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(共47张PPT)
第四章 光
第3节 光的干涉
第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长
例1-1 (2026·江西师范大学附属中学开学考试)双缝干涉的原理图如图4-3-3所示，
到狭缝、的距离相等，与光屏垂直， 为光屏上的点，下列说法正确的是
( )
C
图4-3-3
A.通过狭缝、的光的颜色不同 B.通过狭缝、 的光的波长不同
C.光屏上处一定出现亮条纹 D.光屏上 处一定出现暗条纹
【释疑惑】若到两狭缝的距离差等于半波长的偶数倍，则处出现亮条纹；若 到
两狭缝的距离差等于半波长的奇数倍，则 处出现暗条纹。
学思用·典例详解
例2-2 (2026·云南师范大学附属中学月考，多选)如图4-3-6所示，用绿光做双缝干涉
实验，在空气中进行时，光屏上的点处为中央亮条纹的位置，点处为 上方第2条
亮条纹的位置，其他条件不变，下列说法正确的是( )
BC
图4-3-6
A.若将整个装置放置于折射率的介质中进行实验，则
点处形成 上方第1条亮条纹
B.若将整个装置放置于折射率的介质中进行实验，则
点处形成 上方第4条亮条纹
C.若将绿光换为红光，则能得到相邻条纹间距更大的干涉图
样
D.若将绿光换为紫光，则能得到相邻条纹间距更大的干涉图
样
【解析】点处为上方第2条亮条纹的位置，则 点到双缝的路程差为
，若将整个装置放置于折射率 的介质中，光的波长变为
，故点到双缝的路程差为，则点处形成
上方第4条亮条纹，A错误，B正确。红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长
短，由 知，若将绿光换为红光，相邻条纹间距将增大，若将绿光换为紫光，
相邻条纹间距将减小，C正确，D错误。
【学会了吗丨变式题】
1.如图4-3-7，用频率为的单色光垂直照射双缝，在光屏上点处产生中央亮条纹
点为该亮条纹的中心，点是点上方第三条亮条纹中心，已知双缝间距为 ，
双缝到光屏的距离为，光速为 ，下列说法正确的是( )
B
图4-3-7
A.该单色光的波长
B.、之间的距离为
C.若增大双缝到光屏的距离 ，条纹间距将变小
D.若换用频率更大的单色光照射双缝， 点上方第三条亮条纹中
心将在 点上方
【解析】该单色光的波长为，A错误；相邻两亮条纹的中心间距为 ，
、之间的距离为，B正确；根据 可知，若增大双缝到光
屏的距离 ，条纹间距将变大，C错误；若换用频率更大的单色光照射，波长变小，
则条纹间距减小，点上方第三条亮条纹中心将在 点下方，D错误。
学思用·典例详解
例3-3 (浙江高考题，多选)肥皂膜的干涉条纹如图4-3-12所示，条纹间距上面宽、下
面窄。下列说法正确的是( )
AB
图4-3-12
A.过肥皂膜最高点和最低点的截面一定不是梯形
B.肥皂膜上的条纹是前、后表面反射光形成的干涉条纹
C.肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动 ，条纹也会跟着转动
【解析】肥皂膜由于受重力作用会上面薄而下面厚，其截面应是一个圆滑的曲面而
不是梯形，选项A正确；肥皂膜上的条纹是前、后表面反射光形成的干涉条纹，选
项B正确；形成条纹的原因是前、后表面的反射光叠加出现了加强区和减弱区，从形
成到破裂，上面越来越薄，下面越来越厚，因此加强区和减弱区的位置发生了变化，
条纹宽度和间距发生了变化，选项C错误；将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动
，由于重力、表面张力和粘滞力等作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因
此并不会跟着旋转 ，选项D错误。
例3-4 [教材第100页“练习与应用”第4题改编](2026·河北衡水中学期中)劈尖干涉是一
种薄膜干涉，如图4-3-13甲所示，将一块平板玻璃放置在另一玻璃板上， 表面平
整， 的平整度略有问题，在右端夹入两张纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可
以观察到如图乙所示的干涉条纹。则( )
B
图4-3-13
A.若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间
距将变大
B. 玻璃板上表面有凸起的位置
C.若抽去一张纸片，条纹将变密
D.若换用蓝光从上方入射，条纹将变稀疏
【解析】设劈尖倾角为 ，则相邻条纹间距为 。若在劈形空间内充满水，
由于光在水中的波长小于在空气中的波长，则相邻的条纹间距将变小，故A错误。
薄膜干涉是等厚干涉，即同一条亮条纹对应的空气膜的厚度相等，题图乙中弯曲位
置条纹向右偏，说明 玻璃板上表面有凸起的位置，故B正确。若抽去一张纸片，则
变小， 变小，可得相邻条纹间距 变大，则条纹变稀疏，故C错误。若换用
蓝光从上方入射，由于蓝光的波长小于黄光的波长，则相邻条纹间距 变小，条纹
变密，故D错误。
【学会了吗丨变式题】
图4-3-14
2.(2026·湖南长沙雅礼中学一模)如图4-3-14所示，把一个上
表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。
现用单色光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，
可以看到一系列明暗相间的同心圆环状条纹，这些同心圆
环状条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是( )
