析】A．由题意可知，光屏上有彩色的条纹，红色滤光片只允许红光透过，则若透过红色滤光片观察光屏，会看到红黑相间的条纹，故A正确； C．若在可换光学器件处放入偏振片，光屏上的彩色条纹将变暗，故C错误； BD．根据可知，增大，则减小，放入绿色滤光片时，波长减小，则光屏上相邻亮条纹中心间距减小，故BD错误。 故选A。 考向2：干涉条纹间距计算 4．（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 【解析】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。 5．（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 【解析】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。 6．（25-26高二下·山东淄博·期末）如图为洛埃镜实验的原理图， 为红色光源， 为平面镜，光源到平面镜的距离和到屏的距离分别为和，在光屏上形成干涉条纹，要增加相邻的两条亮纹间距离可以采取的措施有（     ） A．仅增加光源到平面镜的距离 B．仅增加光源到屏的距离 C．仅把红色光源改成绿色光源 D．仅将平面镜水平向右靠近光屏移动 【答案】B 【解析】A．从光源直接发出的光和被平面镜M反射的光实际上是同一列光，所以是相干光，该干涉现象可以看做双缝干涉，如图所示 则之间的距离为，而光源S到光屏的距离L可以看成双缝到光屏的距离，根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式 联立解得相邻两条亮纹间距为 所以仅增加光源到平面镜的距离，则减小，故A错误； B．仅增加光源到屏的距离，根据 可知增加，故B正确； C．仅把红色光源改成绿色光源，则波长减小，根据 可知减小，故C错误； D．仅将平面镜水平向右靠近光屏移动，光源S到镜面的垂直距离不变，虚像 的位置不变，光源到屏的距离L也不变，根据 可知不变，故D错误。 故选B。 考向3：亮暗条纹的判断 7．（25-26高二下·四川遂宁·期末）在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2距离相等，P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为600 nm的光实验时，光屏中央P0处呈现中央亮条纹（记为第0条亮条纹），P处呈现第1条亮条纹。当改用波长为400nm的光实验时，P处将呈现（　　） A．第1条暗条纹 B．第2条暗条纹 C．第1条亮条纹 D．第2条亮条纹 【答案】B 【解析】双缝干涉中，亮纹条件为路程差，，为亮纹的序号； 暗纹条件为路程差，，为暗纹的序号。 当波长时，处为第1条亮纹，因此点的路程差 ，该路程差不随入射光波长改变。 换用波长的光后，对点有 符合暗纹条件，且，因此处为第2条暗条纹。 故选B。 8．（25-26高二上·湖南邵阳·期末）如图所示，用频率为f的单色光（激光）垂直照射双缝，在光屏的P点出现第2条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差应为 （　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】在光屏的P点出现第2条暗条纹，可知P到双缝S1、S2的距离之差 故选B。 9．（25-26高二下·陕西汉中·期中）利用双缝干涉实验测波长，用波长为的单色光实验时，屏上的P点为第零级亮条纹，Q点为第一级亮条纹，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．用波长为的光实验时，P、Q一定为亮条纹 B．用波长为的光实验时，第一级亮纹向下稍微移动一些 C．用波长为的光实验时，Q点仍为亮条纹 D．用波长为的光实验时，P、Q间没有亮条纹 【答案】C 【解析】AB．点为第零级亮条纹，说明点到两狭缝的距离差等于0，为第一级亮条纹，说明点到两狭缝的距离差等于波长的一倍，即为。用波长为的光实验时，点到两狭缝的距离差仍为0，点到两狭缝的距离差仍为，为半波长的一倍，则点为暗条纹，第一级亮条纹应向上移动，故AB错误； CD．用波长为的光实验时，点到两狭缝的距离差仍为，且该距离差等于波长的两倍，点为亮条纹，且间还有一条亮条纹，故C正确，D错误。 故选C。 考向4：用双缝干涉测量光的波长实验 10．（25-26高二下·湖南长沙·期中）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），并选用缝间距为的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在处和处，则 。 A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 。 A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、位置时，游标尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为__________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为__________。 