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第3节　光的衍射
题组一　光的衍射
1.下列哪些属于光的衍射现象（　　）
A.雨后美丽的彩虹
B.对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹
C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹
D.光通过三棱镜产生的彩色光谱
2.下列关于单缝衍射图样的说法中正确的有（　　）
A.它同双缝干涉的图样完全相同
B.亮条纹的宽度不同，但亮度相同
C.亮条纹的宽度相同，但亮度不同
D.亮条纹的宽度和亮度均不相同，且中间亮纹最宽最亮
3.下列对衍射现象的描述中不正确的是（　　）
A.用白光做衍射实验时，得到的亮纹是彩色的
B.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清
C.用圆屏作障碍物，影的中心全是暗斑
D.窄缝衍射图样的中心条纹最亮、最宽
4.当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而正面下方又弥漫云雾时，有时会在正面下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴或冰晶边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是（　　）
A.雨后的彩虹
B.孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓
C.路面上的油膜阳光下呈现彩色
D.阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑
5.（2025·湖南省益阳市期末）在挡板上安装一个宽度可以调节的狭缝，缝后放一个光屏。用平行单色光照射狭缝，调节好狭缝的宽度，能从光屏上看到衍射条纹。如果进一步调小狭缝的宽度，则（　　）
A.光屏上衍射条纹宽度不变
B.光屏上衍射条纹宽度变窄
C.光屏上衍射条纹宽度变宽
D.光屏上看不到衍射条纹
6.（2025·福建省三明期末）（1）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的　　　　（选填“折射”“干涉”或“衍射”）。当缝的宽度　　　　（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显。
（2）如图所示，某L形透明材料的折射率n＝2。现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，则θ的最大值为　　　　。
题组二　单缝衍射与双缝干涉的比较
7.〔多选〕如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光用同一实验装置形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是（　　）
A.a、b是光的干涉图样
B.c、d是光的衍射图样
C.形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短
D.形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长
8.〔多选〕关于下列图像的判断中正确的是（　　）
A.甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”
B.甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样
C.丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样
D.丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样
9.如图所示，a表示单缝，b表示双缝。用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹），如图c、d所示。下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是（　　）
A.图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹
B.单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹
C.双缝间距离越短，对应条纹间距越大
D.照射双缝的单色光的波长越短，对应条纹间距越大
10.〔多选〕用卡尺两脚间的狭缝观察光的衍射现象时（　　）
A.中央条纹宽而亮，两侧条纹窄而暗
B.若已知λ紫＜λ红，用紫光做光源时观察到的条纹比用红光做光源时观察到的条纹宽
C.用黄光做光源时，中央呈亮条纹，两侧是宽度不等明暗相间的条纹
D.若将狭缝宽度由0.5 mm缩小到0.2 mm，条纹间距变宽，亮度变暗
11.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干涉条纹，现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到（　　）
A.与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些
B.与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些
C.只有一条与缝宽对应的明条纹
D.无条纹，只存在一片红光
12.如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图如图乙所示，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.在冰晶中，b光的传播速度较大
B.用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽
C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大
D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
