專(zhuān)題162光的干涉、衍射和偏振

國(guó)練基礎(chǔ)

一、單選題

1.下列有關(guān)光現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是（）

A.在太陽(yáng)光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象

B.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為黃光，則條紋間距變窄

C.光導(dǎo)纖維絲的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波

【答案】C

【解析】A.在太陽(yáng)光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中若僅將入射光由綠光改為黃光，因黃光的波長(zhǎng)大于綠光，根據(jù)

A.x——IA,

d

可知，則條紋間距變寬，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大，選項(xiàng)C正確；

D.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

2.下列關(guān)于光的說(shuō)法正確的是（）

A.機(jī)械波能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，而光波不能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)

B.“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)

C.一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化

D.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)兩個(gè)狹縫到屏上某處的路程差是波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)該處出現(xiàn)暗條紋

【答案】C

【解析】A.機(jī)械波和光波都能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離是應(yīng)用了激光方向性好的特點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C.光波是橫波，振動(dòng)方向與傳播方向垂直，一束自然光通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振

片，導(dǎo)致偏振片的透振方向變化，則透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，故C正確；

D.從兩個(gè)狹縫到達(dá)屏上的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)亮條紋，為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)暗條紋，

故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.下列關(guān)于光的現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（）

A.“置錢(qián)碗底，遠(yuǎn)視若無(wú)，及盛滿(mǎn)水時(shí)，則錢(qián)隨水光而顯見(jiàn)矣”，這句話講的是光的全反射現(xiàn)象

B.“聞其聲而不見(jiàn)其人”是因?yàn)楣獠荒馨l(fā)生衍射

C.分別用黃光和藍(lán)光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用黃光時(shí)得到的條紋間距更寬

D.泊松亮斑的產(chǎn)生是因?yàn)楣獾钠瘳F(xiàn)象

【答案】C

【解析】A.“置錢(qián)碗底，遠(yuǎn)視若無(wú)，及盛滿(mǎn)水時(shí)，則錢(qián)隨水光而顯見(jiàn)矣”，這句話講的是錢(qián)反射出的光線

被碗側(cè)壁擋住，人看不見(jiàn)錢(qián)了，倒入一些水后，錢(qián)反射的光線從水中斜射入空氣中時(shí)，在水面處發(fā)生折射，

折射光線遠(yuǎn)離法線方向，人眼逆著折射光線看去，看到的是變高的錢(qián)的像，是光的折射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.“聞其聲而不見(jiàn)其人”說(shuō)明聲音能發(fā)生衍射現(xiàn)象，光沒(méi)有發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。光在一定條件下也能發(fā)

生衍射，故B錯(cuò)誤。

C.分別用黃光和藍(lán)光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，因黃光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)

Zkr=—2

d

可知，用黃光時(shí)得到的條紋間距更寬，選項(xiàng)C正確；

D.泊松亮斑的產(chǎn)生是因?yàn)楣獾难苌洮F(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

二、多選題

4.水面下深h處有一點(diǎn)光源S,發(fā)出兩種不同顏色的a光和6光,在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，

俯視如圖所示，小圓內(nèi)為由a、b兩種單色光構(gòu)成的復(fù)合光區(qū)域，環(huán)狀區(qū)域只有a光，小圓和大圓的半徑

分別為r和R,以下說(shuō)法中正確的是（）

A.。光在水中的折射率”史

B.。光和b光在水中傳播速度之比%：％=廠：1<

C.用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，6光條紋間距更大

D.若光源豎直向上運(yùn)動(dòng)，兩圓半徑之差（7?-r）逐漸減小

【答案】AD

【解析】A.。光照射的面積較大，知a光的臨界角較大

折射率

W+R2

故A正確；

B.同理可求。光折射率

y/h2+r2

&=-------

r

根據(jù)

C

v=—

n

V“:V"=R：r

故B錯(cuò)誤；

C.“光在水中傳播的速度較大，則。光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)

AJ

Ax——A

d

用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，。光條紋間距更大，故C錯(cuò)誤；

D.。光臨界角的正切值

tanC=—

ah

b光臨界角的正切值

tanQ=：

n

R—r=（tanCa-tanCb）h

若光源豎直向上運(yùn)動(dòng)，/z減小，兩圓半徑之差（Rr）逐漸減小，故D正確。

故選AD。

5.下列說(shuō)法正確的是（）

A.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波

B.變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)

C.照相機(jī)的鏡頭呈淡紫色是因?yàn)榘l(fā)生了薄膜干涉

D.聲源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的聲波頻率變低

【答案】AC

【解析】A.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波，故A正確；

B.均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；

C.照相機(jī)的鏡頭呈淡紫色是因?yàn)榘l(fā)生了薄膜干涉，故C正確；

D.聲源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的聲波頻率增大，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

6.將一頂角極大的圓錐形玻璃體，倒立在表面平整的標(biāo)準(zhǔn)板上，其截面如圖所示。一束單色光從上方垂

直玻璃上表面射向玻璃體。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.觀察者應(yīng)從玻璃體右側(cè)觀察干涉圖樣

B.產(chǎn)生的干涉條紋是以頂點(diǎn)為圓心的同心圓，且疏密均勻

C.產(chǎn)生干涉的兩束光是來(lái)自玻璃體下表面和標(biāo)準(zhǔn)板上表面的反射光

D.若換用頻率更大的單色光照射，條紋間距將變大

【答案】BC

【解析】AC.薄膜干涉是由前后兩個(gè)面的反射光疊加產(chǎn)生，應(yīng)從入射光的同側(cè)位置觀察，故A錯(cuò)誤，C

正確；

B.由于以頂點(diǎn)為圓心的各點(diǎn)空氣薄膜間距相等且隨半徑的方向均勻變化，因此可以看到條紋是以頂點(diǎn)為

圓心的同心圓，且疏密均勻，故B正確；

D.頻率大的光，則波長(zhǎng)小，由干涉條紋間距公式垓=乙2可知，條紋間距將變小，故D錯(cuò)誤。

a

故選BCo

7.夏季常出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽(yáng)光通過(guò)卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。如

圖乙所示為一束太陽(yáng)光射到六角形冰晶上時(shí)的光路圖，。、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較。、

b兩種光，下列說(shuō)法正確的是（）

a

太陽(yáng)光

（J六角形冰

甲乙

A.。光的頻率比6光的低

B.在冰晶中，。光的傳播速度比。光的大

C.用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，6光相鄰亮條紋的間距比a光的大

D.從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，。光的臨界角比方光的大

【答案】AD

【解析】A.由題圖可知。光的偏折程度比b光的偏折程度小，根據(jù)棱鏡色散規(guī)律可知。光的波長(zhǎng)比b光

的波長(zhǎng)大，。光的頻率比b光的頻率低，A正確；

B.冰晶對(duì)6光的折射率比對(duì)a光的折射率大，根據(jù)

v=一

n

可知在冰晶中，b光的傳播速度較小，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)

,L,

Ax——A

d

。光波長(zhǎng)小，則。光條紋間距更小，C錯(cuò)誤；

D.同種玻璃對(duì)〃光的折射率比對(duì)。光的折射率小，根據(jù)

sinC=—

n

可知從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，。光的臨界角較大，D正確；

故選AD。

8.光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有重要應(yīng)用。例如，在磨制各種鏡面或其他精密的光學(xué)平面時(shí)，可以用干涉法

檢查平面的平整程度。如圖所示，在被測(cè)平面上放一個(gè)透明的樣板，在樣板的一端墊一個(gè)薄片，使樣板的

標(biāo)準(zhǔn)平面與被測(cè)平面之間形成一個(gè)楔形空氣薄層。用單色光從上面照射，在樣板上方向下觀測(cè)時(shí)可以看到

干涉條紋。如果被測(cè)表面是平整的，干涉條紋就是一組平行的直線（如圖甲），下列說(shuō)法正確的是（）。

被檢查平面

甲乙

A.干涉條紋是空氣薄層的上下兩表面的反射光干涉產(chǎn)生的

B.將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈角變大時(shí)，條紋變疏

C.如果干涉條紋如圖乙所示發(fā)生彎曲，就表明被測(cè)表面彎曲對(duì)應(yīng)位置向下凹

D.如果干涉條紋如圖乙所示發(fā)生彎曲，就表明被測(cè)表面彎曲對(duì)應(yīng)位置向上凸

【答案】AC

【解析】A.,用單色光從標(biāo)準(zhǔn)平面上面照射，從楔形空氣薄膜上下表面分別反射的兩列光波頻率相同，符

合相干條件，在樣板平面的下表面處發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)明暗相間的條紋，A正確；

B.出現(xiàn)亮條紋時(shí)光程差應(yīng)滿(mǎn)足

Ax=2d=2n-—（〃=0、1、2、3）

將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈角變大時(shí)，則光程差變化較快，條紋變密，B錯(cuò)誤；

CD.在空氣層厚度d相等的地方，光程差2d相等，屬于同一條紋，圖中條紋向左彎曲，條紋提前出現(xiàn)，

表明被測(cè)表面彎曲對(duì)應(yīng)位置向下凹，C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC-

9.2022年7月1日，慶祝香港回歸祖國(guó)25周年大會(huì)隆重舉行，世界各地觀眾都能收看到大會(huì)實(shí)況，是因

為電視信號(hào)可通過(guò)衛(wèi)星覆蓋全球。關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）

魯EE

麋祝香港回即機(jī)園二十五周年大曾督香港特別行政圈

A.電磁波在真空中的傳播速度與頻率、能量有關(guān)，頻率越高、能量越大，傳播速度越大

B.當(dāng)電磁波源消失后就不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會(huì)立即消失

C.電磁波不能在真空中傳播，且只能傳遞聲音信號(hào)，不能傳遞圖像信號(hào)

D.香港電視臺(tái)與南京電視臺(tái)發(fā)射的電磁波的頻率不同，但傳播速度相同

【答案】BD

【解析】A.電磁波在真空中的傳播速度是光速，與頻率，能量無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.一旦電磁波形成了，電磁場(chǎng)就會(huì)向外傳播，當(dāng)波源消失后只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁

波不會(huì)立即消失，故B正確；

C.電磁波傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，電磁波既能傳遞聲音信號(hào)，又能傳遞圖像信號(hào)，故C錯(cuò)誤；

D.香港電視臺(tái)與南京電視臺(tái)發(fā)射的電磁波的頻率不同，但傳播速度相同，故D正確。

故選BD。

國(guó)練提升

一、單選題

1.（2022?天津市西青區(qū)楊柳青第一中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，一細(xì)束白光經(jīng)過(guò)玻璃三棱鏡折射后分為

各種單色光，取其中a、b、c三種色光，下列說(shuō)法正確的是（）

A.a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來(lái)越大

B.若6光照射某金屬可發(fā)生光電效應(yīng)，則。光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)

C.若分別讓縱6、c三色光經(jīng)過(guò)一雙縫裝置，則。光形成的干涉條紋的間距最大

D.若讓°、6、c三色光以同一入射角，從同一介質(zhì)射入空氣中，6光恰能發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)

生全反射

【答案】A

【解析】A.由圖可知，c光的折射率最小，。光的折射率最大，由公式

v=—

n

可得a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來(lái)越大，故A正確；

B.光電效應(yīng)方程為

Ek=hv-W0

若b光照射某金屬可發(fā)生光電效應(yīng)，則c照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，因?yàn)閏光的折射率小頻率低，

b光的折射率大頻率高，故B錯(cuò)誤；

C.c光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，。光的波長(zhǎng)最短，由于干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，則。光的干涉條紋間距最小，

故C錯(cuò)誤；

D.c光的折射率最小，。光的折射率最大，由臨界角公式

sinC=—

n

可得a的臨界角最小，。的臨界角最大，若讓。、6、c三色光以同一入射角，從同一介質(zhì)射入空氣中，b光

恰能發(fā)生全反射，則c光一定沒(méi)有發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.（2022?江蘇南通?高三開(kāi)學(xué)考試）下列說(shuō)法中正確的是（）

A.全息照片往往用激光來(lái)拍攝，是利用了激光的相干性

B.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在光屏上的某一位置，會(huì)時(shí)而出現(xiàn)明條紋、時(shí)而出現(xiàn)暗條紋

C.水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴臍馀萆湎蛩畷r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故

D.為減少光學(xué)元件的反射損失，在光學(xué)元件表面涂上一層增透膜，其厚度應(yīng)為這種光在該材料中波長(zhǎng)的!

【答案】A

【解析】A.全息照片主要是利用了激光的單色性，即相干性來(lái)拍攝照片的，故A正確；

B.光的雙縫干涉條紋圖樣是穩(wěn)定的，故B錯(cuò)誤；

C.水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，這是因?yàn)楣饩€從水中射向氣泡時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射，故

C錯(cuò)誤；

D.為減少光學(xué)元件的反射損失，在光學(xué)元件表面涂上一層增透膜，其厚度應(yīng)為這種光在該材料中波長(zhǎng)的!，

故D錯(cuò)誤。

故選Ao

3.（2022?重慶巴蜀中學(xué)高三階段練習(xí)）下列說(shuō)法正確的是（）

A.太陽(yáng)鏡表面的增反膜，利用了薄膜干涉原理

B.光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率小

C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在距離雙縫的路程差為波長(zhǎng)奇數(shù)倍處呈現(xiàn)暗條紋

D.物體做受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，其振動(dòng)頻率一定大于驅(qū)動(dòng)力頻率

【答案】A

【解析】A.太陽(yáng)鏡的增反膜利用了薄膜干涉的原理，故A正確；

B.由全反射條件知光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B錯(cuò)誤；

C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在距離雙縫的路程差為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍處呈現(xiàn)暗條紋，故C錯(cuò)誤；

D.物體做受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，其振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率，故D錯(cuò)誤。

故選D。

【點(diǎn)睛】由全反射條件知光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大；楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在

距離雙縫的路程差為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍處呈現(xiàn)暗條紋。

4.（2022?江蘇南京.高三開(kāi)學(xué)考試）如圖甲所示為研究光的干涉與衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，狹縫&、S2的寬

度可調(diào)，狹縫到屏的距離為心同一單色光垂直照射在狹縫上，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示

圖樣（圖中陰影部分表示暗條紋）。下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，圖丙是光的衍射圖樣

B.遮住一條狹縫，僅減小另一狹縫的寬度，圖丙中亮條紋寬度將減小

C.照射雙縫時(shí)，僅增加3圖乙中相鄰亮條紋的中心間距減小

D.照射雙縫時(shí)，若S/、S2到屏上尸點(diǎn)的距離差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，尸點(diǎn)處是亮條紋

【答案】A

【解析】A.雙縫干涉圖樣的相鄰亮或暗條紋的間距不變，故乙為雙縫干涉圖樣，而衍射圖樣為中間寬兩

側(cè)窄的特點(diǎn)，故圖丙為光的衍射圖樣，故A正確；

B.狹縫越小，衍射的范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度減小，其他條件不變，則

衍射現(xiàn)象增強(qiáng)，圖丙中亮條紋寬度將增大，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)雙縫干涉公式

、L,

Ax——2

d

可知當(dāng)僅增加乙時(shí)，圖乙中相鄰亮條紋的中心間距增大，故c錯(cuò)誤；

D.照射雙縫時(shí)，若5八S到屏上尸點(diǎn)的距離差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則兩束光波發(fā)生相互削弱，即為暗條

紋，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.（2022?江蘇南京?高三階段練習(xí)）如圖所示，由兩種單色光組成的復(fù)色光，通過(guò)足夠大的長(zhǎng)方體透明材

A.在該透明材料中，。光的傳播速度小于b光的傳播速度

B.相同條件下，a光比b光衍射明顯

C.只要滿(mǎn)足一定的條件，a、b兩束光可以發(fā)生干涉

D.從該透明材料射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，。光的臨界角較大

【答案】A

【解析】A.由圖可知，透明材料對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率，即

%>nb

又

c

n=—

v

得

故A正確；

B.b光折射率較小，則頻率更低，波長(zhǎng)更長(zhǎng)，相同條件下，。光比a光衍射明顯，故B錯(cuò)誤；

C.兩種光頻率不同，不可以發(fā)生干涉，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)

sinC=—

n

可知，。光的臨界角較小，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

6.(2022?山東青島?高三開(kāi)學(xué)考試)某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量單色光的頻率。讓一束單色光投

射到一個(gè)有兩條狹縫H和邑的擋板上，尸處是光屏上中央亮條紋。上方的第2條暗條紋。已知從雙縫耳和

邑發(fā)出的兩束相干光到P點(diǎn)的路程差為9xl0-7m,光速c=3xl()8m/ss,則實(shí)驗(yàn)所使用單色光的頻率為

()

單色光10尸

__>|

擋板

光屏

A.6.7x10"HzB.5.0x10"HzC.1.0X10I5HZD.1.7X1015HZ

【答案】B

【解析】當(dāng)光程差是半個(gè)波長(zhǎng)的3倍時(shí),出現(xiàn)第二條暗紋，因光到尸處的路程差是9xl0-7m,則有

3

—2=9xl0-7m

2

根據(jù)

c

v=—

A

解得

V=-=5.0X1014HZ

A

故選B。

7.（2022?江蘇鎮(zhèn)江?高三開(kāi)學(xué)考試）甲、乙兩種單色光通過(guò)同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到的干涉圖樣如圖所

示，下列說(shuō)法正確的是（）

IlliIIIII

甲乙

A.同等條件下乙光比甲光衍射現(xiàn)象更明顯

B.甲光光子的動(dòng)量大于乙光

C.兩束單色光照射同一種金屬均有光電子逸出，甲光照射后逸出的光電子最大初動(dòng)能較小

D.光強(qiáng)相同的甲乙兩光，甲光單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光子數(shù)較少

【答案】C

【解析】A.由

d

可知

4>%

故同等條件下甲光比乙光衍射現(xiàn)象更明顯，故A錯(cuò)誤；

B.由

h

p=—

A

可知甲光光子的動(dòng)量小于乙光，故B錯(cuò)誤；

C.由

Ek=h--W

2

可知兩束單色光照射同一種金屬均有光電子逸出，甲光照射后逸出的光電子最大初動(dòng)能較小，故C正確;