B
A.这属于光的干涉，增大玻璃板和透镜的距离，发现条纹向外移动
B.条纹是由凸透镜下表面反射光和玻璃板上表面反射光叠加形成的
C.条纹是由凸透镜上表面反射光和玻璃板上表面反射光叠加形成的
D.照射单色光的波长增大，相应条纹间距保持不变
【解析】该现象为光的薄膜干涉现象，增大玻璃板和透镜的距离，条纹向圆心位置
移动，故A错误；薄膜干涉是膜两个表面的反射光叠加后的结果，图中“膜”为空气夹
层，因此条纹是由凸透镜下表面反射光和玻璃板上表面反射光叠加形成的，故B正确，
C错误；照射单色光的波长增大，相应条纹间距变大，故D错误。
关键能力构建
题型1 相干条件及干涉图样的特点
例5 (2026·四川乐山期末，多选)用同一双缝干涉实验装置做了甲、乙两种光的双缝
干涉实验，获得的双缝干涉图样分别如图4-3-15（a）（b）所示。下列说法正确的是
( )
BC
图4-3-15
A.图（a）中，两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹
B.图（b）中，两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹
C.甲光的波长比乙光的波长长
D.若减小实验装置中的双缝间距，条纹间距会变小
【解析】根据干涉的规律可知，当两列光波谷和波谷或者波峰和波峰重叠时，在重
叠处振动加强，均将出现亮条纹，故A错误，B正确。根据条纹间距公式 可
知，在用同一装置进行实验时，波长越长，相邻亮条纹中心之间的间距越大，则结
合题图可知甲光的波长比乙光的波长长，故C正确。根据条纹间距公式可知，若减小
实验装置中的双缝间距，条纹间距会变大，故D错误。
【学会了吗丨变式题】
图4-3-16
3.如图4-3-16所示的双缝干涉实验，用黄光照射单缝 时，在
光屏 上观察到干涉条纹。要得到相邻亮条纹间距更大的干
涉图样，可以( )
B
A.增大与 的间距 B.将黄光换为红光
C.将黄光换为紫光 D.减小双缝屏到光屏的距离
【解析】在光的干涉图样中，相邻亮条纹的中心间距 ，由公式可得，中心
间距与光的波长 、双缝到屏的距离成正比，与双缝间的距离 成反比，故要增
大,应减小双缝间的距离、增大双缝屏到光屏的距离或增大光的波长 ，故B正
确，A、C、D错误。
题型2 双缝干涉中出现明暗条纹的位置问题
例6 ［链接教材第97页图4.3-4］如图4-3-17所示，在双缝干涉实验中，和 为双
缝，是光屏上的一点，已知点与和的距离之差为。今分别用、 两种
单色光在空气中做双缝干涉实验。
图4-3-17
（1）已知光在折射率为的介质中波长为，问 点处是亮条纹还
是暗条纹？
【答案】暗条纹
【解析】设光在空气中的波长为 ，由于光在不同介质中传播时频率不变，所以由
，解得。由点与、 的距
离差得。由此可知，从、 发
出的光波到点的路程差是光半波长的奇数倍，故 点处为暗条纹。
（2）已知光在某种介质中波长为，当 光从这种介质射向空气时临
界角为 ，问 点处是亮条纹还是暗条纹？
【答案】亮条纹
【解析】根据临界角与折射率的关系,可得介质的折射率 ，所
以光在空气中的波长为 。得
。由此可知，从、发出的光波到点的路程差是 光半波
长的偶数倍，故当光作为光源时， 点处为亮条纹。
思路点拨
（1）第一步：根据和，求出 光在空气中的波长。
（2）第二步：已知点与和的距离之差，由出现明暗条纹的条件可判断用 光做
实验时 点是亮条纹还是暗条纹。
（3）第三步：对于光，根据临界角公式求出介质的折射率，再求出 光
在空气中的波长，从而判断 点处是亮条纹还是暗条纹。
【学会了吗丨变式题】
4.新安全生产 煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射
率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯浓度的
仪器，原理如图4-3-18所示。在双缝旁边放置两个完全相同的透明容器、，容器
中为干净的空气，在容器 中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测
瓦斯浓度。以下说法正确的是( )
C
图4-3-18
A.如果屏的正中央仍是亮条纹，说明中的气体与 中的空气成分
相同，不含瓦斯
B.如果屏的正中央是暗条纹，说明中的气体与 中的空气成分不
相同，不可能含有瓦斯
C.如果屏上干涉条纹不停地移动，说明 中的气体瓦斯含量不稳定
D.只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹
【解析】若 中含有瓦斯，光经过两容器时折射率不同，光速不同，到达屏正中央的
路程差可能是波长的整数倍，也可能是半波长的奇数倍，所以屏中央可能是亮条纹，
也可能是暗条纹，故 中气体可能含有瓦斯，也可能没有，故A错误；如果屏的正中
央是暗条纹，经过两容器到达屏正中央的光必有路程差，说明中的气体与 中的气
体成分不相同，一定含有瓦斯，故B错误；条纹不停地移动，则 中气体的折射率在
变化，即瓦斯含量不稳定，故C正确；单色光或复色光都能出现干涉条纹，故D错误。
题型3 利用干涉条纹间距测光波波长
例7 (2026·四川省平昌中学月考)某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，所用
的实验装置如图4-3-19甲所示。
图4-3-19
（1）图甲的②处固定的元件是___。
A.单缝 B.双缝 C.滤光片
A
（2）已知双缝间的距离为，双缝到毛玻璃屏的距离为 ，当
分划板中心刻线对齐如图乙所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为 ；
当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图丙所示，则读数为
____。由以上已知数据和测量数据可知，该光的波长为___________
（结果保留两位有效数字）。
9.6
（3）关于该实验，下列说法正确的是___。
C
A.若将滤光片向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离增大
B.若将双缝间的距离 减小，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离也减小
C.若将滤光片由蓝色换成橙色，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离增大
D.为了减小测量误差，可用测量头测出条亮条纹中心的距离 ，则相邻两条亮条纹
中心的间距为
【解析】
（1） 实验器材：为了屏上出现清晰的干涉条纹，图甲中放置的器材从左往右
依次为灯泡、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、光屏，即图甲的②处固定
的元件是单缝，故本题选A。
（2） __________________________________________________________________________________________________
根据 可得光的波长 ，由题意可求得
，代入数据解得 。
续表
（3） 选 项 分析 正
误
A 因 ，且平移滤光片不改变光的波长、双缝间距和双缝 到屏的距离，因此将滤光片向右平移一小段距离，相邻亮条纹 中心的间距不变。
B 根据 可知，双缝间距 减小，相邻亮条纹中心的间距 增大。
C 橙光的波长比蓝光的波长长，根据 可知，将滤光片由 蓝色换成橙色，相邻亮条纹中心的间距增大。 √
D 若测出条亮条纹中心的距离 ，则相邻亮条纹中心的间距应为 。
续表
【学会了吗丨变式题】
图4-3-20
5.如图4-3-20甲所示是“用双缝干涉测量
光的波长”实验装置图。
已知单缝与双缝间的距离 ，
双缝与屏间的距离 ，双缝
间距 。用测量头测量相邻
两亮条纹中心间的距离，测量头由分划
板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使
2.190
分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心（如图乙所示），
此时测量头的读数如图丙所示，是______ ；转动手轮，使分划板中心刻度线对准
第4条亮条纹的中心，此时测量头的读数如图丁所示。则该被测光的波长为________
_____ （保留两位有效数字）。若在调节过程中观察到如图戊所示的干涉条纹，则
出现这种现象的原因可能是___。
A.单缝与双缝不平行
B.单缝与双缝的距离太近
C.安装设备时，没有调节光源的高度使光线把整个光屏都照亮#1.2.3
C
【解析】对准第1条亮条纹中心时测量头的读数为
，对准第4条亮条纹中心时测量头的读数
为 ，相邻两亮条纹的中心间距为
，根据 得波长为
。由题图可知，干涉条纹清晰，亮度
正常，但是干涉条纹偏离中心位置，因此可能是安装设备时，没有正确调节光源的
高度，故C正确，A、B错误。
核心素养聚焦
考情揭秘 素养点击
基本考查点 产生干涉现象的条件，干涉 图样的特点。 1.了解光的干涉的内涵，解释生活中有
关光的干涉的应用，培养物理观念。
2.理解光的干涉现象产生的原理，通过
对比机械波的干涉，理解光的波动性。
3.通过动手做“用双缝干涉测量光的波
长”实验，体会实验对物理学发展的重
要作用。
热点及难点 亮、暗条纹的出现条件，条 纹间距的计算,利用双缝干涉 测量光的波长实验。 题型及难度 选择题或实验题，难度中 等。 高考中地位 属于常考考点。 考向1 考查干涉图样
图4-3-21
例8 (2024·黑吉辽卷)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4-3-21
所示，用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，
下列说法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是( )
A
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
本题以自制双缝干涉实验装置为素材，创设了学习探索情境，考查考生的信息获取
与加工能力以及逻辑推理与论证能力。
信息提取析题意
关键信息 分析
于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成 双缝 头发丝越粗，双缝间距越大。
【解析】
【类题链接丨变式题】
类题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4-3-22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( )
C
图4-3-22
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】根据题图可知，相邻两亮条纹（暗条纹）间距为 ，故A、B错误；由
双缝干涉条纹间距公式 （【敲黑板】需注意双缝干涉条纹间距公式中的条纹
间距指的是相邻两亮条纹（暗条纹）中心间的距离。），结合B项分析可知，双缝之
间的距离为 ，故C正确，D错误。
. .
考向2 考查薄膜干涉现象及应用
例9 (江苏高考题) 铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下
密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应是( )
C
A. B. C. D.
【解析】铁丝圈竖直放置时，由于重力的影响，其上附有的肥皂膜上面薄下面厚，
选项A错误；因为肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，所以从上到下，肥皂膜的厚度变
化加快，选项C正确。
命题探源 本题是教材第98页“薄膜干涉”讲解部分的改编，教材上图4.3-6属于薄 膜厚度均匀增加的情况。本题薄膜的厚度增加得不均匀。 素养探源 核心素养 考查途径
物理观念 以肥皂膜为载体，考查薄膜干涉的特点。
失分探源 解答此题常见错误：一是不理解薄膜干涉的原理；二是不能根据实际 情况判断薄膜的形状。 【类题链接丨变式题】
类题2 (2023·山东卷)如图4-3-23所示为一种干涉热膨胀仪原理图。 为标准石英环，
为待测柱形样品， 的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色
平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知的膨胀系数小于 的膨胀系数，
当温度升高时，下列说法正确的是( )
A
图4-3-23
A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【解析】由题知，的膨胀系数小于的膨胀系数，当温度升高时， 增加的高度大
于 增加的高度，则劈形空气层的厚度变大，此前所对应的同一厚度的空气层向劈尖
方向移动，则条纹向左移动。故选A。
考向3 考查用双缝干涉测量光的波长实验
例10 (浙江高考题)图4-3-24所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:
图4-3-24
（1）观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是___。
C
A.旋转测量头
B.增大单缝与双缝间的距离
C.调节拨杆使单缝与双缝平行
【解析】干涉条纹模糊，说明双缝的透光量较少或者入射光强度较弱，在测量端旋
转测量头和增大单缝与双缝间的距离，都不会改善透光量或入射光的强度，故A、B
不值得尝试；调节拨杆使单缝与双缝平行，这样会使透过单缝（相当于“线状光源”）
的条形光与双缝平行，可增加双缝的透光量，会使条纹变得清晰，故C值得尝试。
（2）要增大观察到的条纹间距，正确的做法是___。
D
A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
【解析】根据相邻亮条纹间距公式 可知，减小单缝与光源间的距离，减小
单缝与双缝间的距离，增大透镜与单缝间的距离，都不会改变条纹间距，故A、B、
C错误；增大双缝与测量头间的距离，即 增大，则条纹间距增大，故D正确。
本题通过用双缝干涉测量光的波长实验，考查实验操作，体现了高考对考生动手能
力的考查。
【类题链接丨变式题】
图4-3-25
类题3 (海南高考题)在用双缝干涉测量光的波长的实
验中，如图4-3-25所示，则：
（1）、 分别是___。
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝
C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
A
【解析】由双缝干涉原理可知，先用滤光片得到单色光，然后用单缝得到线光源，
最后用双缝得到两束相干光，故、 分别是单缝和双缝。故选A。
（2）如果双缝间距是，双缝到毛玻璃的距离是 ，第一条亮纹到第六条亮纹间距是
，则光的波长是___。（用、、 表示）
【解析】第一条亮纹到第六条亮纹间距是，则相邻亮条纹间距为 ，根据
可得光的波长是 。

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