13.某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是　　　　（填“单缝”或“双缝”）。当进行干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较　　　的双缝（填“宽”或“窄”），或使缝屏与光屏间的距离　　　　（填“增大”或“减小”）。
第3节　光的衍射
1.B　雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色光谱都是光的折射现象；阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象；对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象，故B正确。
2.D　由干涉条纹和衍射条纹的特征可知选项D正确。
3.C　用白光做衍射实验时，得到的亮纹是彩色的。故A正确；刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是由于光的衍射形成的，故B正确；光线通过圆屏，发生衍射现象，在屏上中心有亮斑，故C错误；由单缝衍射图样的特点可知D正确。
4.B　“佛光”现象属于光的衍射现象，孔雀羽毛色彩斑斓也属于光的衍射现象，故B正确。A项属于光的折射，C项属于光的干涉，D项属于小孔成像，故A、C、D错误。
5.C　用平行单色光照射狭缝，会发生衍射现象，狭缝宽度越小，则衍射现象越明显，光屏上衍射条纹宽度变宽，故C正确。
6.（1）衍射　接近　（2）60°
解析：（1）产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波的波长小或接近波的波长。
（2）光线不射入空气中，则在AB面发生全反射，有sin C＝，且C＋θ＝90°，得θ＝60°。
7.ABD　干涉图样的条纹间距相等，衍射图样的中央条纹最宽，所以a、b是光的干涉图样，c、d是光的衍射图样，故A、B正确；a图样条纹间距比b图样条纹间距大，根据Δy＝，可知形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长长，故C错误；c图样的中央条纹比d图样的中央条纹宽，即前者衍射现象更明显，所以形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长，故D正确。
8.AC　“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”，而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”，无阴影，A正确，B错误；题丙图很明显是双缝干涉的图样，因干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，题丁图是单缝衍射图样，C正确，D错误。
9.C　由单缝衍射条纹中间条纹宽、两侧条纹窄可知，题图d表示单缝衍射条纹，选项A错误；由公式Δy＝λ可知，选项C正确，选项D错误；根据发生明显衍射的条件判断出选项B错误。
10.ACD　对于衍射条纹的特征由12个字可以概括：“中宽边窄”“中亮边暗”“中白边彩”，其中“中白边彩”只适合于白光光源，故A正确；用不同的单色光做光源，波长越长则屏上观察到的条纹越宽，故B错误；用同一光源时，中央亮纹两侧的明暗条纹是对称的，宽度不相等，故C正确；若将狭缝宽度由0.5 mm缩小到0.2 mm，狭缝宽度减小，衍射更加明显，条纹间距变宽，同时由于通过的光减少，亮度变暗，故D正确。
11.B　双缝时为相干光源的干涉，单缝时为光的衍射，且干涉和衍射的图样不同。衍射图样和干涉图样的异同点：中央都出现明条纹，但衍射图样中央明条纹较宽，两侧都出现间距不等的明暗相间的条纹，且亮度迅速减弱，干涉图样为等间距的明暗相间的条纹，所以B正确。
12.C　由题图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由v＝，知在冰晶中，b光的传播速度小，A错误；与a光相比，b光的折射率大，波长短，当用a、b光做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更窄， B错误；a光的折射率小于b光的折射率，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，根据Δy＝λ，a光相邻条纹间距大，C正确；由临界角公式sin C＝，a光的折射率小，a光的临界角大，D错误。
13.单缝　窄　增大
解析：由乙图可知，条纹中间亮、两边暗，是衍射条纹，故在缝屏上安装的是单缝；由Δy＝λ知，要使干涉条纹间距变大，双缝的间距需减小，即选择间距较窄的双缝或使双缝与光屏间的距离增大。
2 / 2第3节　光的衍射
素养目标
1.知道光的衍射现象，掌握产生明显衍射现象的条件。2.掌握光的衍射条纹与干涉条纹的区别。3.了解衍射对分辨本领的影响及衍射光栅的特点。
知识点一｜衍射现象　衍射对分辨本领的影响
1.衍射现象
（1）定义：光　　　　障碍物偏离直线传播的现象称为光的衍射。
（2）发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或孔的尺寸　　　　光的波长时，衍射现象才是明显的。
2.衍射对分辨本领的影响
（1）一个光学仪器的分辨本领，就是这个仪器能把彼此靠近的物体的像　　　　　　　的能力。
（2）光学显微镜和望远镜等光学仪器，其透镜就相当于小圆孔，透镜的直径越小，产生的衍射现象越明显，分辨本领就越。
知识点二｜衍射光栅
1.定义：在两个螺杆上绷上许多平行的细金属线，或者在玻璃片上刻上许多均匀细槽的光学器件。
2.种类：　　　　光栅和　　　　光栅。
3.图样：透射光栅的衍射图样是　　　　　　和　　　　　　的共同结果。多缝干涉的结果使光栅衍射的亮条纹的宽度比单缝衍射时　　　　　，明条纹又又。
【情境思辨】
　图甲为透过两支铅笔并在一起的狭缝观看日光灯看到的彩色条纹；图乙为显微镜；图丙为通过光栅拍摄灯光得到的奇妙效果。
（1）透过两支铅笔并在一起的狭缝观看日光灯看到的彩色条纹是光的干涉现象。（　　）
（2）显微镜的镜头越小，其分辨本领越低。（　　）
（3）光栅的衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。（　　）
要点一　光的衍射
【探究】
如图甲所示，在一块不透光板的中间开一个直径大小可调的圆孔，用点光源照射圆孔，圆孔的直径由较大逐渐变小时，在屏上会出现的明亮圆形光斑逐渐变小（如图乙、丙所示），直至在屏上会出现明暗相间的条纹（如图丁所示）。
请思考：
（1）图乙、丙中的情境是什么现象造成的？
（2）图丁中的情境是什么现象造成的？
【归纳】
1.光产生明显衍射的条件
障碍物或孔的尺寸接近光的波长，甚至比光的波长小。
注意：光的直线传播只是一个近似的规律，当障碍物或狭缝的尺寸很大时，衍射现象不明显，光可以看成沿直线传播。
2.三种衍射图样的比较
分类 图样 特点
单缝 衍射 （1）单色光：①中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小；中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄。 ②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关，入射光的波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 （2）白光：中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹最宽、最亮
圆孔 衍射 （1）单色光：中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小。 （2）白光：中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环。波长越大，中央圆形亮斑的直径越大
圆盘 衍射 （1）中央是亮斑。 （2）形成泊松亮斑时，圆盘阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环
【典例1】　某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（　　）
A.甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样，甲图中孔的直径较大
B.甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样，乙图中板的直径较大
C.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
D.乙图是光线射到圆孔后的衍射图样，甲图是光线射到圆板后的衍射图样
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
规律方法
衍射图样的特征
（1）衍射条纹的特征可以用十二个字概括：“中宽边窄”“中亮边暗”“中白边彩”。其中“中白边彩”只适合于白光光源。
（2）各种衍射图样的形状不同，而图样的分布规律、影响因素都是类似的。
1.在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），可以看到（　　）
A.黑白相间的直条纹
B.黑白相间的弧形条纹
C.彩色的直条纹
D.彩色弧形条纹
2.（2025·福建省三明市期中）用卡尺观察单缝衍射现象，当缝宽由0.1 mm逐渐增大到0.5 mm的过程中（　　）
A.衍射条纹间距变窄，衍射现象逐渐消失
B.衍射条纹间距离变宽，衍射现象越加显著
C.衍射条纹间距不变，亮度增加
D.衍射条纹间距不变，亮度减小
3.在一次观察光的衍射的实验中，观察到如图所示的清晰明暗相间的图样，那么障碍物应是（　　）
A.很小的不透明的圆板
B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C.很大的不透明的圆板
D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板
要点二　单缝衍射与双缝干涉的比较
【归纳】
1.单缝衍射与双缝干涉的对比
项目 单缝衍射 双缝干涉
不 同 点 产生条件 只要狭缝足够小，任何光都能发生明显的衍射现象 频率相同的两列光波相遇叠加
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 中央条纹最亮，两边最暗 条纹清晰，亮度基本相等
相 同 点 成因 都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果
意义 都是波特有的现象，表明光是一种波
2.三点提醒
（1）单缝衍射可以理解为若干个光源的干涉，从而理解条纹相间排列。
（2）光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大。
（3）复色光的衍射或干涉图样，可认为是各单色光单独衍射或干涉所成图样的叠加。
【典例2】　〔多选〕如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样。图中黑色部分代表亮条纹，下列判断正确的是（　　）
A.图甲是红光的双缝干涉图样
B.图乙是紫光的双缝干涉图样
C.图丙是紫光的单缝衍射图样
D.图丁是红光的单缝衍射图样
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（　　）
A.光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理
B.光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的
C.光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点
D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果
2.利用如图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（　　）
　
A.甲对应单缝，乙对应双缝
B.甲对应双缝，乙对应单缝
C.都是单缝，甲对应的缝宽较大
D.都是双缝，甲对应的双缝间距较大
3.如图所示的4幅明暗相间的条纹图样，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（黑色部分表示亮纹）。则下面的四幅图从左到右排列，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
要点回眸
1.下列光现象中，光学原理与其他各项不同的是（　　）
2.关于衍射光栅，下列说法不正确的是（　　）
A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的
B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类
C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝
D.透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝
3.我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另一个重要的原因是（　　）
A.红光比其他可见光更容易发生衍射
B.红光比其他可见光更容易发生干涉
C.红光比其他可见光频率更大
D.红光比其他可见光在玻璃中的折射率小
4.（2024·福建宁德月考）EUV光刻机是利用波长为13.5 nm的极紫外光进行曝光来制造芯片。如图为EUV光刻机的简化原理图，为提高光刻机的光刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为1.5的浸没液体，则加上浸没液体后，该极紫外光波在浸没液体中传播时的频率　　　　（填“变大”“变小”或“不变”）；该极紫外光波在浸没液体中比在空气中更　　　　发生衍射。（填“容易”或“不容易”）
第3节　光的衍射
【基础知识落实】
知识点一
1.（1）绕过　（2）接近　2.（1）分离开来　（2）低
知识点二
2.透射　反射　3.单缝衍射　多缝干涉　窄得多　细　亮
情境思辨
（1）×　（2）√　（3）√
【核心要点突破】
要点一
知识精研
【探究】　提示：（1）图乙、丙中的情境是光的直线传播现象。
（2）图丁中的情境是光的衍射现象。
【典例1】　C　用激光束照射圆孔和不透明圆板后，圆孔形成明暗相间的、不等亮、不等间距的圆环，不透明圆板背后阴影中心有一个亮斑，则知甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光线射到圆板后的衍射图样，故C正确，A、B、D错误。
素养训练
1.C　通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），白炽灯发出的是复色光，可以看到间距不同、彩色的衍射条纹，条纹与狭缝平行，为彩色的直条纹，故C正确，A、B、D错误。
2.A　衍射现象及条纹间距与缝的宽度成反比，缝变宽时，衍射条纹的间距逐渐变窄，衍射现象逐渐不明显，故A正确，B、C、D错误。
3.D　图样为清晰的衍射图样；图样中心为亮斑，说明障碍物为很大的中间有小圆孔的不透明的圆板；若为很小的不透明的圆板，则中央有一个小亮点，亮点外为大暗环；若为很大的不透明的圆板，则图样为大暗斑，只是边缘稍模糊。故选D。
要点二
【典例2】　AD　单色光的双缝干涉的图样是明暗相间、等间距的条纹，根据条纹间距公式Δy＝λ可知波长λ越大，Δy越大。因此，图甲是红光的双缝干涉图样，图丙是紫光的双缝干涉图样，故A正确，C错误；单色光的单缝衍射条纹中间明亮且宽度大，越向两侧宽度越小越暗，且波长越大，中央亮条纹就越宽，故图乙是紫光单缝衍射图样，图丁是红光单缝衍射图样，故B错误，D正确。
素养训练
1.D　光的干涉现象和光的衍射现象都是波的特有现象，都是光波叠加的结果，白光的干涉条纹是彩色的，白光的衍射条纹也是彩色的，只是条纹间距特点及亮度特点不同而已。故选D。
2.A　单缝衍射图样的中央条纹亮且宽，相邻条纹间距不等；双缝干涉图样中相邻条纹间距相等。 根据题目中给出的甲、乙两种图样可知，甲是单缝衍射的图样，乙是双缝干涉的图样，选项A正确。
3.B　双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干涉条纹，2、4是衍射条纹。干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光。同一单缝衍射条纹，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光。
【教学效果检测】
1.A　A图是由于光的干涉形成的，B、C、D图是由于光的衍射形成的，故选A。
2.C　对于透射光栅来说，当光照射到刻痕上时，由于光发生漫反射而不能透过，故C错误。
3.A　红色光的波长较长，而频率较小，所以比其他可见光更容易发生衍射，故A正确，C错误；只要频率相同，均能发生干涉现象，故B错误；频率越大，折射率越大，可见光中红光频率最小，折射率最小，但挂红灯的原因不是因为折射率小，故D错误。
4.不变　不容易
解析：由光在介质中传播的特点可知，极紫外光波在浸没液体中传播时的频率不变。由光在介质中传播的速度公式v＝可知，极紫外光波在空气中时，则有c＝λ0f，该极紫外光波在浸没液体中时，则有v＝λf，可知λ＜λ0，可知该极紫外光波在浸没液体中比在空气中更不容易发生衍射。
1 / 3(共58张PPT)
第3节　光的衍射
1.知道光的衍射现象，掌握产生明显衍射现象的条件。2.掌握光的衍射条纹与干涉条纹的区别。3.了解衍射对分辨本领的影响及衍射光栅的特点。
素养目标
01
基础知识落实
02
核心要点突破
03
教学效果检测
04
课时作业
目 录
01
PART
基础知识落实
知识点一｜衍射现象　衍射对分辨本领的影响
1. 衍射现象
（1）定义：光 障碍物偏离直线传播的现象称为光的衍射。
（2）发生明显衍射现象的条件：只有当障碍物或孔的尺寸 光的
波长时，衍射现象才是明显的。
绕过　
接近　
2. 衍射对分辨本领的影响
（1）一个光学仪器的分辨本领，就是这个仪器能把彼此靠近的物体的
像 的能力。
（2）光学显微镜和望远镜等光学仪器，其透镜就相当于小圆孔，透镜的
直径越小，产生的衍射现象越明显，分辨本领就越 。
分离开来　
低　
知识点二｜衍射光栅
1. 定义：在两个螺杆上绷上许多平行的细金属线，或者在玻璃片上刻上许
多均匀细槽的光学器件。
2. 种类： 光栅和 光栅。
3. 图样：透射光栅的衍射图样是 和 的共同结
果。多缝干涉的结果使光栅衍射的亮条纹的宽度比单缝衍射时
，明条纹又 又 。
透射　
反射　
单缝衍射　
多缝干涉　
窄得
多　
细　
亮　
【情境思辨】
　图甲为透过两支铅笔并在一起的狭缝观看日光灯看到的彩色条纹；图乙
为显微镜；图丙为通过光栅拍摄灯光得到的奇妙效果。
（1）透过两支铅笔并在一起的狭缝观看日光灯看到的彩色条纹是光的干
涉现象。 （　×　）
（2）显微镜的镜头越小，其分辨本领越低。 （　√　）
（3）光栅的衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。 （　√　）
×
√
√
02
PART
核心要点突破
要点一　光的衍射
【探究】
如图甲所示，在一块不透光板的中间开一个直径大小可调的圆孔，用点光
源照射圆孔，圆孔的直径由较大逐渐变小时，在屏上会出现的明亮圆形光
斑逐渐变小（如图乙、丙所示），直至在屏上会出现明暗相间的条纹（如
图丁所示）。
请思考：
（1）图乙、丙中的情境是什么现象造成的？
提示：图乙、丙中的情境是光的直线传播现象。
（2）图丁中的情境是什么现象造成的？
提示：图丁中的情境是光的衍射现象。
【归纳】
1. 光产生明显衍射的条件
障碍物或孔的尺寸接近光的波长，甚至比光的波长小。
注意：光的直线传播只是一个近似的规律，当障碍物或狭缝的尺寸很大
时，衍射现象不明显，光可以看成沿直线传播。
2. 三种衍射图样的比较
分类 图样 特点
单
缝 衍
射
（1）单色光：①中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小；中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄。
②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关，入射光的波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。
（2）白光：中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹最宽、最亮
分类 图样 特点
圆孔 衍射 （1）单色光：中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小。
（2）白光：中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环。波长越大，中央圆形亮斑的直径越大
圆盘 衍射
（1）中央是亮斑。
（2）形成泊松亮斑时，圆盘阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环
【典例1】　某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别
得到如图所示的衍射图样，据此可以判断出（　　）
A. 甲、乙图都是光线射到圆孔后的衍射图样，甲图中孔的直径较大
B. 甲、乙图都是光线射到圆板后的衍射图样，乙图中板的直径较大
C. 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
D. 乙图是光线射到圆孔后的衍射图样，甲图是光线射到圆板后的衍射图样
√
解析：用激光束照射圆孔和不透明圆板后，圆孔形成明暗相间的、不等亮、不等间距的圆环，不透明圆板背后阴影中心有一个亮斑，则知甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光线射到圆板后的衍射图样，故C正确，A、B、D错误。
规律方法
衍射图样的特征
（1）衍射条纹的特征可以用十二个字概括：“中宽边窄”“中亮边
暗”“中白边彩”。其中“中白边彩”只适合于白光光源。
（2）各种衍射图样的形状不同，而图样的分布规律、影响因素都是类
似的。
1. 在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，
观看远处的线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），可以看到（　）
A. 黑白相间的直条纹
B. 黑白相间的弧形条纹
C. 彩色的直条纹
D. 彩色弧形条纹
解析：　通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或
线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），白炽灯发出的是复色光，
可以看到间距不同、彩色的衍射条纹，条纹与狭缝平行，为彩色的直条
纹，故C正确，A、B、D错误。
√
2. （2025·福建省三明市期中）用卡尺观察单缝衍射现象，当缝宽由0.1
mm逐渐增大到0.5 mm的过程中（　　）
A. 衍射条纹间距变窄，衍射现象逐渐消失
B. 衍射条纹间距离变宽，衍射现象越加显著
C. 衍射条纹间距不变，亮度增加
D. 衍射条纹间距不变，亮度减小
解析：衍射现象及条纹间距与缝的宽度成反比，缝变宽时，衍射条纹的间距逐渐变窄，衍射现象逐渐不明显，故A正确，B、C、D错误。
√
3. 在一次观察光的衍射的实验中，观察到如图所示的清晰明暗相间的图
样，那么障碍物应是（　　）
A. 很小的不透明的圆板
B. 很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C. 很大的不透明的圆板
D. 很大的中间有小圆孔的不透明的圆板
解析：图样为清晰的衍射图样；图样中心为亮斑，说明障碍物为很大的中间有小圆孔的不透明的圆板；若为很小的不透明的圆板，则中央有一个小亮点，亮点外为大暗环；若为很大的不透明的圆板，则图样为大暗斑，只是边缘稍模糊。故选D。
√
要点二　单缝衍射与双缝干涉的比较
【归纳】
1. 单缝衍射与双缝干涉的对比
项目 单缝衍射 双缝干涉
不
同 点 产生条件 只要狭缝足够小，任何光都能发生明显的衍射现象 频率相同的两列光波相遇叠加
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 中央条纹最亮，两边最暗 条纹清晰，亮度基本相等
项目 单缝衍射 双缝干涉
相
同 点 成因 都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果
意义 都是波特有的现象，表明光是一种波
2. 三点提醒
（1）单缝衍射可以理解为若干个光源的干涉，从而理解条纹相间排列。
（2）光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大。
（3）复色光的衍射或干涉图样，可认为是各单色光单独衍射或干涉所成
图样的叠加。
【典例2】　〔多选〕如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光、紫光分
别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图
样。图中黑色部分代表亮条纹，下列判断正确的是（　　）
A. 图甲是红光的双缝干涉图样
B. 图乙是紫光的双缝干涉图样
C. 图丙是紫光的单缝衍射图样
D. 图丁是红光的单缝衍射图样
√
√
解析：单色光的双缝干涉的图样是明暗相间、等间距的条纹，根据条纹间
距公式Δy＝λ可知波长λ越大，Δy越大。因此，图甲是红光的双缝干涉图
样，图丙是紫光的双缝干涉图样，故A正确，C错误；单色光的单缝衍射条
纹中间明亮且宽度大，越向两侧宽度越小越暗，且波长越大，中央亮条纹
就越宽，故图乙是紫光单缝衍射图样，图丁是红光单缝衍射图样，故B错
误，D正确。
1. 关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（　　）
A. 光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理
B. 光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的
C. 光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点
D. 光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果
解析：光的干涉现象和光的衍射现象都是波的特有现象，都是光波叠加的结果，白光的干涉条纹是彩色的，白光的衍射条纹也是彩色的，只是条纹间距特点及亮度特点不同而已。故选D。
√
2. 利用如图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏
上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的
是（　　）
A. 甲对应单缝，乙对应双缝
B. 甲对应双缝，乙对应单缝
C. 都是单缝，甲对应的缝宽较大
D. 都是双缝，甲对应的双缝间距较大
√
解析：单缝衍射图样的中央条纹亮且宽，相邻条纹间距不等；双缝干涉图样中相邻条纹间距相等。 根据题目中给出的甲、乙两种图样可知，甲是单缝衍射的图样，乙是双缝干涉的图样，选项A正确。
3. 如图所示的4幅明暗相间的条纹图样，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（黑色部分表示亮纹）。则下面的四幅图从左到右排列，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
√
解析：双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干涉条纹，2、4是衍射条纹。干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光。同一单缝衍射条纹，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光。
要点回眸
03
PART
教学效果检测
1. 下列光现象中，光学原理与其他各项不同的是（　　）
解析：A图是由于光的干涉形成的，B、C、D图是由于光的衍射形成的，故选A。
√
2. 关于衍射光栅，下列说法不正确的是（　　）
A. 衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的
B. 衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类
C. 透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝
D. 透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝
解析：对于透射光栅来说，当光照射到刻痕上时，由于光发生漫反射而不能透过，故C错误。
√
3. 我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的灯，除了红色光容易引起人
们的视觉反应外，这样做的另一个重要的原因是（　　）
A. 红光比其他可见光更容易发生衍射
B. 红光比其他可见光更容易发生干涉
C. 红光比其他可见光频率更大
D. 红光比其他可见光在玻璃中的折射率小
解析：红色光的波长较长，而频率较小，所以比其他可见光更容易发生衍射，故A正确，C错误；只要频率相同，均能发生干涉现象，故B错误；频率越大，折射率越大，可见光中红光频率最小，折射率最小，但挂红灯的原因不是因为折射率小，故D错误。
√
4. （2024·福建宁德月考）EUV光刻机是利用波长为13.5 nm的极紫外光进
行曝光来制造芯片。如图为EUV光刻机的简化原理图，为提高光刻机的光
刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为1.5的浸没液体，则加
上浸没液体后，该极紫外光波在浸没液体中传播时的频率 （填
“变大”“变小”或“不变”）；该极紫外光波在浸没液体中比在空气中
更 发生衍射。（填“容易”或“不容易”）
不变
不容易
解析：由光在介质中传播的特点可知，极紫外光波在浸没液体中传播时的
频率不变。由光在介质中传播的速度公式v＝可知，极紫外光波在空气中
时，则有c＝λ0f，该极紫外光波在浸没液体中时，则有v＝λf，可知λ＜λ0，
可知该极紫外光波在浸没液体中比在空气中更不容易发生衍射。
04
PART
课时作业
题组一　光的衍射
1. 下列哪些属于光的衍射现象（　　）
A. 雨后美丽的彩虹
B. 对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹
C. 阳光下肥皂膜上的彩色条纹
D. 光通过三棱镜产生的彩色光谱
解析：雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色光谱都是光的折射现象；阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象；对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象，故B正确。
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√
2. 下列关于单缝衍射图样的说法中正确的有（　　）
A. 它同双缝干涉的图样完全相同
B. 亮条纹的宽度不同，但亮度相同
C. 亮条纹的宽度相同，但亮度不同
D. 亮条纹的宽度和亮度均不相同，且中间亮纹最宽最亮
解析：由干涉条纹和衍射条纹的特征可知选项D正确。
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3. 下列对衍射现象的描述中不正确的是（　　）
A. 用白光做衍射实验时，得到的亮纹是彩色的
B. 刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清
C. 用圆屏作障碍物，影的中心全是暗斑
D. 窄缝衍射图样的中心条纹最亮、最宽
解析：用白光做衍射实验时，得到的亮纹是彩色的。故A正确；刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是由于光的衍射形成的，故B正确；光线通过圆屏，发生衍射现象，在屏上中心有亮斑，故C错误；由单缝衍射图样的特点可知D正确。
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4. 当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而正面下方又弥漫云雾时，有时
会在正面下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛
光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光
射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表
面时，在微小的水滴或冰晶边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛
光”现象成因相同的是（　　）
A. 雨后的彩虹
B. 孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓
C. 路面上的油膜阳光下呈现彩色
D. 阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑
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解析：“佛光”现象属于光的衍射现象，孔雀羽毛色彩斑斓也属于光的衍射现象，故B正确。A项属于光的折射，C项属于光的干涉，D项属于小孔成像，故A、C、D错误。
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5. （2025·湖南省益阳市期末）在挡板上安装一个宽度可以调节的狭缝，
缝后放一个光屏。用平行单色光照射狭缝，调节好狭缝的宽度，能从光屏
上看到衍射条纹。如果进一步调小狭缝的宽度，则（　　）
A. 光屏上衍射条纹宽度不变
B. 光屏上衍射条纹宽度变窄
C. 光屏上衍射条纹宽度变宽
D. 光屏上看不到衍射条纹
解析：用平行单色光照射狭缝，会发生衍射现象，狭缝宽度越小，则衍射现象越明显，光屏上衍射条纹宽度变宽，故C正确。
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6. （2025·福建省三明期末）（1）将两支铅笔并
排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去
看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是
由于光的 　　（选填“折射”“干涉”或“衍”）。
当缝的宽度 　　（选填“远大于”或“接近”）光 波的波长时，这种现象十分明显。
衍射
接近　
解析：产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波的波长小或接近波的波长。
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（2）如图所示，某L形透明材料的折射率n＝2。现沿AB方向切去一角，
AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空
气，则θ的最大值为 　　。
60°
解析： 光线不射入空气中，则在AB面发生全反射，有sin C＝，且C＋θ
＝90°，得θ＝60°。
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题组二　单缝衍射与双缝干涉的比较
7. 〔多选〕如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光用同一实验装置
形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论
是（　　）
A. a、b是光的干涉图样
B. c、d是光的衍射图样
C. 形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短
D. 形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长
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解析：干涉图样的条纹间距相等，衍射图样的中央条纹最宽，所以a、b是光的干涉图样，c、d是光的衍射图样，故A、B正确；a图样条纹间距比b图样条纹间距大，根据Δy＝，可知形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长长，故C错误；c图样的中央条纹比d图样的中央条纹宽，即前者衍射现象更明显，所以形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长，故D正确。
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8. 〔多选〕关于下列图像的判断中正确的是（　　）
A. 甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”
B. 甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样
C. 丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样
D. 丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样
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解析：“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”，而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”，无阴影，A正确，B错误；题丙图很明显是双缝干涉的图样，因干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，题丁图是单缝衍射图样，C正确，D错误。
