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第2讲　光的干涉、衍射和偏振(基础落实课)
一、光的干涉
光 的 干 涉 定义 在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现　　条纹;某些区域相互减弱,出现　　条纹,且加强区域和减弱区域相互　　　的现象
条件 (1)两束光的频率　　 (2)相位差　　 (3)振动方向相同
双 缝 干 涉 图样 特点 (1)单色光照射时形成明暗相间的　　　　的干涉条纹 (2)白光照射时,中央为　　　条纹,其余为　　　条纹
条纹 间距 (Δx) 含义:相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离
公式:　　　　　。注意各物理量的意义:λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间的距离
薄 膜 干 涉 产生 机理 利用薄膜(如肥皂液薄膜)　　　　　反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹所对应薄膜厚度　　　
应用 (1)利用薄膜干涉,可以检验工件平面是否平整 (2)可以作为光学镜头的增透膜
二、光的衍射
1.明显衍射的条件
在障碍物或狭缝的尺寸与光的波长　　　　　,甚至比光的波长还　　的时候,衍射现象十分明显。
2.三类常见衍射现象
衍射图样 图样特点解读
若为单色光,中央为亮且　　的条纹,两侧为明暗相间的条纹,条纹间距　　　,且离中央亮条纹越远,亮条纹的亮度　　　,宽度　　　
若为单色光,中央是大且亮的　　　亮斑,周围分布着明暗相间的　　　　　,且越靠外,圆形亮条纹的亮度　　　,宽度越小;亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而　　　
当光照射到不透明的半径　　　的圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现　　　,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环
三、光的偏振
1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿　　　　　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,沿着某个　　　的方向振动的光。
微点判断
1.频率不同的两列光波也能发生干涉。 ( 　)
2.在“双缝干涉”实验中,双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相同。 ( 　)
3.在双缝干涉实验中,若用白光照射,中央是最宽的白色亮条纹,两侧是宽度逐渐减小的彩色条纹。 ( 　)
4.厚度相同的薄膜也可以形成干涉现象。 ( 　)
5.光遇到障碍物时都能产生衍射现象。 ( 　)
6.阳光下茂密的树林中,地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。 ( 　)
7.光的偏振现象说明光是纵波。 ( 　)
逐点清(一)　光的干涉
细作1　双缝干涉中亮、暗条纹的判断
1.在图示的双缝干涉实验中,光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍,P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则P0处和P1处将分别呈现 (　　)
A.亮条纹、暗条纹　　 B.亮条纹、亮条纹
C.暗条纹、亮条纹 D.暗条纹、暗条纹
一点一过　双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法
(1)如图所示,光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上出现亮条纹。
(2)光的路程差r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2,…)时,光屏上出现暗条纹。
细作2　双缝干涉的理解及相邻条纹间距的分析
2.(人教版教材选择性必修1,P115T4)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上,同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,这样就形成了两个一样的相干光源。
设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l,光的波长为λ。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式。
3.(2024·广西高考)(多选)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
|考|教|衔|接| 　
教材习题的升级和拓展
　　人教选择性必修1教材习题给出了另一种光的干涉实验装置,即洛埃镜实验。2024年广西高考题命题情境与教材情境完全相同,问题设置既考查了相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心间距离,又结合光在不同溶液中波长与折射率的关系,综合考查分析解决问题的能力。高考题源于教材又不拘泥于教材,引导教学回归教材,激发学生学习兴趣。
一点一过　对双缝干涉的条纹间距的分析
　　根据条纹间距公式Δx=λ,可知:(1)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)在入射光不变时,双缝到光屏的距离l越大、双缝间的距离d越小,干涉条纹的间距越大。
细作3　薄膜干涉的理解与应用
4.(2025·山东淄博模拟预测)“冷光灯”照射物品时,能使被照物品处产生的热效应大大降低。这种灯是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示红外线在真空中的波长,n 为薄膜对红外线的折射率,不计半波损失,则所镀薄膜的厚度最小应为 (　　)
A.λ B.λ
C.λ D.λ
5.(2024·山东高考)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
一点一过　薄膜干涉的理解和应用
1.形成:如图所示,竖直的肥皂液薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时,在膜的前表面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.亮、暗条纹的判断
(1)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,…),薄膜上出现亮条纹。
(2)在Q处,两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍,即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。
逐点清(二)　光的衍射
细作1　对衍射现象的理解
1.(多选)关于单缝衍射形成的条纹,下列说法正确的是 (　　)
