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(共66张PPT)
第36讲 光的波动性
必备知识自查
核心考点探究
备用习题
◆
◆
听课手册
作业手册
答案核查【听】
答案核查【作】
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______的现象.
2.条件：(1)两束光的频率______；(2)相位差______.
间隔
相同
恒定
3.双缝干涉
图样特点:
①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹；
②白光照射时，中央为________条纹，其余为______条纹.
4.薄膜干涉：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)条纹上所对应薄膜厚度______.
白色亮
彩色
前、后表面
相同
二、光的衍射
1.明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长__________，甚至比
光的波长______的时候，衍射现象才会明显.
相差不多
还小
2.三类常见衍射现象
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，只沿着某个______的方向振
动的光.
一切方向
特定
【辨别明理】
1.光的颜色由光的频率决定.( )
√
2.只有频率相同的两列光波才能发生干涉.( )
√
3.在双缝干涉实验中,双缝的作用是使白光变成单色光.( )
×
4.单色光的双缝干涉条纹的中央亮条纹既亮且宽.( )
×
5.阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的.( )
×
6.自然光是偏振光.( )
×
7.光的偏振现象说明光是纵波.( )
×
考点一 光的干涉现象
考向一 光的双缝干涉现象
(1)明暗条纹的判断方法
①如图所示，相干光源、发出的光到屏上 点的路程差为
时，光屏上出现明条纹.
②光的路程差为 时，光屏上出现暗条纹.
(2)条纹间距： ，其中 是双缝到光屏的距离，
是双缝间的距离， 是光波的波长.
例1 [2025·重庆卷] 杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为，波长为
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 ，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
D.双缝之间的距离为
√
[解析] 根据题意，由图可知，相邻两亮条纹 (暗条纹)间距为 ，故A、
B错误；由公式可得，双缝之间的距离为 ，故C正确，
D错误.
例2 [2024·辽宁卷] 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] 根据干涉条纹间距公式 可知，换用更粗的头发丝，会使
双缝间距变大，则相邻两条亮条纹中心间距 变小，故A正确；换用红
色激光照双缝，会使波长 变长，则相邻两条亮条纹中心间距 变大，
故B错误；增大纸板与墙面的距离，即 变大，则相邻两条亮条纹中心间距
变大，故C错误；减小光源与纸板
的距离，不会影响相邻两条亮纹中心
间距 ，故D错误.
考向二 薄膜干涉的理解及应用
甲
(1)如图甲所示，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，在膜的前表面和后表面 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
①在图甲中的、处，两个表面反射回来的两列光波的路程差 等于波
长的整数倍，即 ，薄膜上出现明条纹.
②在图甲中的处，两列反射回来的光波的路程差 等于半波长的奇数倍，
即 ，薄膜上出现暗条纹.
甲
乙
(3)薄膜干涉的应用：检查平面的平整程度.如图乙所示，被检查平面与标
准样板的平面之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检
查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若
被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲.
例3 [2025·河北秦皇岛模拟] 如图甲所示，把圆形铁丝圈在肥皂水中蘸一
下，再轻轻取出来，铁丝圈上就有一个完整的肥皂液膜.竖直放置的肥皂
液膜的侧视图如图乙所示.用黄光从肥皂液膜的右侧垂直照射肥皂液膜，
会观察到明暗相间的若干条横向黄色条纹，则下列说法中正确的是( )
A.该现象是光的衍射现象
B.观察者从肥皂液膜左侧观察条纹图样
C.相邻条纹间的距离，由上至下逐渐变大
D.换用红光照射该肥皂液膜，观察到相邻条
纹间距变大
√
[解析] 该现象是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故A错误；薄膜干涉是薄
膜前后两个面的反射光叠加产生的，应该从入射光的同侧观察，故B错误；
由于薄膜不是均匀增厚的，从上到下相同高度上薄膜增厚的越来越多，所
以明暗相间的条纹是不等间距的，且由上至下逐渐变密，故C错误；光的
干涉条纹的间距公式为 ，如果换成
红光照射，则波长变长，相邻条纹间距变大，
故D正确.
例4 [2025·湖南邵阳二模] 利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形
金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级).实验装置如图甲所
示，和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；
为待测金属丝，直径为；两者中心间距为.实验中用波长为 的单色光
垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻亮条纹的间
距为 ，则下列说法正确的是( )
A.