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9. 如图所示，a表示单缝，b表示双缝。用某单色光分别照射竖直放置的单
缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹
（图中阴影表示明条纹），如图c、d所示。下列关于缝和条纹间关系的说
法中正确的是（　　）
A. 图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹
B. 单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹
C. 双缝间距离越短，对应条纹间距越大
D. 照射双缝的单色光的波长越短，对应条纹间距越大
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解析：由单缝衍射条纹中间条纹宽、两侧条纹窄可知，题图d表示单缝衍射条纹，选项A错误；由公式Δy＝λ可知，选项C正确，选项D错误；根据发生明显衍射的条件判断出选项B错误。
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10. 〔多选〕用卡尺两脚间的狭缝观察光的衍射现象时（　　）
A. 中央条纹宽而亮，两侧条纹窄而暗
B. 若已知λ紫＜λ红，用紫光做光源时观察到的条纹比用红光做光源时观察
到的条纹宽
C. 用黄光做光源时，中央呈亮条纹，两侧是宽度不等明暗相间的条纹
D. 若将狭缝宽度由0.5 mm缩小到0.2 mm，条纹间距变宽，亮度变暗
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解析：对于衍射条纹的特征由12个字可以概括：“中宽边窄”“中亮边暗”“中白边彩”，其中“中白边彩”只适合于白光光源，故A正确；用不同的单色光做光源，波长越长则屏上观察到的条纹越宽，故B错误；用同一光源时，中央亮纹两侧的明暗条纹是对称的，宽度不相等，故C正确；若将狭缝宽度由0.5 mm缩小到0.2 mm，狭缝宽度减小，衍射更加明显，条纹间距变宽，同时由于通过的光减少，亮度变暗，故D正确。
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11. 一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现
明、暗相间的干涉条纹，现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条
窄缝，则在光屏上可以看到（　　）
A. 与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些
B. 与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些
C. 只有一条与缝宽对应的明条纹
D. 无条纹，只存在一片红光
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解析：双缝时为相干光源的干涉，单缝时为光的衍射，且干涉和衍射的图样不同。衍射图样和干涉图样的异同点：中央都出现明条纹，但衍射图样中央明条纹较宽，两侧都出现间距不等的明暗相间的条纹，且亮度迅速减弱，干涉图样为等间距的明暗相间的条纹，所以B正确。
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12. 如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过
卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到六角形冰晶上
时的光路图如图乙所示，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. 在冰晶中，b光的传播速度较大
B. 用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽
C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大
D. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
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解析：由题图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由v＝，知在冰晶中，b光的传播速度小，A错误；与a光相比，b光的折射率大，波长短，当用a、b光做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更窄， B错误；a光的折射率小于b光的折射率，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，根据Δy＝λ，a光相邻条纹间距大，C正确；由临界角公式sin C＝，a光的折射率小，a光的临界角大，D错误。
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13. 某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用来
测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的光强
分布，这位同学在缝屏上安装的是 （填“单缝”或“双缝”）。
当进行干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度
较 的双缝（填“宽”或“窄”），或使缝屏与光屏间的距离
（填“增大”或“减小”）。
单缝
窄
增
大
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解析：由乙图可知，条纹中间亮、两边暗，是衍射条纹，故在缝屏上安装
的是单缝；由Δy＝λ知，要使干涉条纹间距变大，双缝的间距需减小，即
选择间距较窄的双缝或使双缝与光屏间的距离增大。
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