A.单缝的宽度越小,衍射条纹越亮
B.单缝的宽度越小,衍射现象越明显
C.入射光的波长越长,衍射现象越明显
D.入射光的波长越短,衍射现象越明显
一点一过　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,光才可以看作是沿直线传播的。
细作2　干涉、衍射图样的比较
2.(2025·茂名高三模拟)小红利用图1所示的装置,观察红光的干涉、衍射现象,其中P是光学元件,且P到光屏的距离恒定,通过实验在光屏上得到了图2所示甲、乙、丙、丁四种图样。下列说法正确的是 (　　)
A.甲对应的P是双缝,双缝间距较大
B.乙对应的P是双缝,双缝间距较大
C.丙对应的P是单缝,缝的宽度较宽
D.丁对应的P是单缝,缝的宽度较窄
一点一过　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
逐点清(三)　光的偏振
|题|点|全|练|
1.(2024·江苏高考)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗,现在将手机屏幕旋转90°,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.左镜片变暗,右镜片变亮
2.(多选)旋光仪测糖溶液浓度的原理如下:偏振光通过糖溶液后,迎着光看,以传播方向为轴,偏振方向的旋转角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与圆形偏振片A、B的圆心共轴,转动B使观察点O处光强最强,将被测样品P置于A、B间,则 (　　)
A.O处光强减弱
B.O处光强不变
C.若B转一角度使O处光强最强,则B转过的角度为θ
D.若A转一角度使O处光强最强,则A转过的角度为θ
|精|要|点|拨|　光的偏振的理解与应用
(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,光振动沿任意方向,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,光振动沿特定方向
(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。
第2讲
课前基础先行
一、亮　暗　间隔　相同　恒定　等间距　白色亮　彩色　Δx=λ　前后表面　相同
二、1.相差不多　小　2.宽　不等　越弱　越小　圆形　同心圆环　越弱　减小　很小　亮斑
三、1.一切方向　2.特定
[微点判断]　1.×　2.√　3.×　4.√　5.√　6.×　7.×
逐点清(一)
1.选C　光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍,S1、S2到P0处的光程一样,则光源S到P0处的光程差就等于光波波长的1.5倍,所以P0处是暗条纹;光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍,则光源S到P1处的光程差等于光波波长,所以P1处为亮条纹,故选C。
2.解析:如图所示,光源直接发出的光和经平面镜反射的光是相干光,反射光相当于光源S的像S'发出的光,故光源S和S'相当于双缝干涉的双缝,间距d=2a,S到光屏的垂直距离相当于双缝到光屏的距离,根据双缝干涉的相邻亮(暗)条纹之间的距离公式Δx=λ,可知光屏上相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx=λ。
答案:Δx=λ
3.选AD　根据光的反射的对称性可知,光源S与平面镜中的虚像的距离为2a,根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式可知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,根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式有Δx=λ2,可得λ2=,结合C选项的分析可知λ2==,所以n'=λ,故D正确。
4.选A　当薄膜前后表面反射红外线的光程差为半波长的奇数倍时,薄膜前后表面反射红外线干涉后互相削弱,从而减少了反射光的能量,设λ'为红外线在薄膜中的波长,由题意可知λ'=,(2k+1)=2d(k=0,1,2,3,…),解得d=(2k+1)(k=0,1,2,3,…),当k=0时,所镀薄膜的厚度最小,为dmin=,故选A。
5.选C　单色平行光垂直照射平板玻璃,上、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,光程差为两块玻璃上表面间距离的两倍,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。
逐点清(二)
1.选BC　单缝的宽度越小,透过单缝的光的能量越小,亮度也越小,故A错误;发生明显衍射现象的条件是障碍物或狭缝的尺寸跟波长差不多,或者比波长小,所以单缝的宽度越小,入射光波长越长,越容易发生明显的衍射现象,故B、C正确,D错误。
2.选A　甲图样和乙图样的条纹都是平行等距的,为干涉条纹,则甲和乙对应的P是双缝,根据Δx=λ可知,甲图样的条纹间距较小,则甲对应的双缝间距较大,A正确,B错误;丙图样和丁图样的条纹是平行不等距的,为衍射条纹,则丙和丁对应的P是单缝,因丙图样的衍射现象较丁更明显,可知丙对应的单缝的宽度较窄,C、D错误。
逐点清(三)
1.选D　用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗,说明左镜片的透振方向和光的偏振方向相同,右镜片的透振方向和光的偏振方向垂直。当手机屏幕旋转90°时,左镜片的透振方向与光的偏振方向垂直,则左镜片变暗,右镜片的透振方向与光的偏振方向相同,则右镜片变亮,故D正确,A、B、C错误。
2.选ACD　不放样品时,转动B使O处光强最强,此时A、B的透振方向相同;放置样品后,由于样品会使经过样品的偏振光产生“旋光角”,所以此时穿过样品的偏振光的偏振方向与B的透振方向不再平行,O处光强将减弱,故A正确,B错误。由以上分析可知,放入样品后,穿过样品的偏振光的偏振方向与B的透振方向存在夹角θ,若B转一角度使O处光强最强,则B转过的角度为θ,同理可知,若A转一角度使O处光强最强,则A转过的角度为θ,故C、D正确。
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光的干涉、衍射和偏振
(基础落实课)
第 2 讲
1
课前基础先行
2
逐点清(一)　光的干涉
CONTENTS
目录
4
逐点清(三)　光的偏振
5
课时跟踪检测
3
逐点清(二)　光的衍射
课前基础先行
一、光的干涉
光的干涉 定义 在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现_____条纹；某些区域相互减弱，出现_____条纹，且加强区域和减弱区域相互______的现象
条件 (1)两束光的频率_______
(2)相位差_______
(3)振动方向相同
亮
暗
间隔
相同
恒定
双缝 干涉 图样 特点 (1)单色光照射时形成明暗相间的________的干涉条纹
(2)白光照射时，中央为_________条纹，其余为_____条纹
条纹间 距(Δx) 含义：相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离
公式：________。注意各物理量的意义：λ为照射光的
波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间的距离
续表
等间距
白色亮
彩色
Δx=λ
薄膜干涉 产生机理 利用薄膜(如肥皂液薄膜)__________ 反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹所对应薄膜厚度________
应用 (1)利用薄膜干涉，可以检验工件平面是否平整
(2)可以作为光学镜头的增透膜
续表
前后表面
相同
二、光的衍射
1.明显衍射的条件
在障碍物或狭缝的尺寸与光的波长__________，甚至比光的波长还_______的时候，衍射现象十分明显。
相差不多
小
2.三类常见衍射现象
衍射图样 图样特点解读
若为单色光，中央为亮且______的条纹，两侧为明暗相间的条纹，条纹间距________，且离中央亮条纹越远，亮条纹的亮度______，宽度_______
宽
不等
越弱
越小
若为单色光，中央是大且亮的______亮斑，周围分布着明暗相间的_________，且越靠外，圆形亮条纹的亮度_______，宽度越小；亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而________
当光照射到不透明的半径________的圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现________，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环
续表
圆形
同心圆环
越弱
减小
很小
亮斑
三、光的偏振
1.自然光：包含着在垂直于传播方向上沿_________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，沿着某个_______的方向振动的光。
一切方向
特定
1.频率不同的两列光波也能发生干涉。 ( )
2.在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相同。 ( )
3.在双缝干涉实验中，若用白光照射，中央是最宽的白色亮条纹，两侧是宽度逐渐减小的彩色条纹。 ( )
微点判断
×
√
×
4.厚度相同的薄膜也可以形成干涉现象。 ( )
5.光遇到障碍物时都能产生衍射现象。 ( )
6.阳光下茂密的树林中，地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。 ( )
7.光的偏振现象说明光是纵波。 ( )
×
√
×
×
逐点清(一)　光的干涉
课
堂
细作1　双缝干涉中亮、暗条纹的判断
1.在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则P0
处和P1处将分别呈现 (　　)
A.亮条纹、暗条纹　　 B.亮条纹、亮条纹
C.暗条纹、亮条纹 D.暗条纹、暗条纹
√
解析：光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，S1、S2到P0处的光程一样，则光源S到P0处的光程差就等于光波波长的1.5倍，所以P0处是暗条纹；光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍，则光源S到P1处的光程差等于光波波长，所以P1处为亮条纹，故选C。
(1)如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2-r1=kλ(k=0，1，2，…)时，光屏上出现亮条纹。
(2)光的路程差r2-r1=(2k+1)(k=0，1，2，…)时，光屏上出现暗条纹。
一点一过
双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法
2.(人教版教材选择性必修1，P115T4)1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。
细作2　双缝干涉的理解及相邻条纹间距的分析
设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，光的波长为λ。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式。
答案：Δx=λ
解析：如图所示，光源直接发出的光和经平面镜反射的光是相干光，反射光相当于光源S的像S'发出的光，故光源S和S'相当于双缝干涉的双缝，间距d=2a，S到光屏的垂直距离相当于双缝到光屏的距离，根据双缝干涉的相邻亮(暗)条纹之间的距
离公式Δx=λ，可知光屏上相邻两条亮纹
(或暗纹)间距离Δx=λ。
3.(2024·广西高考)(多选)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
√
√
解析：根据光的反射的对称性可知，光源S与平面镜中的虚像的距离为2a，根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式可知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，根据双缝干涉相邻亮(暗)条纹中心间距公式有Δx= λ2，可得λ2=，结合C选项的分析可知λ2==，所以n'= λ，故D正确。
教材习题的升级和拓展
人教选择性必修1教材习题给出了另一种光的干涉实验装置，即洛埃镜实验。2024年广西高考题命题情境与教材情境完全相同，问题设置既考查了相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心间距离，又结合光在不同溶液中波长与折射率的关系，综合考查分析解决问题的能力。高考题源于教材又不拘泥于教材，引导教学回归教材，激发学生学习兴趣。
考教衔接
根据条纹间距公式Δx=λ，可知：(1)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)在入射光不变时，双缝到光屏的距离l越大、双缝间的距离d越小，干涉条纹的间距越大。
一点一过
对双缝干涉的条纹间距的分析
4.(2025·山东淄博模拟预测)“冷光灯”照射物品时，能使被照物品处产生的热效应大大降低。这种灯是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示红外线在真空中的波长，n 为薄膜对红外线的折射率，不计半波损失，则所镀薄膜的厚度最小应为 (　　)
细作3　薄膜干涉的理解与应用
A.λ B.λ C.λ D.λ
解析：当薄膜前后表面反射红外线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜前后表面反射红外线干涉后互相削弱，从而减少了反射光的能量，设λ'为红外线在薄膜中的波长，由题意可知λ'=(2k+1)=2d(k=0，1，2，3，…)，解得d=(2k+1)(k=0，1，2，3，…)，当k=0时，所镀薄膜的厚度最小，为dmin=，故选A。
√
5.(2024·山东高考)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
解析：单色平行光垂直照射平板玻璃，上、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，光程差为两块玻璃上表面间距离的两倍，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。
√
1.形成：如图所示，竖直的肥皂液薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，在膜的前表面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。
一点一过
薄膜干涉的理解和应用
2.亮、暗条纹的判断
(1)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，…)，薄膜上出现亮条纹。
(2)在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即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。
逐点清(二)　光的衍射
课
堂
1.(多选)关于单缝衍射形成的条纹，下列说法正确的是 (　　)
A.单缝的宽度越小，衍射条纹越亮
B.单缝的宽度越小，衍射现象越明显
C.入射光的波长越长，衍射现象越明显
D.入射光的波长越短，衍射现象越明显
细作1　对衍射现象的理解
√
√
解析：单缝的宽度越小，透过单缝的光的能量越小，亮度也越小，故A错误；发生明显衍射现象的条件是障碍物或狭缝的尺寸跟波长差不多，或者比波长小，所以单缝的宽度越小，入射光波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故B、C正确，D错误。
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，光才可以看作是沿直线传播的。
一点一过
2.(2025·茂名高三模拟)小红利用图1所示的装置，观察红光的干涉、衍射现象，其中P是光学元件，且P到光屏的距离恒定，通过实验在光屏上得到了图2所示甲、乙、丙、丁四种图样。下列说法正确的是 (　　)
细作2　干涉、衍射图样的比较
A.甲对应的P是双缝，双缝间距较大
B.乙对应的P是双缝，双缝间距较大
C.丙对应的P是单缝，缝的宽度较宽
D.丁对应的P是单缝，缝的宽度较窄
√
解析：甲图样和乙图样的条纹都是平行等距的，为干涉条纹，则甲和乙对应的P是双缝，根据Δx=λ可知，甲图样的条纹间距较小，则甲对应的双缝间距较大，A正确，B错误；丙图样和丁图样的条纹是平行不等距的，为衍射条纹，则丙和丁对应的P是单缝，因丙图样的衍射现象较丁更明显，可知丙对应的单缝的宽度较窄，C、D错误。
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
一点一过
单缝衍射与双缝干涉的比较
逐点清(三)　光的偏振
课
堂
1.(2024·江苏高考)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90°，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.左镜片变暗，右镜片变亮
题点全练
√
解析：用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，说明左镜片的透振方向和光的偏振方向相同，右镜片的透振方向和光的偏振方向垂直。当手机屏幕旋转90°时，左镜片的透振方向与光的偏振方向垂直，则左镜片变暗，右镜片的透振方向与光的偏振方向相同，则右镜片变亮，故D正确，A、B、C错误。
2.(多选)旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角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与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间，则 (　　)
A.O处光强减弱
B.O处光强不变
C.若B转一角度使O处光强最强，则B转过的角度为θ
D.若A转一角度使O处光强最强，则A转过的角度为θ
√
√
√
解析：不放样品时，转动B使O处光强最强，此时A、B的透振方向相同；放置样品后，由于样品会使经过样品的偏振光产生“旋光角”，所以此时穿过样品的偏振光的偏振方向与B的透振方向不再平行，O处光强将减弱，故A正确，B错误。由以上分析可知，放入样品后，穿过样品的偏振光的偏振方向与B的透振方向存在夹角θ，若B转一角度使O处光强最强，则B转过的角度为θ，同理可知，若A转一角度使O处光强最强，则A转过的角度为θ，故C、D正确。
(1)自然光与偏振光的比较
精要点拨
光的偏振的理解与应用
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，光振动沿任意方向，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，光振动沿特定方向

(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。
课时跟踪检测
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一、单项选择题
1.(2024·黑吉辽高考)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。
用绿色激光照射双缝，能够在墙面
上观察到干涉条纹。下列做法可以
使相邻两条亮条纹中心间距变小的
是(　　)
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A.换用更粗的头发丝 B.换用红色激光照射双缝
C.增大纸板与墙面的距离 D.减小光源与纸板的距离
解析：根据相邻亮条纹中心间距公式Δx=λ，换用更粗的头发丝，则双缝间距d增大，Δx变小，A正确；换用红色激光照射双缝，即光的波长λ增大，Δx变大，B错误；增大纸板与墙面的距离，即l增大，Δx变大，C错误；减小光源与纸板的距离，Δx不变，D错误。
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2.(2025·广州期中检测)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，却看不到光亮，下列说法中正确的是 (　　)
A.电灯S发出的光是偏振光
B.以SP为轴转动A，Q处将出现
明暗交替的现象
C.将B沿SP向A平移至某位置时，在P处看到光亮
D.以SP为轴将A转过45°，在P处看到光亮
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解析：电灯S发出的光包含着一切沿垂直于传播方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，属于自然光，故A错误；自然光经过偏振片A形成偏振光，Q处光波的强度没有变化，不会出现明暗交替的现象，故B错误；无论将B沿SP向A平移至何位置，透过A的偏振光的偏振方向始终与B的透振方向垂直，在P处始终看不到光亮，故C错误；由于此时人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，说明A、B透振方向垂直，以SP为轴将A转过45°，则透过A的偏振光的偏振方向将存在平行于B透振方向的分量，此时将有部分光可以透过B，在P处可以看到光亮，故D正确。
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3.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)增透膜被广泛
应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方
向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2
和3在P处的光振动图像可能为 (　　)
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解析：由于反射光2和3在P处相干减弱，则它们的相位差是π，即它们是反相的，因此当一个光波到达波峰时，另一个光波到达波谷，可知C正确。故选C。
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4.用平行单色光竖直向下照射一透明薄膜，形成
的干涉图样如图所示。相邻亮条纹的中心间距依次为
d1、d2、d3、d4、……，已知d1>d2>d3>d4>……。则该
透明薄膜竖直截面的形状可能是 (　　)
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解析：同一条纹对应的薄膜厚度相同，自左向右条纹间距越来越小，薄膜厚度变化得越来越快。故选D。
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5.1801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。如图甲所示是双缝干涉实验装置的示意图，某次实验中，利用黄光得到的干涉条纹如图乙所示。为了增大条纹间距，下列做法中可行的是 (　　)
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A.只增大滤光片到单缝的距离 B.只增大双缝间的距离
C.只增大双缝到屏的距离 D.只把黄色滤光片换成紫色滤光片
解析：根据双缝干涉图样中相邻两条亮(暗)条纹间距公式Δx=λ可知，只增大滤光片到单缝的距离，条纹间距不变，故A错误；只增大双缝间的距离d，条纹间距减小，故B错误；只增大双缝到屏的距离L，条纹间距增大，故C正确；只把黄色滤光片换成紫色滤光片，由于紫光的波长小于黄光的波长，则条纹间距减小，故D错误。
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6.(2025·辽宁阜新模拟)如图所示，AB、CD、DE
三个透明平板固定放置，AB水平，CD的倾角比
DE的倾角大。一束平行光竖直向下入射，下列
干涉条纹的图像可能正确的是 (　　)
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解析：光线在空气膜的上、下表面发生反射，
反射光发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜
顶角为θ，δ1、δ2处为两相邻亮条纹中心，如图所示，则此两处的光程差分别为δ1=2d1，δ2=2d2，因为当光程差等于nλ(n=0，1，2，3，…)时表现为亮条纹，所以有δ2-δ1=λ，则d2-d1=λ，设此两相邻亮条纹中心
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的距离为Δl，则由几何关系得=tan θ，即Δl=，可知夹角越小，条纹间距越大，根据题意CD的倾角比DE的倾角大，故左侧相邻两条纹间距小于右侧相邻两条纹间距。故选A。
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7.光的干涉现象在科学技术中有重要应用。一顶角极大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，其截面如图甲。单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是 (　　)
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A.条纹是以顶点为圆心的同心圆，且中间疏、边缘密
B.产生干涉的两束光是来自玻璃体上表面和侧面的反射光
C.换用频率更大的光照射，条纹间距变大
D.若出现图乙所示条纹，则说明玻璃体侧面上有凸起
解析：产生干涉的两束光是来自玻璃体的下表面和标准板上表面的反射光，即空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为明条纹，是光的半个波长的奇数倍即为
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暗条纹，因圆锥形玻璃体压在标准板上，以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且沿半径的方向均匀变化，因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故A、B错误；换用频率更大的光照射，波长变短，则条纹间距变小，C错误；空气薄膜干涉是等厚干涉，即同一条纹处空气膜的厚度相同，若出现题图乙所示条纹，说明该处空气膜的厚度与内侧空气膜的厚度相等，即该处出现凸起，D正确。
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8.如图甲是夏季常出现的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六边形冰晶上的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是 (　　)
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A.b光比a光更容易发生明显衍射现象
B.在冰晶中，a光的波速与b光的波速一样大
C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大
D.a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小
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解析：由题图乙可知a光的偏折程度小于b光的偏折程度，所以naλb，根据v=，可知va>vb，故B错误；当缝隙和波长差不多或缝隙比波长小时能发生明显衍射现象，因为λa>λb，所以a光比b光更容易发生明显衍射现象，故A错误；由Δx=λ，可知波长越长条纹间距越大，因为λa>λb，所以通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大，故C正确；根据sin C=，可知Ca>Cb，故D错误。