【答案】(1)B (2)C (3) 【解析】（1）因为该实验是双缝干涉实验，是单缝，是双缝，单缝是竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹。 故选B。 （2）若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的。 故选C。 （3）[1]由图可知条纹间距 根据条纹间距公式 两式联立得 [2]此游标卡尺精度值为，读数等于主尺读数与游标尺读数之和，故读数为 11．（25-26高二下·陕西咸阳·阶段检测）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 (1)M、N、P三个光学元件依次为_____； A．滤光片、双缝、单缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 D．单缝、双缝、滤光片 (2)如图所示，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是_____； A．仅转动透镜 B．仅转动遮光筒 C．仅转动测量头 D．仅转动手轮 (3)将红色滤光片换用蓝色滤光片重新做实验，其他条件不变，则观察到光屏上的条纹数会__________（填“增多”或“减少”）。 (4)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．仅撤去滤光片，光屏上仍能观察到干涉图样 B．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小 C．仅撤去双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的条纹 D．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为 (5)实验中，将分划板的中心刻线由A条纹移到B条纹，如图丙所示，测量头上的示数由15.4mm变为12.4mm，已知双缝到屏的距离为65.0cm，双缝间距为0.20mm，则该光的波长________mm（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)C (2)C (3)增多 (4)AC (5)2.3×10-4 【解析】（1）图中M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝和双缝。 故选C。 （2）测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，仅转动测量头即可。 故选C。 （3）将红色滤光片换用蓝色滤光片重新做实验，其他条件不变，光的波长变短，根据条纹间距公式 可知条纹间距变短，则观察到光屏上的条纹数会增多。 （4）A．仅撤掉滤光片，光屏仍能观察到彩色干涉图样，故A正确； B．根据条纹间距公式 可知，若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大，故B错误； C．仅撤掉双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的衍射条纹，故C正确； D．用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为，故D错误。 故选AC。 （5）A、B之间有4个条纹间距，条纹间距 根据条纹间距公式 代值可得 考向5：薄膜干涉的原理与应用 12．（25-26高二上·江西宜春·期末）某新型光伏电池采用多层复合膜结构，通过调节沉积电压可精确控制表面减反射膜的厚度。当自然光照射时，膜层前后表面反射的光发生叠加，电池表面呈现彩虹色条纹。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．这是光的折射现象 B．这是光的干涉现象 C．这是光的衍射现象 D．这是光的偏振现象 【答案】B 【解析】题干描述的是膜层前后表面反射的光发生叠加产生彩色条纹，这是薄膜干涉现象，属于光的干涉。 故选B。 13．（25-26高二下·河南信阳·期末）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃之上，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薄膜。当单色光从上方射入后，关于从上往下看到的干涉条纹的特点，下列说法错误的是（     ） A．任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定 B．任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等 C．现若在如图所示的装置中抽去一张纸片，则当光入射到劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到干涉条纹变疏 D．当改用频率更高的光照射时，从上往下可以观察到相邻干涉条纹中心间距变大 【答案】D 【解析】A．劈尖干涉中，相邻明条纹或暗条纹对应的光程差相差一个波长（或半个波长的奇数倍/整数倍），对应的薄膜厚度差恒为半个波长，故A正确； B．劈尖干涉属于等厚干涉，同一条干涉条纹对应的是同一厚度的空气薄膜，故B正确； C．