B.与直径相差越大， 越大
C.轻压左端，若增大，则有
D.若与 的直径相等，也可能产生图乙中类似的干涉条纹
√
[解析] 设两标准平面的玻璃平晶之间的夹角为 ，根据几何关系有
，令空气薄膜厚度为 ，根据薄膜干涉条件有
，根据几何关系有 ，即有
，联立解得，故A正确；与直径相差越大，
角越大， 越小，故B错误；
轻压左端，若 增大，结合上述可知，两标准平面的玻璃平晶之间的夹
角 减小，表明，故C错误；若与 的直径相等，空气薄膜的厚
度处处相等，不能产生题图乙中类似的干涉条纹，故D错误.
[技法点拨]
相干光源的获取办法(思想是一分为二)
考点二 光的衍射及偏振现象
例5 [2025·北京卷] 下列现象属于光的衍射的是( )
A.雨后天空出现彩虹
B.通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C.肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D.水中的气泡看上去特别明亮
√
[解析] 雨后彩虹属于光的色散现象，故A不符合题意；通过狭缝观察日光
灯出现彩色条纹，是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象，故B符合题意；肥
皂膜彩色条纹是光发生干涉形成的，属于薄膜干涉，故C不符合题意；水
中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使更多光线进入人眼，
故D不符合题意.
变式 [2024·江苏卷] 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度，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
[解析] 立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振，其镜片为偏振片，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
镜片的透振方向与手机屏幕的光偏振方向行，而右镜片的透振方向
与手机屏幕的光偏振方向接近垂直，现在将手机屏幕旋转90度，则手机屏
幕的光偏振方向与左镜片的透振方向接近垂直，而与右镜片的透振方向行，所以左镜片变暗，右镜片变亮，故D正确.
√
考点一 光的干涉现象
1.(多选)如图所示是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，双缝、 之
间的距离是，为光屏，双缝到屏的距离为 .用绿色光照射单
缝时，可在光屏 上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为
.若相邻两条亮条纹中心间距为 ，则下列说法正确的是
( )
A.为
B.增大双缝到屏的距离， 将变大
C.改用间距为的双缝， 将变大
D.换用红光照射， 将变大
√
√
√
[解析] 第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为 ，则相邻两条亮条
纹中心间距为 ，故A正确；根据双缝干涉的条纹
间距公式可知，增大双缝到屏的距离， 将变大，故B正确；由
可知，增大双缝的间距， 将变小，故C
错误；换用红光照射，即光的波长 变长，由
知 将变大，故D正确.
2.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉
条纹.下列关于该区域薄膜厚度随坐标 的变化图像，可能正确的是
( )
A. B. C. D.
√
[解析] 从薄膜的上、下表面分别反射的两列光是相干光，其路程差为
，即路程差为此处薄膜厚度的2倍，当路程差 时表现为
亮条纹，故相邻亮条纹处的薄膜的厚度差为 ，在图中相邻亮条纹
(或暗条纹)之间的距离变大，则薄膜的厚度逐渐变小，因条纹宽度不是均
匀变大，则厚度不是均匀变小,故D正确.
3.、 为放在水平面上的高度略有差别的两个
长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相
互平行，检测员用一块标准的平行透明平板 压在
、的上方，与、 支架分别形成尖劈形
空气层，如图所示.、的上表面与平板的夹角分别为 和 ， 为平
板上表面上的一点.用单色光从上方照射平板，、 的上方都能观察
到明显的干涉条纹，可以推知( )
A.若 ，则上方的干涉条纹间距小于 上方的干涉条纹间距
B.若 ，则上方的干涉条纹间距大于 上方的干涉条纹间距
C.若将、的间距缩短些，则 上方的干涉条纹分布变得更密
D.若在处用较小的力下压平板，则 上方的干涉条纹分布变密
√
[解析] 设长方体上表面与平板的夹角为 ，相邻亮条纹的间距为 ，根
据空气薄膜干涉条件，有 ，解得，若 ，则
上方的干涉条纹间距等于上方的干涉条纹间距，若 ，则 上
方的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距，故A、B错误；若将 、
的间距缩短些，则 增大， 上方的干涉条纹分布变得更密，故C正确；
若在两长方体间，在 处用较小的力下压平板
， 减小，则 上方的干涉条纹分布变疏，故D
错误.
考点二 光的衍射及偏振现象
4.(多选)如图所示，下列说法正确的是( )
A.图甲中，自然光由空气射到水面上，反射光是偏振光
B.图乙中，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
C.图丙中，大头针尖的影子轮廓模糊不清，是光的干涉现象
D.图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
√
√
[解析] 图甲中，自然光由空气射到水面上，反射光是偏振光，A正确；图
乙中，立体电影的原理是光的偏振，照相机镜头表面涂上增透膜的原理是
光的干涉，B错误；图丙中，大头针尖影子轮廓模糊不清，是光的衍射现
象，C错误；图丁中，在圆形阴影中心有亮斑，即泊松亮斑，此图为光线
通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，D正确.
5.(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝
、的宽度可调，狭缝到屏的距离为 ，同一单色光垂直照射狭缝，实
验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样.下列描述正确的是( )
A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度
增大
C.照射两条狭缝时，增加 ，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间
距增大
D.照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上 点的路程差为半波长的奇
数倍， 点处一定是暗条纹
√
√
√
[解析] 双缝干涉图样是等宽的明暗相间的条纹，光通过狭缝时，同时也
发生衍射，A正确；遮住一条狭缝，光通过另一狭缝时发生衍射现象，狭
缝越窄，衍射越明显，范围越大，条纹越宽，B错误；根据干涉条纹间距
公式 可知增加 ，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距
增大，C正确；若光从狭缝、到屏上 点的路程差为半波长的奇数
倍， 点处一定是暗条纹，D正确.
作业手册
1.[2025·四川卷] 某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为
的狭缝.下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是( )
A.德布罗意波长约为 的中子
B.德布罗意波长约为 的质子
C.德布罗意波长约为 的氮分子
D.德布罗意波长约为 的电子
√
[解析] 当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时，会发生明显的衍
射现象.对于粒子而言，德布罗意波长 决定了其波动性，衍射的明显程
度通常与波长 和狭缝宽度的比值相关，当 接近或大于1时，衍射现象非
常明显，则可知电子的衍射现象最明显.故选D.
2.(多选)抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察光
束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，则
( )
A.这里应用的是光的衍射现象
B.这里应用的是光的干涉现象
C.如果屏上条纹间距变宽，表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹间距变宽，表明抽制的丝变细
[解析] 由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以这里应用的是光的衍射
现象，当抽制的丝变细时，衍射现象更明显，条纹间距变宽，A、D正确.
√
√
3.[2024·山东卷] 检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准
滚珠与待测滚珠、 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、均合格 B.滚珠、 均不合格
C.滚珠合格，滚珠不合格 D.滚珠不合格，滚珠 合格
√
[解析] 单色平行光垂直照射平板玻璃，从两平板玻璃间形成的空气膜的
上、下界面(即上玻璃板的下表面和下玻璃板的上表面)反射的光在上玻璃
上表面发生干涉，形成干涉条纹，光的路程差为空气膜厚度的两倍，根据
光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的路程差相等，所以滚珠
的直径与滚珠的相等，即滚珠 合格，而不同的干涉条纹位置处光的路程
差不同，所以滚珠的直径与滚珠的不相等，即滚珠 不合格，C正确.
4.(多选)[2024· 陕青宁晋卷] 在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为
的蓝色激光和波长为 的红色激光组成的复合光垂直照射双
缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为 ，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 处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D.距中央亮条纹中心 处蓝光和红光亮条纹中心重叠
√
√
[解析] 蓝光与红光频率不相等，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 ，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
，红光的相邻干涉条纹间距为 ，要
使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知，,1,2, ，
,1,2, ，可知当 时，满足条件，当
时，不满足条件，故C正确，D错误.
5.[2025·江西赣州二模] 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 上表面对应位置有凹陷
√
[解析] 出现明暗相间的条纹是因为光的干涉，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，根据薄膜干涉原理可知，条纹变稀疏，
故B错误；蓝光波长比红光短，根据相邻干涉条纹间距公式 可知，
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，根据等厚干涉原理，同一条纹对应空气
薄膜厚度相同，此处条纹弯曲可能是因为玻璃板 上表面对应位置有凹陷，
使得空气薄膜厚度变化异常，导致条纹出现弯曲，故D正确.
6.[2025·湖南永州模拟] 如图1所示，该装置可用于观察光的干涉、衍射现
象，其中为某光学元件，且 到光屏的距离保持不变.某同学利用该装置
分别观察红光和绿光的干涉与衍射现象，在光屏上得到了如图2中甲、乙、
丙、丁所示的四种图样.下列说法正确的是( )
图1
图2
A.丁对应的 是单缝，入射光为红光
B.丙对应的 是双缝，入射光为绿光
C.乙对应的 是单缝，入射光为红光
D.甲对应的 是双缝，入射光为绿光
图1
图2
√
[解析] 丙、丁图像相邻条纹中心间距不相等，可知，丙、丁图像均为衍
射条纹，此时对应的 均是单缝，丙图像的中央亮条纹比丁图像的中央亮
条纹宽一些，可知，丙图像对应光的波长比丁图像对应光的波长长一些，
可知，丙对应的是单缝，入射光为红光，丁对应的 是单缝，入射光为
绿光，故A、B错误；
甲、乙图像相邻亮条纹中心间距相等，可知，甲、乙图像均为干涉条纹，
此时对应的 均是双缝，乙图像相邻亮条纹中心间距大于甲图像相邻亮条
纹中心间距，根据条纹间距公式 可知，乙图像对应光的波长比甲
图像对应光的波长长一些，可知，乙对应的 是双缝，入射光为红光，甲
对应的 是双缝，入射光为绿光，故C错误，D正确.
7.[2025·山东卷] 用如图所示的装置观察光的干
涉和偏振现象.狭缝、关于 轴对称，光
屏垂直于轴放置.将偏振片垂直于 轴置
于双缝左侧，单色平行光沿 轴方向入射，在
屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，、 透振方向平行.
保持不动，将绕轴转动 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
[解析] 根据干涉条纹间距公式可知当旋转时，、、 均不变，
故条纹间距不变；随着的旋转，透过 的光强在减小，干涉条纹的亮度
在减小，故选A.
√
8.[2025·宁夏吴忠三模] 在制作高精度的仪器时往往需要对材料表面的平
整度进行检查.如图甲所示，采用劈尖干涉的原理进行检测，将波长为
的单色光垂直打在材料表面，用显微镜俯视观察镜片上产生的干
涉图样，发现一个圆形的异常区域如图乙所示，其中一条亮条纹刚好穿过
圆心(已用灰色标出).已知显微镜只起放大图像的作用，则下列说法正确的
是( )
A.该圆形区域为突起区
B.如果将材料在平面内旋转 ，圆形区域的条纹弯曲方向变为向右
C.圆形区域相对平整区域的最大高度差约
D.若要使条纹更密集，可换用波长更短的光源，并减小镜片与材料表面间
的夹角
√
[解析] 薄膜干涉是等厚干涉，即同一条纹处空气膜厚度相同，题图乙中
圆形区域条纹向劈尖变窄的方向弯曲，表明圆形区域为凹陷区，故A错误；
如果将材料在平面内旋转 ，圆形区域仍为凹陷区，条纹弯曲方向仍
向左，故B错误；可在圆心附近选一点，找到其实际所在条纹，另外找到
该点对应的平整区域条纹，数出两条纹相差的条纹数，根据 ，
计算该点相对平整区域的高度差，现选取穿过圆心的亮条纹(已用灰色标
出)上一点，其与对应平整区域条纹相隔4个亮条纹间距，因此圆心相对平
整区域的高度差为 ，故C正确；若需要条纹更加密集，可
换用波长更短的光源，同时增加镜片与材料表面间的夹角，故D错误.
9.[2025·河北保定三模] 某兴趣小组成员做双缝干涉实验，用某单色光源
照射单缝，如图所示，在屏上 处出现第2级亮条纹，仅改变双缝间距
后， 处出现第2级暗条纹，则改变后双缝间距是原来的( )
A.倍 B. C. D. 倍
√
[解析] 设、间的距离为，根据双缝干涉
相邻条纹间距公式， 处出现第2级亮条纹有
，处出现第2级暗条纹有 ，
则可求出 ，故选B.
10.[2025·河北邯郸模拟] 某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合
格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在另一端同一位置先
后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图1所示.当用同一种单色光从平板玻
璃甲上方入射后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所
示，下列说法正确的是( )
图1
图2
A.条纹是由平板玻璃甲的上表面及平板玻璃乙的上表面的反射光叠加干涉
形成的
B.待检滚珠的半径比标准滚珠的小
C.放标准滚珠时得到的相邻两条亮条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠
时的小
D.放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻两条亮条纹的中心间距增大
图1
图2
√
[解析] 干涉条纹是由平板玻璃甲的下表面与平板玻璃乙的上表面的反射
光叠加而成的，故A错误；设亮条纹对应的空气膜的厚度为 ，则有
，即 ，可知相邻两条亮条纹对应的空气膜
的厚度差为定值，设劈尖的角度为 ，则相邻两亮条纹的间距为
，待检滚珠的大，可知其对应的 角小，半径小，故B正确，
C错误；放标准滚珠时，增大入射光的频率，即减小入射光的波长，由
，可知 不变， 变小，故D错误.
11.(多选)[2024·湖南卷] 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 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 ，如
图所示. 为单色点光源.下列说法正确的是( )
A.沿 向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B.沿 向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C.若 ，沿 向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D.若 ，沿向左略微平移平面镜，干涉条纹向 处移动
√
√
[解析] 根据题意画出洛埃镜实验光路图(平面镜不倾斜)，如图甲所示，
发出的光与通过平面镜反射的光 (可以等效成虚像 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，设与的距离为，则， 到光
屏的距离为 ，代入双缝干涉公式
，可得.若 ,沿
向右(或向左) 略微平移平面镜，则对
和 均没有影响，所以干涉条纹间距不
变，但条纹区域会向下(或向上)移动，
故C正确，D错误.
画出平面镜倾斜某微小角度 形成的光路图如图乙
所示，沿 向右略微平移平面镜时，即图中从①
位置 位置，由图可看出双缝的间距增大，则
干涉条纹间距减小；沿 向左略微平移平面镜时，
即图中从②位置 位置，由图可看出干涉条纹
向上移动，故A错误，B正确.
必备知识自查
一、1.间隔 2.(1)相同 (2)恒定 3.(1)①白色亮 彩色 4.前、后表面 相同
二、1.相差不多 还小
三、1.一切方向 2.特定
【辨别明理】
1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.× 7.×
核心考点探究
例1.C 例2.A 例3.D 例4.A 例5.B 变式.D
基础巩固练
1.D 2.AD 3.C 4.BC 5.D 6.D
综合提升练
7.A 8.C 9.B 10.B
拓展挑战练
11.BC第36讲　光的波动性
例1　C　[解析] 根据题意,由图可知,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.
例2　A　[解析] 根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知,换用更粗的头发丝,会使双缝间距d变大,则相邻两条亮条纹中心间距Δx变小,故A正确;换用红色激光照双缝,会使波长λ变长,则相邻两条亮条纹中心间距Δx变大,故B错误;增大纸板与墙面的距离,即l变大,则相邻两条亮条纹中心间距Δx变大,故C错误;减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮纹中心间距Δx,故D错误.
例3　D　[解析] 该现象是光的干涉现象,属于薄膜干涉,故A错误;薄膜干涉是薄膜前后两个面的反射光叠加产生的,应该从入射光的同侧观察,故B错误;由于薄膜不是均匀增厚的,从上到下相同高度上薄膜增厚的越来越多,所以明暗相间的条纹是不等间距的,且由上至下逐渐变密,故C错误;光的干涉条纹的间距公式为Δx=λ,如果换成红光照射,则波长变长,相邻条纹间距变大,故D正确.
例4　A　[解析] 设两标准平面的玻璃平晶之间的夹角为θ,根据几何关系有tan θ=,令空气薄膜厚度为d,根据薄膜干涉条件有2dn=nλ(n=1,2,3,…),根据几何关系有tan θ=,即有tan θ=,联立解得=,故A正确;A与A0直径相差越大,θ角越大,ΔL越小,故B错误;轻压T1左端,若ΔL增大,结合上述可知,两标准平面的玻璃平晶之间的夹角θ减小,表明D例5　B　[解析] 雨后彩虹属于光的色散现象,故A不符合题意;通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹,是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象,故B符合题意;肥皂膜彩色条纹是光发生干涉形成的,属于薄膜干涉,故C不符合题意;水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射,使更多光线进入人眼,故D不符合题意.
变式　D　[解析] 立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振,其镜片为偏振片,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与手机屏幕的光偏振方向行,而右镜片的透振方向与手机屏幕的光偏振方向接近垂直,现在将手机屏幕旋转90度,则手机屏幕的光偏振方向与左镜片的透振方向接近垂直,而与右镜片的透振方向行,所以左镜片变暗,右镜片变亮,故D正确.第36讲　光的波动性
1.D　[解析] 当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时,会发生明显的衍射现象.对于粒子而言,德布罗意波长λ决定了其波动性,衍射的明显程度通常与波长λ和狭缝宽度的比值相关,当接近或大于1时,衍射现象非常明显,则可知电子的衍射现象最明显.故选D.
2.AD　[解析] 由于是激光束越过细丝即绕过障碍物,所以这里应用的是光的衍射现象,当抽制的丝变细时,衍射现象更明显,条纹间距变宽,A、D正确.
3.C　[解析] 单色平行光垂直照射平板玻璃,从两平板玻璃间形成的空气膜的上、下界面(即上玻璃板的下表面和下玻璃板的上表面)反射的光在上玻璃上表面发生干涉,形成干涉条纹,光的路程差为空气膜厚度的两倍,根据光的干涉知识可知,同一条干涉条纹位置处光的路程差相等,所以滚珠a的直径与滚珠b的相等,即滚珠b合格,而不同的干涉条纹位置处光的路程差不同,所以滚珠a的直径与滚珠c的不相等,即滚珠c不合格,C正确.
4.BC　[解析] 蓝光与红光频率不相等,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,m=0,1,2,…,n=0,1,2,…,可知当Δx1·m=Δx2·n=1.32 mm时,满足条件,当Δx1·m=Δx2·n=1.98 mm时,不满足条件,故C正确,D错误.
5.D　[解析] 出现明暗相间的条纹是因为光的干涉,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,根据薄膜干涉原理可知,条纹变稀疏,故B错误;蓝光波长比红光短,根据相邻干涉条纹间距公式Δx=λ可知,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,根据等厚干涉原理,同一条纹对应空气薄膜厚度相同,此处条纹弯曲可能是因为玻璃板B上表面对应位置有凹陷,使得空气薄膜厚度变化异常,导致条纹出现弯曲,故D正确.
6.D　[解析] 丙、丁图像相邻条纹中心间距不相等,可知,丙、丁图像均为衍射条纹,此时对应的P均是单缝,丙图像的中央亮条纹比丁图像的中央亮条纹宽一些,可知,丙图像对应光的波长比丁图像对应光的波长长一些,可知,丙对应的P是单缝,入射光为红光,丁对应的P是单缝,入射光为绿光,故A、B错误;甲、乙图像相邻亮条纹中心间距相等,可知,甲、乙图像均为干涉条纹,此时对应的P均是双缝,乙图像相邻亮条纹中心间距大于甲图像相邻亮条纹中心间距,根据条纹间距公式Δx=λ可知,乙图像对应光的波长比甲图像对应光的波长长一些,可知,乙对应的P是双缝,入射光为红光,甲对应的P是双缝,入射光为绿光,故C错误,D正确.
7.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的光强在减小,干涉条纹的亮度在减小,故选A.
8.C　[解析] 薄膜干涉是等厚干涉,即同一条纹处空气膜厚度相同,题图乙中圆形区域条纹向劈尖变窄的方向弯曲,表明圆形区域为凹陷区,故A错误;如果将材料在平面内旋转180°,圆形区域仍为凹陷区,条纹弯曲方向仍向左,故B错误;可在圆心附近选一点,找到其实际所在条纹,另外找到该点对应的平整区域条纹,数出两条纹相差的条纹数n,根据Δd=n·,计算该点相对平整区域的高度差,现选取穿过圆心的亮条纹(已用灰色标出)上一点,其与对应平整区域条纹相隔4个亮条纹间距,因此圆心相对平整区域的高度差为Δd=2λ=1 μm,故C正确;若需要条纹更加密集,可换用波长更短的光源,同时增加镜片与材料表面间的夹角,故D错误.
9.B　[解析] 设P、P1间的距离为x,根据双缝干涉相邻条纹间距公式,P1处出现第2级亮条纹有x=2×λ,P1处出现第2级暗条纹有x=×λ,则可求出d2=d1,故选B.
10.B　[解析] 干涉条纹是由平板玻璃甲的下表面与平板玻璃乙的上表面的反射光叠加而成的,故A错误;设亮条纹对应的空气膜的厚度为d,则有2d≈nλ(n=1,2,3,…),即d=λ,可知相邻两条亮条纹对应的空气膜的厚度差Δd=为定值,设劈尖的角度为θ,则相邻两亮条纹的间距为Δx=,待检滚珠的Δx大,可知其对应的θ角小,半径小,故B正确,C错误;放标准滚珠时,增大入射光的频率,即减小入射光的波长,由Δx==,可知θ不变,Δx变小,故D错误.
11.BC　[解析] 根据题意画出洛埃镜实验光路图(平面镜不倾斜),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,则d=2a,S到光屏的距离为l,代入双缝干涉公式Δx=,可得Δx=.若θ=0°,沿OA向右(或向左)略微平移平面镜,则对l和d均没有影响,所以干涉条纹间距不变,但条纹区域会向下(或向上)移动,故C正确,D错误.画出平面镜倾斜某微小角度θ形成的光路图如图乙所示,沿OA向右略微平移平面镜时,即图中从①位置→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时,即图中从②位置→①位置,由图可看出干涉条纹向上移动,故A错误,B正确.
甲
乙第36讲　光的波动性
　　　　　 　　　　　 　　　　　
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　　　　的现象.
2.条件:(1)两束光的频率　　　　;(2)相位差　　　　.
3.双缝干涉
图样特点:
①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹;
②白光照射时,中央为　　　　条纹,其余为　　　　条纹.
4.薄膜干涉: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)条纹上所对应薄膜厚度　　　　.
二、光的衍射
1.明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长　　　　　,甚至比光的波长　　　　的时候,衍射现象才会明显.
2.三类常见衍射现象
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,只沿着某个　　　　的方向振动的光.
【辨别明理】
1.光的颜色由光的频率决定. (　)
2.只有频率相同的两列光波才能发生干涉. (　)
3.在双缝干涉实验中,双缝的作用是使白光变成单色光. (　)
4.单色光的双缝干涉条纹的中央亮条纹既亮且宽. (　)
5.阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的. (　)
6.自然光是偏振光. (　)
7.光的偏振现象说明光是纵波. (　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
　光的干涉现象
考向一　光的双缝干涉现象
(1)明暗条纹的判断方法
①如图所示,相干光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差为r2-r1=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上出现明条纹.
②光的路程差为r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2,…)时,光屏上出现暗条纹.
(2)条纹间距:Δx=λ,其中l是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是光波的波长.
例1　[2025·重庆卷] 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
例2　[2024·辽宁卷] 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.换用红色激光照双缝
C.增大纸板与墙面的距离
D.减小光源与纸板的距离
考向二　薄膜干涉的理解及应用
(1)如图甲所示,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,在膜的前表面AA'和后表面BB'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
①在图甲中的P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍,即Δr=nλ(n=0,1,2,…),薄膜上出现明条纹.
②在图甲中的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,…),薄膜上出现暗条纹.
甲
乙
(3)薄膜干涉的应用:检查平面的平整程度.如图乙所示,被检查平面与标准样板的平面之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检查平面是平整光滑的,我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检查平面不平整,则干涉条纹发生弯曲.
例3　[2025·河北秦皇岛模拟] 如图甲所示,把圆形铁丝圈在肥皂水中蘸一下,再轻轻取出来,铁丝圈上就有一个完整的肥皂液膜.竖直放置的肥皂液膜的侧视图如图乙所示.用黄光从肥皂液膜的右侧垂直照射肥皂液膜,会观察到明暗相间的若干条横向黄色条纹,则下列说法中正确的是 (　)
A.该现象是光的衍射现象
B.观察者从肥皂液膜左侧观察条纹图样
C.相邻条纹间的距离,由上至下逐渐变大
D.换用红光照射该肥皂液膜,观察到相邻条纹间距变大
[反思感悟] 　

例4　[2025·湖南邵阳二模] 利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级).实验装置如图甲所示,T1和T2是具有标准平面的玻璃平晶,A0为标准金属丝,直径为D0;A为待测金属丝,直径为D;两者中心间距为L.实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面,观察到的干涉条纹如图乙所示,测得相邻亮条纹的间距为ΔL,则下列说法正确的是 (　)
A.=
B.A与A0直径相差越大,ΔL越大
C.轻压T1左端,若ΔL增大,则有D>D0
D.若A与A0的直径相等,也可能产生图乙中类似的干涉条纹
【技法点拨】
相干光源的获取办法(思想是一分为二)
　光的衍射及偏振现象
例5　[2025·北京卷] 下列现象属于光的衍射的是 (　)
A.雨后天空出现彩虹
B.通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C.肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D.水中的气泡看上去特别明亮
[反思感悟] 　

变式　[2024·江苏卷] 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度,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
[反思感悟] 　


一、1.间隔　2.(1)相同　(2)恒定　3.(1)②白色亮　彩色　4.前、后表面　相同
二、1.相差不多　还小
三、1.一切方向　2.特定
【辨别明理】
1.√　2.√　3.×　4.×　5.×　6.×　7.×第36讲　光的波动性 (限时40分钟)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.[2025·四川卷] 某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10-10 m的狭缝.下列粒子束穿过该多晶薄膜时,衍射现象最明显的是 (　)
A.德布罗意波长约为7.9×10-13 m的中子
B.德布罗意波长约为8.7×10-12 m的质子
C.德布罗意波长约为2.6×10-11 m的氮分子
D.德布罗意波长约为1.5×10-10 m的电子
2.(多选)抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化,则 (　)
A.这里应用的是光的衍射现象
B.这里应用的是光的干涉现象
C.如果屏上条纹间距变宽,表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹间距变宽,表明抽制的丝变细
3.[2024·山东卷] 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
4.(多选)[2025·陕青宁晋卷] 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
5.[2025·江西赣州二模] 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
6.[2025·湖南永州模拟] 如图1所示,该装置可用于观察光的干涉、衍射现象,其中P为某光学元件,且P到光屏的距离保持不变.某同学利用该装置分别观察红光和绿光的干涉与衍射现象,在光屏上得到了如图2中甲、乙、丙、丁所示的四种图样.下列说法正确的是 (　)
图1
图2
A.丁对应的P是单缝,入射光为红光
B.丙对应的P是双缝,入射光为绿光
C.乙对应的P是单缝,入射光为红光
D.甲对应的P是双缝,入射光为绿光
7.[2025·山东卷] 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
8.[2025·宁夏吴忠三模] 在制作高精度的仪器时往往需要对材料表面的平整度进行检查.如图甲所示,采用劈尖干涉的原理进行检测,将波长为500 nm的单色光垂直打在材料表面,用显微镜俯视观察镜片上产生的干涉图样,发现一个圆形的异常区域如图乙所示,其中一条亮条纹刚好穿过圆心(已用灰色标出).已知显微镜只起放大图像的作用,则下列说法正确的是 (　)
A.该圆形区域为突起区
B.如果将材料在平面内旋转180°,圆形区域的条纹弯曲方向变为向右
C.圆形区域相对平整区域的最大高度差约1 μm
D.若要使条纹更密集,可换用波长更短的光源,并减小镜片与材料表面间的夹角
9.[2025·河北保定三模] 某兴趣小组成员做双缝干涉实验,用某单色光源照射单缝,如图所示,在屏上P1处出现第2级亮条纹,仅改变双缝间距后,P1处出现第2级暗条纹,则改变后双缝间距是原来的 (　)
A.倍 B.
C. D.倍
10.[2025·河北邯郸模拟] 某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格,将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上,在另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠,装置如图1所示.当用同一种单色光从平板玻璃甲上方入射后,从上往下看,看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所示,下列说法正确的是 (　)
图1
图2
A.条纹是由平板玻璃甲的上表面及平板玻璃乙的上表面的反射光叠加干涉形成的
B.待检滚珠的半径比标准滚珠的小
C.放标准滚珠时得到的相邻两条亮条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小
D.放标准滚珠时,若增大入射光的频率,相邻两条亮条纹的中心间距增大
11.(多选)[2024·湖南卷] 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

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