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二、多项选择题
9.(2025·黄山期中检测)如图甲所示，将一个凸透镜的弯曲表面放置在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到如图乙所示的亮暗相间的同心圆，这个现象
是牛顿首先发现的，这些同心圆
叫作牛顿环。对于图甲所示的装
置，下列做法中能使得同一级牛
顿环的半径变大的是(　　)
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A.对凸透镜施加一极小的向下的压力
B.对凸透镜施加一极小的向上的拉力
C.使用波长更长的单色光照射
D.使用波长更短的单色光照射
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解析：根据薄膜干涉产生的原理，可知当薄膜厚度的2倍等于单色光波长的整数倍时，在薄膜的上表面会出现亮条纹，当薄膜厚度的2倍等于单色光半波长的奇数倍时，在薄膜上表面会出现暗条纹；对凸透镜施加一极小的向下的压力，会使凸透镜的曲率半径变大，薄膜厚度增加变慢，所以干涉条纹间距会变宽；若单色光的波长更长时，相邻条纹间距会变宽。故选A、C。
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10.如图，用频率为f的单色光垂直照射双缝，光屏上O处为中央亮条纹，P点是O点上方第三条亮条纹中心，已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下列说法正确的是 (　　)
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A.无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹
B.OP之间的距离为
C.若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变小
D.若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第三条亮条纹中心在P点上方
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解析：由于O点到双缝的光程差为零，所以无论用哪种色光照射，O点均显示亮条纹，故A正确；由题意可知，OP之间的距离为OP= 3λ=，故B正确；根据Δx=λ可知，若增大双缝到光屏的距离L，条纹间距变大，故C错误；若换用频率更大的单色光，波长变小，则条纹间距减小，O点上方第三条亮条纹中心在P点下方，故D错误。
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11.(2025·广西南宁检测)电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一，某实验中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验。实验时使电子垂直射到双缝上，如图所示，M点为光屏上的一固定点，欲使OM间亮条纹数增加，可行的措施为 (　　)
A.仅增大电子的动量
B.仅减小电子的动量
C.仅将光屏稍靠近双缝屏
D.仅减小双缝之间的距离
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解析：欲使OM间亮条纹数增加，则应使相邻亮条纹间距减小，根据Δx=λ可知，可以减小l、λ，增大d。根据德布罗意波公式p=可知，要使电子的波长减小，可以增大电子的动量，故A正确，B错误。仅将光屏稍靠近双缝屏，则l减小，相邻亮条纹间距减小，故C正确。仅减小双缝之间的距离，则d减小，相邻亮条纹间距增大，故D错误。
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12.(2024·湖南高考)1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)，平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是 (　　)
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A.沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B.沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C.若θ=0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D.若θ=0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动
解析：根据题意画出光路图，如图甲所示，
S发出的光与通过平面镜反射的光(可以等效成
虚像S'发出的光)是同一列光分成的，满足相干
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光条件，所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S'的距离为d，S到光屏的距离为l，代入双缝干涉条纹间距公式Δx=，则若θ=0°，沿OA向右(或沿AO向左)略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；同理再次画出平面镜倾斜时的
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光路图如图乙所示，沿OA向右略微平移平面镜，即从图中①位置平移到②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小；沿AO向左略微平移平面镜，即从图中②位置平移到①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。
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13.(2025·长沙高三调研)如图所示，一束复色光从等边三棱镜ABC的AB边中点D射入，入射光线与水平面的夹角为30°，最后色散成两束单色光从AC边射出，打在右侧的白纸上，上方为a光，下方为b光，其中a光的出射位置为AC边中点E，下列说法中正确的是 (　　)
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A.经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象
B.a光在真空中的传播速度大于b光
C.若a、b光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
D.该复色光若垂直AB方向从A、D两点间入射，则a光不能从AC边射出
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解析：由题图知，入射角相同，但b光的折射角较小，根据折射定律n=，可知该三棱镜对b光的折射率较大，则b光的波长小于a光的波长，根据发生明显衍射现象的条件，可知经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故A正确；所有光在真空中传播速度都是一样的，均为3×108 m/s，故B错误；若a、b光分别通过相同的双缝装置，根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，由于b光的波长小于a光的波长，
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则a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故C正确；依题意，由几何知识可知，a光在AB面上的入射角为60°时，折射角为30°，则棱镜对单色光a的折射率为n==，根据sin C=，可知sin C==，当复色光入射方向与AB边垂直且从A、D两点间射入时，光线在AC边上的入射角为i=60°，由于i>C，所以a光将在AC边发生全反射，最后a光垂直BC边射出，故D正确。
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4课时跟踪检测(六十七)　光的干涉、衍射和偏振
一、单项选择题
1.(2024·黑吉辽高考)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。用绿色激光照射双缝,能够在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮条纹中心间距变小的是 (　　)
A.换用更粗的头发丝
B.换用红色激光照射双缝
C.增大纸板与墙面的距离
D.减小光源与纸板的距离
2.(2025·广州期中检测)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,却看不到光亮,下列说法中正确的是 (　　)
A.电灯S发出的光是偏振光
B.以SP为轴转动A,Q处将出现明暗交替的现象
C.将B沿SP向A平移至某位置时,在P处看到光亮
D.以SP为轴将A转过45°,在P处看到光亮
3.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图,入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片,反射光2和3在P处相干减弱,则2和3在P处的光振动图像可能为 (　　)
4.用平行单色光竖直向下照射一透明薄膜,形成的干涉图样如图所示。相邻亮条纹的中心间距依次为d1、d2、d3、d4、……,已知d1>d2>d3>d4>……。则该透明薄膜竖直截面的形状可能是 (　　)
5.1801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。如图甲所示是双缝干涉实验装置的示意图,某次实验中,利用黄光得到的干涉条纹如图乙所示。为了增大条纹间距,下列做法中可行的是 (　　)
A.只增大滤光片到单缝的距离
B.只增大双缝间的距离
C.只增大双缝到屏的距离
D.只把黄色滤光片换成紫色滤光片
6.(2025·辽宁阜新模拟)如图所示,AB、CD、DE三个透明平板固定放置,AB水平,CD的倾角比DE的倾角大。一束平行光竖直向下入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是 (　　)
7.光的干涉现象在科学技术中有重要应用。一顶角极大的圆锥形玻璃体,倒立在表面平整的标准板上,其截面如图甲。单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体,沿光的入射方向看到明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是 (　　)
A.条纹是以顶点为圆心的同心圆,且中间疏、边缘密
B.产生干涉的两束光是来自玻璃体上表面和侧面的反射光
C.换用频率更大的光照射,条纹间距变大
D.若出现图乙所示条纹,则说明玻璃体侧面上有凸起
8.如图甲是夏季常出现的日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云时受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六边形冰晶上的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较a、b两种单色光,下列说法正确的是 (　　)
A.b光比a光更容易发生明显衍射现象
B.在冰晶中,a光的波速与b光的波速一样大
C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻明条纹间距较大
D.a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时,a光的临界角比b光的小
二、多项选择题
9.(2025·黄山期中检测)如图甲所示,将一个凸透镜的弯曲表面放置在另一个玻璃平面上,让单色光从上方射入,这时可以看到如图乙所示的亮暗相间的同心圆,这个现象是牛顿首先发现的,这些同心圆叫作牛顿环。对于图甲所示的装置,下列做法中能使得同一级牛顿环的半径变大的是 (　　)
A.对凸透镜施加一极小的向下的压力
B.对凸透镜施加一极小的向上的拉力
C.使用波长更长的单色光照射
D.使用波长更短的单色光照射
10.如图,用频率为f的单色光垂直照射双缝,光屏上O处为中央亮条纹,P点是O点上方第三条亮条纹中心,已知双缝间距为d,双缝到光屏的距离为L,光速为c,下列说法正确的是 (　　)
A.无论用哪种色光照射,O点均显示亮条纹
B.OP之间的距离为
C.若增大双缝到光屏的距离L,条纹间距变小
D.若换用频率更大的单色光照射双缝,O点上方第三条亮条纹中心在P点上方
11.(2025·广西南宁检测)电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一,某实验中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验。实验时使电子垂直射到双缝上,如图所示,M点为光屏上的一固定点,欲使OM间亮条纹数增加,可行的措施为 (　　)
A.仅增大电子的动量
B.仅减小电子的动量
C.仅将光屏稍靠近双缝屏
D.仅减小双缝之间的距离
12.(2024·湖南高考)1834年,洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验),平面镜沿OA放置,靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时,平面镜意外倾斜了某微小角度θ,如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是 (　　)
A.沿AO向左略微平移平面镜,干涉条纹不移动
B.沿OA向右略微平移平面镜,干涉条纹间距减小
C.若θ=0°,沿OA向右略微平移平面镜,干涉条纹间距不变
D.若θ=0°,沿AO向左略微平移平面镜,干涉条纹向A处移动
13.(2025·长沙高三调研)如图所示,一束复色光从等边三棱镜ABC的AB边中点D射入,入射光线与水平面的夹角为30°,最后色散成两束单色光从AC边射出,打在右侧的白纸上,上方为a光,下方为b光,其中a光的出射位置为AC边中点E,下列说法中正确的是 (　　)
A.经过相同的狭缝,a光比b光更容易发生明显的衍射现象
B.a光在真空中的传播速度大于b光
C.若a、b光分别通过相同的双缝装置,a光的条纹间距大于b光的条纹间距
D.该复色光若垂直AB方向从A、D两点间入射,则a光不能从AC边射出
课时跟踪检测(六十七)
1.选A　根据相邻亮条纹中心间距公式Δx=λ,换用更粗的头发丝,则双缝间距d增大,Δx变小,A正确;换用红色激光照射双缝,即光的波长λ增大,Δx变大,B错误;增大纸板与墙面的距离,即l增大,Δx变大,C错误;减小光源与纸板的距离,Δx不变,D错误。
2.选D　电灯S发出的光包含着一切沿垂直于传播方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,属于自然光,故A错误;自然光经过偏振片A形成偏振光,Q处光波的强度没有变化,不会出现明暗交替的现象,故B错误;无论将B沿SP向A平移至何位置,透过A的偏振光的偏振方向始终与B的透振方向垂直,在P处始终看不到光亮,故C错误;由于此时人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,说明A、B透振方向垂直,以SP为轴将A转过45°,则透过A的偏振光的偏振方向将存在平行于B透振方向的分量,此时将有部分光可以透过B,在P处可以看到光亮,故D正确。
3.选C　由于反射光2和3在P处相干减弱,则它们的相位差是π,即它们是反相的,因此当一个光波到达波峰时,另一个光波到达波谷,可知C正确。故选C。
4.选D　同一条纹对应的薄膜厚度相同,自左向右条纹间距越来越小,薄膜厚度变化得越来越快。故选D。
5.选C　根据双缝干涉图样中相邻两条亮(暗)条纹间距公式Δx=λ可知,只增大滤光片到单缝的距离,条纹间距不变,故A错误;只增大双缝间的距离d,条纹间距减小,故B错误;只增大双缝到屏的距离L,条纹间距增大,故C正确;只把黄色滤光片换成紫色滤光片,由于紫光的波长小于黄光的波长,则条纹间距减小,故D错误。
6.选A　光线在空气膜的上、下表面发生反射,反射光发生干涉,从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为θ,δ1、δ2处为两相邻亮条纹中心,如图所示,
则此两处的光程差分别为δ1=2d1,δ2=2d2,因为当光程差等于nλ(n=0,1,2,3,…)时表现为亮条纹,所以有δ2-δ1=λ,则d2-d1=λ,设此两相邻亮条纹中心的距离为Δl,则由几何关系得=tan θ,即Δl=,可知夹角越小,条纹间距越大,根据题意CD的倾角比DE的倾角大,故左侧相邻两条纹间距小于右侧相邻两条纹间距。故选A。
7.选D　产生干涉的两束光是来自玻璃体的下表面和标准板上表面的反射光,即空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉,依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为明条纹,是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹,因圆锥形玻璃体压在标准板上,以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且沿半径的方向均匀变化,因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆,且疏密均匀,故A、B错误;换用频率更大的光照射,波长变短,则条纹间距变小,C错误;空气薄膜干涉是等厚干涉,即同一条纹处空气膜的厚度相同,若出现题图乙所示条纹,说明该处空气膜的厚度与内侧空气膜的厚度相等,即该处出现凸起,D正确。
8.选C　由题图乙可知a光的偏折程度小于b光的偏折程度,所以naλb,根据v=,可知va>vb,故B错误;当缝隙和波长差不多或缝隙比波长小时能发生明显衍射现象,因为λa>λb,所以a光比b光更容易发生明显衍射现象,故A错误;由Δx=λ,可知波长越长条纹间距越大,因为λa>λb,所以通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻明条纹间距较大,故C正确;根据sin C=,可知Ca>Cb,故D错误。
9.选AC　根据薄膜干涉产生的原理,可知当薄膜厚度的2倍等于单色光波长的整数倍时,在薄膜的上表面会出现亮条纹,当薄膜厚度的2倍等于单色光半波长的奇数倍时,在薄膜上表面会出现暗条纹;对凸透镜施加一极小的向下的压力,会使凸透镜的曲率半径变大,薄膜厚度增加变慢,所以干涉条纹间距会变宽;若单色光的波长更长时,相邻条纹间距会变宽。故选A、C。
10.选AB　由于O点到双缝的光程差为零,所以无论用哪种色光照射,O点均显示亮条纹,故A正确;由题意可知,OP之间的距离为OP=3λ=,故B正确;根据Δx=λ可知,若增大双缝到光屏的距离L,条纹间距变大,故C错误;若换用频率更大的单色光,波长变小,则条纹间距减小,O点上方第三条亮条纹中心在P点下方,故D错误。
11.选AC　欲使OM间亮条纹数增加,则应使相邻亮条纹间距减小,根据Δx=λ可知,可以减小l、λ,增大d。根据德布罗意波公式p=可知,要使电子的波长减小,可以增大电子的动量,故A正确,B错误。仅将光屏稍靠近双缝屏,则l减小,相邻亮条纹间距减小,故C正确。仅减小双缝之间的距离,则d减小,相邻亮条纹间距增大,故D错误。
12.选BC　根据题意画出光路图,
如图甲所示,S发出的光与通过平面镜反射的光(可以等效成虚像S'发出的光)是同一列光分成的,满足相干光条件,所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光,且该干涉可看成双缝干涉,设S与S'的距离为d,S到光屏的距离为l,代入双缝干涉条纹间距公式Δx=,则若θ=0°,沿OA向右(或沿AO向左)略微平移平面镜,对l和d均没有影响,则干涉条纹间距不变,也不会移动,故C正确,D错误;同理再次画出平面镜倾斜时的光路图如图乙所示,
沿OA向右略微平移平面镜,即从图中①位置平移到②位置,由图可看出双缝的间距增大,则干涉条纹间距减小;沿AO向左略微平移平面镜,即从图中②位置平移到①位置,由图可看出干涉条纹向上移动,故A错误,B正确。
13.选ACD　由题图知,入射角相同,但b光的折射角较小,根据折射定律n=,可知该三棱镜对b光的折射率较大,则b光的波长小于a光的波长,根据发生明显衍射现象的条件,可知经过相同的狭缝,a光比b光更容易发生明显的衍射现象,故A正确;所有光在真空中传播速度都是一样的,均为3×108 m/s,故B错误;若a、b光分别通过相同的双缝装置,根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,由于b光的波长小于a光的波长,则a光的条纹间距大于b光的条纹间距,故C正确;依题意,由几何知识可知,a光在AB面上的入射角为60°时,折射角为30°,则棱镜对单色光a的折射率为n==,根据sin C=,可知sin C==,当复色光入射方向与AB边垂直且从A、D两点间射入时,光线在AC边上的入射角为i=60°,由于i>C,所以a光将在AC边发生全反射,最后a光垂直BC边射出,故D正确。
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