抽去一张纸片后，劈尖的顶角变小，空气薄膜的倾角变缓。由于条纹间距，当变小时，条纹间距变大，干涉条纹会变疏，故C正确； D．改用频率更高的光照射时，光的波长变小。根据条纹间距公式，波长变小时，相邻干涉条纹的间距变小，即条纹变密，故D错误。 故选D。 14．（25-26高二下·江西南昌·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 【解析】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。 考向6：单缝衍射与圆孔衍射 15．（2026·江苏镇江·三模）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 【解析】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。 16．（25-26高二下·北京西城·期中）如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是单色光形成的干涉或衍射图样，根据各图样的特点可知（　　） A．甲图是光的衍射图样 B．乙图是光的干涉图样 C．丙图是光的干涉图样 D．丁图是光的衍射图样 【答案】D 【解析】A．甲图中条纹间距相等、宽度相等，符合双缝干涉条纹的特点（），是光的双缝干涉图样，故A错误； B．乙图中中间亮条纹最宽，向外条纹变窄，间距变小，符合单缝衍射条纹的特点，是光的单缝衍射图样，故B错误； C．丙图为明暗相间的同心圆环，且中心为亮斑，是光通过小孔形成的圆孔衍射图样，故C错误； D．丁图中心阴影区有一个亮斑（泊松亮斑），是光射到不透明小圆板后的衍射图样，故D正确。 故选D。 17．（25-26高二上·江苏宿迁·期末）某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（　　） A．甲图是光线射到圆孔后的衍射图样 B．乙图是光线射到圆孔后的衍射图样 C．甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样 D．甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样 【答案】A 【解析】根据衍射现象图样的特点，可知圆孔衍射的图样，是中央为亮斑，周围环绕着明暗相间的同心圆环；不透明圆板衍射的图样，是在圆板阴影的中心有一个亮斑，周围是明暗相间的圆环。故甲图是光线射到圆孔后的衍射图样，乙图是光线射到圆板后的衍射图样。故选A。 考向7：光的偏振与激光 18．（25-26高二上·江苏南通·期末）如图所示，L是发光二极管，P是透振方向为竖直方向的偏振片。一同学戴着图乙的偏振眼镜观察二极管，则（     ） A．从M点观察，左镜片亮、右镜片暗 B．从M点观察，左镜片暗、右镜片亮 C．从N点观察，左镜片亮、右镜片暗 D．从N点观察，左镜片暗、右镜片亮 【答案】C 【解析】发光二极管L发出的光为偏振光，偏振片P的透振方向为竖直方向，所以经过P后光为竖直方向的偏振光 AB．从M点观察时，竖直方向的偏振光可以透过左镜片，所以左镜片亮，水平方向的偏振光可以透过右镜片，所以右镜片亮，AB错误； CD．从N点观察时，竖直方向的光能透过偏振片P，其它方向的光不能透过偏振片P，此时竖直方向的偏振光可以透过左镜片，不能透过右镜片，左镜片亮，右镜片暗，C正确，D错误。 故选C。 19．（25-26高二上·山东威海·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 【解析】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。 20．（25-26高二下·湖南衡阳·期末）随着科学技术的发展，无人机技术得以迅速发展，出现了如图所示的快递无人机，这种快递无人机在飞行过程中，通过机载雷达系统不断发出激光和超声波进行信号传输，下列关于激光和超声波的说法正确的是（     ） A．激光的传播需要介质 B．超声波和激光都能在真空中传播 C．激光是电磁波 D．超声波在介质中传播速度与它的频率有关 【答案】C 【解析】AC．激光是电磁波，传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误，C正确。 B．超声波是机械波，传播需要介质，不能在真空中传播，故B错误； D．在同一介质中，超声波的传播速度由介质的性质决定，与频率无关，故D错误。 故选C。 考向8：泊松亮斑（光的波动性证据） 21．（25-26高二下·河南许昌·期中）当一束单色光垂直照射在不透明小圆盘上时，在小圆盘后方合适位置的光屏上会出现令人惊奇的图样，本该完全黑暗的阴影中心竟出现一个明亮光点，周围环绕着明暗相间的同心圆环，这个亮斑被称为泊松亮斑。以下说法正确的是（　　） A．泊松亮斑是泊松首先通过实验发现的 B．泊松亮斑的出现支持了光的微粒说 C．泊松亮斑的成因是光的直线传播 D．泊松亮斑的成因是光的衍射 【答案】D 【解析】A．泊松亮斑是阿拉果首先在实验中观察到的，故A错误； B．泊松亮斑的出现支持了光的波动说，故B错误； CD．泊松亮斑的成因是光的衍射，故C错误，D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $