专题12 光的干涉、衍射和偏振 期中专题强化讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

人教版选择性必修1高二物理上学期期中专题强化 专题12 光的干涉、衍射和偏振 知识强化 一　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。 (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=nλ(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现明条纹。 当Δr=(2n+1)(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现暗条纹。 4.薄膜干涉 (1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ。 在P1、P2处，Δr=nλ(n=1，2，3…)，薄膜上出现明条纹。 在Q处，Δr=(2n+1)(n=0，1，2，3…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)应用：增透膜、检查平面的平整度。 二　光的衍射和偏振 1.光的衍射 发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。 2.光的偏振 (1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 (2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 (3)偏振光的形成 ①让自然光通过偏振片形成偏振光。 ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。 (4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。 (5)光的偏振现象说明光是一种横波。 三　几何光学与物理光学的综合应用 1.光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，由v=λf知，当f不变时，波长改变，光速改变。 2.同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，由n=知，n越大，传播速度越小。 3.光的频率、折射率、波速、波长的对应关系 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率f 低→高 同一介质中折射率n 小→大 同一介质中速度v 大→小 波长λ 大→小 临界角 大→小 通过棱镜的偏折角 小→大 典例剖析 【典例1】　(2025·山西吕梁市二模)如图甲所示是利用干涉技术检测材料表面缺陷的原理示意图，图乙为某种单色光照射下观测到的图样，下列说法正确的是(　　) A.图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板 B.若换用波长更长的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变密 C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的光学元件表面上有凹陷 D.稍微减小薄片的厚度，则图乙中的干涉条纹变密 【归纳总结】 薄膜干涉检查平整度条纹是等厚线。若被测表面下凹，则向楔形空气膜靠近顶角方向弯曲，若被测表面上凸，则向楔形空气膜远离顶角方向弯曲。(均选填“靠近”或“远离”) 【典例2】如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　) A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 【归纳总结】 　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 各相邻亮(暗)条纹间距不等 各相邻亮(暗)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、衍射都有明暗相间的条纹，干涉、衍射都是波特有的现象；从本质上看都属于光波的叠加，干涉是从双缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的 针对性训练 1．（2026高考海南卷）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高考物理河北卷第5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 3 （2026高考物理贵州卷第9题）光在折射率为n的光纤中传播路程 ，等效于光在真空中传播路程nL，nL称为光程。如图（a），两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点，形成上下两支路，上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图（b）所示，任意支路的光经过耦合点，与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程，异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射，则上下支路的光（ ） A. 在3口干涉加强 B. 在3口干涉削弱 C. 在4口干涉加强 D. 在4口干涉削弱 4．（2026高考物理江苏卷第4题）如图所示为在重力作用下肥皂膜上出现的条纹。关于该条纹，下列说法正确的是 A．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 B．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距相同 C．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 D．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距相同 5．（2026高考物理江苏卷第4题）如图所示，由照相机拍摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象，下列说法正确的是 A．照相机镜头前加的是滤光片 B．照相机镜头前加的是增透膜 C．照相机镜头前加的是偏振片 D．照相机镜头前加的是增反膜 6 (2025·陕晋青宁卷·9)在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440 nm的蓝色激光和波长为660 nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5 mm，双缝到屏的距离为500 mm，则屏上(　　) A.蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B.蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C.距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D.距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 7 (2025·河南郑州市三模)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝，均能在墙面上观察到干涉条纹，且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，则(　　) A.a光的波长比b光小 B.a光的频率比b光小 C.若换用更粗的头发丝，a光相邻两条亮条纹间的距离变小 D.若增大纸板与墙面的距离，b光相邻两条亮条纹间的距离变小 8 (2024·广西卷·9)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a≪l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是(　　) A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为nλ D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ 9　(2025·山东青岛市期末)如图是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图。衍射装置的上平台固定不动，下平台可以竖直上下微小移动；可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动。平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态。红色激光经过可调单缝后发生衍射，测量在观察屏上形成明暗相间的衍射条纹宽度，可求出单缝宽度d=2λR。已知λ为激光波长，R为单缝到屏的距离，δ为中央亮条纹的宽度。下列说法正确的是(　　) A.若仅增大R，则中央亮条纹宽度变小 B.若仅增大d，则中央亮条纹宽度变大 C.若仅减小d，则中央亮条纹宽度变小 D.若仅换成绿色激光，则中央亮条纹宽度变小 10 (2025·河南郑州市三模)图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是(　　) A.从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角比b光的临界角大 B.用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹比b光的窄 C.用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光的窄 D.a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 11 .(2025·山东滨州市二模)某实验小组在激光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是(　　) A.图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B.图乙是小圆孔衍射图样 C.图丙是双缝干涉图样 D.图丁是双缝干涉图样 12 .(2025·重庆卷·4)杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则(　　) A.相邻两亮条纹间距为 B.相邻两暗条纹间距为 C.双缝之间的距离为λ D.双缝之间的距离为λ 13 .(2025·山东卷·3)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称，光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO'轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO'轴转动90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是(　　) A.条纹间距不变，亮度减小 B.条纹间距增大，亮度不变 C.条纹间距减小，亮度减小 D.条纹间距不变，亮度增大 14 .(2024·山东卷·4)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　) A.滚珠b、c均合格 B.滚珠b、c均不合格 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 15.(多选)(2025·福建宁德市三模)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.该玻璃中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 　 16 .(2025·江西赣州市二模)如图甲所示为牛顿环，内由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在红光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。则(　　) A.出现明暗相间的条纹是因为光的衍射 B.拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C.若换成蓝光照射，会发现条纹变稀疏 D.若条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凹陷 17 .(2025·江苏省一模)某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中可能正确的是(　　) A.A处为单缝，甲图对应的缝宽小 B.A处为单缝，甲图对应的光源频率高 C.A处为双缝，甲图对应的双缝间距大 D.A处为双缝，甲图对应的AB距离大 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 人教版选择性必修1高二物理上学期期中专题强化 专题12 光的干涉、衍射和偏振 知识强化 一　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。 (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=nλ(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现明条纹。 当Δr=(2n+1)(n=0，1，2…)时，光屏上P'处出现暗条纹。 4.薄膜干涉 (1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ。 在P1、P2处，Δr=nλ(n=1，2，3…)，薄膜上出现明条纹。 在Q处，Δr=(2n+1)(n=0，1，2，3…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)应用：增透膜、检查平面的平整度。 二　光的衍射和偏振 1.光的衍射 发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。 2.光的偏振 (1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 (2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 (3)偏振光的形成 ①让自然光通过偏振片形成偏振光。 ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。 (4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。 (5)光的偏振现象说明光是一种横波。 三　几何光学与物理光学的综合应用 1.光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，由v=λf知，当f不变时，波长改变，光速改变。 2.同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，由n=知，n越大，传播速度越小。 3.光的频率、折射率、波速、波长的对应关系 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率f 低→高 同一介质中折射率n 小→大 同一介质中速度v 大→小 波长λ 大→小 临界角 大→小 通过棱镜的偏折角 小→大 典例剖析 【典例1】　(2025·山西吕梁市二模)如图甲所示是利用干涉技术检测材料表面缺陷的原理示意图，图乙为某种单色光照射下观测到的图样，下列说法正确的是(　　) A.图甲中上板是待检查的光学元件，下板是标准样板 B.若换用波长更长的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变密 C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的光学元件表面上有凹陷 D.稍微减小薄片的厚度，则图乙中的干涉条纹变密 答案　C 解析　题图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件，A错误；根据两条相邻亮条纹间距Δx=(θ为标准样板下表面和待检查的光学元件上表面的夹角)可知，其他条件不变，若换用波长更长的单色光，相邻亮条纹间距变大，则题图乙中的干涉条纹变疏，B错误；若出现题图丙中弯曲的干涉条纹，由于向左弯曲，说明弯曲部分的空气膜的厚度与右侧相同，即被检查的光学元件表面上有凹陷，C正确；根据相邻亮条纹间距Δx=可知，稍微减小薄片的厚度，θ减小，相邻亮条纹间距变大，则题图乙中的干涉条纹变疏，D错误。 【归纳总结】 薄膜干涉检查平整度条纹是等厚线。若被测表面下凹，则向楔形空气膜靠近顶角方向弯曲，若被测表面上凸，则向楔形空气膜远离顶角方向弯曲。(均选填“靠近”或“远离”) 【典例2】如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　) A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 答案　B 解析　双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹。相邻亮条纹间距Δx=λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应红光和蓝光。而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，黄光波长比紫光波长长，即2、4分别对应紫光和黄光。综上所述，1、2、3、4四幅图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，故选B。 【归纳总结】 　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 各相邻亮(暗)条纹间距不等 各相邻亮(暗)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、衍射都有明暗相间的条纹，干涉、衍射都是波特有的现象；从本质上看都属于光波的叠加，干涉是从双缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的 针对性训练 1．（2026高考海南卷）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 【解析】 根据双缝干涉条纹间隔公式，△x=，可知，若增大光屏与双缝间的距离L，则相邻亮条纹中心的间距变大，A错误B正确；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，C错误D正确。 2. （2026高考物理河北卷第5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 该装置利用金属丝两侧的空隙形成双缝干涉，设两挡板之间狭缝总宽度为W，双缝间距（即两透光狭缝中心距）为d=，金属丝经加热均匀膨胀，其直径D变大，双缝间的距离d变大，CD错误； 根据双缝干涉条纹间隔公式△x=λ，当双缝间的距离d变大时，相邻两条亮条纹中心间距为 变小，A正确B错误。 3 （2026高考物理贵州卷第9题）光在折射率为n的光纤中传播路程 ，等效于光在真空中传播路程nL，nL称为光程。如图（a），两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点，形成上下两支路，上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图（b）所示，任意支路的光经过耦合点，与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程，异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射，则上下支路的光（ ） A. 在3口干涉加强 B. 在3口干涉削弱 C. 在4口干涉加强 D. 在4口干涉削弱 答案 BC 解析 现有波长为的光从1口入射，经过耦合点A后，在上支路的光程为nL，在下支路的光程为nL+，经过耦合点B后，上支路的光到3口光程为nL，下支路的光到3口光程为nL++，两束光的光程差为，则在3口干涉削弱；经过耦合点B后，上支路的光到4口的光程为nL+，下支路的光到4口的光程为nL+，两光的光程差为零，则在4口干涉加强，所以BC正确，AD错误。 4．（2026高考物理江苏卷第4题）如图所示为在重力作用下肥皂膜上出现的条纹。关于该条纹，下列说法正确的是 A．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 B．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距相同 C．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 D．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距相同 答案 A 解析 肥皂膜上出现的条纹是薄膜干涉现象，是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变化越快（单位竖直高度的厚度变化率越大）。 根据薄膜干涉规律，相邻亮条纹（或暗条纹）对应的厚度差固定为半波长。厚度变化率越大，相邻亮条纹（或暗条纹）的竖直间距越小，因此 自上而下相邻条纹间距越来越小，A正确。 5．（2026高考物理江苏卷第4题）如图所示，由照相机拍摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象，下列说法正确的是 A．照相机镜头前加的是滤光片 B．照相机镜头前加的是增透膜 C．照相机镜头前加的是偏振片 D．照相机镜头前加的是增反膜 答案 C 解析 甲图无法看清车内景物，其原因是：汽车玻璃表面的反射光是偏振光，反射光盖过了车内景物的光线，因此甲图无法看清车内景物。 照相机镜头前加滤光片，能够过滤特定波长的光线，无法消除玻璃表面的反射光，A错误； 照相机镜头前加增透膜，可以增加整体透光率，无法消除玻璃表面的反射光，B错误； 照相机镜头前加偏振片，可以滤除玻璃表面的反射光，从而使车内景物的光线进入照相机镜头，拍摄可以看清车内景物的照片，C正确； 照相机镜头前加增反膜，增强光的反射，更加无法拍摄可以看清车内景物，D错误。 6 (2025·陕晋青宁卷·9)在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440 nm的蓝色激光和波长为660 nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5 mm，双缝到屏的距离为500 mm，则屏上(　　) A.蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B.蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C.距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D.距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠 答案　BC 解析　蓝光与红光频率不等，不能发生稳定干涉形成条纹，故A错误；根据相邻干涉条纹间距公式Δx=λ，由于蓝光的波长较短，故蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小，故B正确；蓝光的相邻干涉条纹间距为Δx1=4.4×10-4 m，红光的相邻干涉条纹间距为Δx2=6.6×10-4 m，要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知Δx1·m=Δx2·n，其中m=0，1，2…，n=0，1，2…，C项中x1=1.32 mm=3Δx1=2Δx2，满足条件；D项中x2=1.98 mm=4.5Δx1=3Δx2，不满足条件；故C正确，D错误。 7 (2025·河南郑州市三模)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝，均能在墙面上观察到干涉条纹，且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，则(　　) A.a光的波长比b光小 B.a光的频率比b光小 C.若换用更粗的头发丝，a光相邻两条亮条纹间的距离变小 D.若增大纸板与墙面的距离，b光相邻两条亮条纹间的距离变小 答案　BC 解析　根据条纹间距表达式Δx=λ，a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大，可知a光的波长比b光大，a光的频率比b光小，A错误，B正确；若换用更粗的头发丝，则双缝间距d变大，根据Δx=λ可知，a光相邻两条亮条纹间的距离变小，C正确；若增大纸板与墙面的距离，则l变大，根据Δx=λ可知b光相邻两条亮条纹间的距离变大，D错误。 8 (2024·广西卷·9)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a≪l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是(　　) A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为nλ D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ 答案　AD 解析　根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知Δx=λ=λ，故A正确，B错误；若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据λf=c，v=λ1f=，其中c为在真空中的光速，则λ1=，故C错误；若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，根据条纹间距公式有Δx=λ2，可得λ2=，结合C选项的分析可知λ2==，所以n'=λ，故D正确。 9　(2025·山东青岛市期末)如图是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图。衍射装置的上平台固定不动，下平台可以竖直上下微小移动；可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动。平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态。红色激光经过可调单缝后发生衍射，测量在观察屏上形成明暗相间的衍射条纹宽度，可求出单缝宽度d=2λR。已知λ为激光波长，R为单缝到屏的距离，δ为中央亮条纹的宽度。下列说法正确的是(　　) A.若仅增大R，则中央亮条纹宽度变小 B.若仅增大d，则中央亮条纹宽度变大 C.若仅减小d，则中央亮条纹宽度变小 D.若仅换成绿色激光，则中央亮条纹宽度变小 答案　D 解析　由d=2λR得δ=，可知，若仅增大R，则中央亮条纹宽度变大，故A错误；若仅增大d，则中央亮条纹宽度变小；若仅减小d，则中央亮条纹宽度变大，故B、C错误；若仅换成绿色激光，即波长减小，则中央亮条纹宽度变小，故D正确。 10 (2025·河南郑州市三模)图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是(　　) A.从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角比b光的临界角大 B.用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹比b光的窄 C.用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光的窄 D.a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 答案　A 解析　由题图乙知a光偏折程度较小，可知在冰晶中a光的折射率小于b光的折射率，由sin C=可知，从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，故A正确；由于冰晶中a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，根据c=λf可知，a光的波长大于b光的波长，由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，a光的干涉条纹比b光的宽，故B错误；由于a光波长大于b光波长，所以用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光的宽，故C错误；根据v=，t=，由于a光的折射率小于b光的折射率，所以a光在冰晶中的传播速度大于b光在冰晶中的传播速度，且a光在冰晶中的传播路程小于b光在冰晶中的传播路程，则a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间短，故D错误。 11 .(2025·山东滨州市二模)某实验小组在激光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是(　　) A.图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B.图乙是小圆孔衍射图样 C.图丙是双缝干涉图样 D.图丁是双缝干涉图样 答案　C 解析　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；而泊松亮斑是在阴影中间出现一个比较小的亮斑，阴影周围有环状衍射条纹，可知题图甲是小圆孔衍射图样，题图乙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故A、B错误；衍射图样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，则题图丙是双缝干涉图样，题图丁是单缝衍射图样，故C正确，D错误。 12 .(2025·重庆卷·4)杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则(　　) A.相邻两亮条纹间距为 B.相邻两暗条纹间距为 C.双缝之间的距离为λ D.双缝之间的距离为λ 答案　C 解析　根据题意，由题图可知，相邻两亮条纹(暗条纹)间距为Δx=，故A、B错误；由公式Δx=λ可得，双缝之间的距离为d==，故C正确，D错误。 13 .(2025·山东卷·3)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称，光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO'轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO'轴转动90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是(　　) A.条纹间距不变，亮度减小 B.条纹间距增大，亮度不变 C.条纹间距减小，亮度减小 D.条纹间距不变，亮度增大 答案　A 解析　根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知当P2旋转时，L、d、λ均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋转，透过P2的光不断减小，干涉条纹的亮度减小。 14 .(2024·山东卷·4)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　) A.滚珠b、c均合格 B.滚珠b、c均不合格 C.滚珠b合格，滚珠c不合格 D.滚珠b不合格，滚珠c合格 答案　C 解析　单色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的光程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的光程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。故选C。 15.(多选)(2025·福建宁德市三模)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.该玻璃中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 解析　根据n=，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；根据v=可知，a光在玻璃中的传播速度小于b光，选项B错误；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；根据Δx=λ，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。 　 16 .(2025·江西赣州市二模)如图甲所示为牛顿环，内由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在红光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。则(　　) A.出现明暗相间的条纹是因为光的衍射 B.拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C.若换成蓝光照射，会发现条纹变稀疏 D.若条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凹陷 答案　D 解析　出现明暗相间的条纹是光的干涉现象，故A错误；拧紧三颗螺丝时，两块玻璃砖间的空气膜厚度变薄，上玻璃砖下表面弧度变小，相当于Δx=中θ变小，所以会发现条纹变稀疏，故B错误；蓝光波长比红光短，根据干涉条纹间距公式，波长变短，条纹间距会变小，条纹应变得更密集，故C错误；若条纹如题图丁所示，局部条纹向中心弯曲。根据薄膜干涉原理，同一条纹对应空气薄膜厚度相同，说明弯曲处对应B上表面位置的空气薄膜厚度与更外侧位置的空气薄膜厚度相同，弯曲处玻璃板B上表面对应位置有凹陷，故D正确。 17 .(2025·江苏省一模)某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中可能正确的是(　　) A.A处为单缝，甲图对应的缝宽小 B.A处为单缝，甲图对应的光源频率高 C.A处为双缝，甲图对应的双缝间距大 D.A处为双缝，甲图对应的AB距离大 答案　D 解析　从题图中甲、乙的光强分布看，都出现了一系列间距几乎均匀的明暗相间条纹，这更符合“双缝干涉”而非“单缝衍射”特征(单缝衍射往往中央亮条纹最宽、最亮，旁侧亮条纹迅速减弱)，因此A处为双缝，题图甲条纹间距大于题图乙，说明题图甲对应光源频率低或者双缝间距小，A、B错误；双缝干涉的相邻亮纹间距满足Δx=，其中 d 为双缝中心间距、l为屏(或传感器)到双缝的距离、λ 为光的波长。题图甲相邻亮纹间距大于题图乙，光的频率不变的情况下：若双缝间距不变，题图甲对应的AB距离大；若AB距离不变，则题图甲对应的双缝间距小，故D正确，C错误。 1 学科网（北京）股份有限公司 $