D.光強(qiáng)相同，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于光的傳播方向的平均光能相同，則由

EEA

可知甲光單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光子數(shù)較多，故D錯(cuò)誤。

故選c。

8.（2022?浙江.高三開(kāi)學(xué)考試）利用光的干涉原理可以檢測(cè)甲烷、二氧化碳、瓦斯等氣體的濃度，具有精

度高、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。如圖為一甲烷檢測(cè)儀的工作原理圖，其中尸點(diǎn)為雙縫中垂線與光屏的交點(diǎn)。則（）

B.P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，可知此時(shí)甲烷室中沒(méi)有甲烷

C.隨著甲烷室中甲烷濃度的變化，光屏上相鄰兩干涉條紋的間距也相應(yīng)變化

D.通過(guò)測(cè)量干涉條紋在光屏上的位移量，可以知道甲烷在空氣中的含量

【答案】D

【解析】A.通過(guò)空氣和甲烷，光的頻率不變，能在光屏上觀察到干涉條紋，故A錯(cuò)誤；

B.只有滿(mǎn)足光程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，就可以在尸點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，故B錯(cuò)誤；

C.由于光的頻率未變，相鄰兩干涉條紋間距不變，故C錯(cuò)誤；

D.光通過(guò)的介質(zhì)濃度改變，干涉條紋相對(duì)原位置會(huì)在光屏上有位移，通過(guò)測(cè)量位移量，可以知道甲烷在

空氣中的含量，故D正確。

故選D。

9.（2022?江蘇省響水中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，一束復(fù)色光射向半圓形玻璃磚的圓心。，經(jīng)折射后分

為兩束單色光。和6,下列判斷正確的是（）

A.。光在玻璃中的速度大于6光在玻璃中的速度

B.a、6兩束光遇到障礙物時(shí)，a光更容易發(fā)生衍射

C.增大復(fù)色光的入射角，在玻璃磚的右邊最先消失的是。光

D.a、6光通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉裝置，。光的干涉條紋間距大于6光的干涉條紋間距

【答案】c

【解析】A.根據(jù)光路可逆知識(shí)，由圖可知〃光的入射角大于。光，但折射角相等，根據(jù)折射定律

sinz

n=-----

sinr

可知介質(zhì)對(duì)。光折射率大于對(duì)6光的折射率，折射率越大，光的頻率越大，光的傳播速度越小，所以。光

在玻璃中的速度小于。光在玻璃中的速度。故A錯(cuò)誤;

B.折射率越大，光的頻率越大，所以。光的頻率大，根據(jù)

c=4f

知，在真空中，。光的波長(zhǎng)小于6光的波長(zhǎng)，而波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，則a、b兩束光遇到障礙物

時(shí)，6光更容易發(fā)生明顯衍射。故B錯(cuò)誤;

C.因a光的折射率大于b光的折射率，故。光的臨界角小，增大復(fù)色光的入射角時(shí)，。光先發(fā)生全反射現(xiàn)

象。故C正確;

D.。光的波長(zhǎng)小于6光的波長(zhǎng)，根據(jù)

Ax=-2

d

可知a、b光通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉裝置，。光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距。故D錯(cuò)誤。

故選C。

10.（2022?廣東.高三開(kāi)學(xué)考試）北京時(shí)間2022年5月12日晚9點(diǎn)，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）合作組織正

式發(fā)布了銀河系中心黑洞人馬座A?（SgrA-）的首張照片，如圖所示。該照片利用了射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)電磁波

的捕捉。下列關(guān)于波的說(shuō)法正確的是（

A.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波

B.電磁波是縱波，不能發(fā)生偏振現(xiàn)象

C.電磁波和機(jī)械波都依賴(lài)于介質(zhì)才能傳播

D.電磁波在任何介質(zhì)中傳播的速度都相等

【答案】A

【解析】A.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，故A正確;

B.電磁波是橫波，可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤;

C.電磁波的傳播不依賴(lài)于介質(zhì)，故C錯(cuò)誤;

D.電磁波在不同介質(zhì)中傳播的速度不相等，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

11.（2022?山東?濟(jì)南三中模擬預(yù)測(cè)）一納光燈放在一空箱子左側(cè)的雙縫前如圖，在右壁上產(chǎn)生干涉圖樣,

如圖所示。現(xiàn)給箱子灌滿(mǎn)油（不考慮溢油），浸入油中的條紋怎樣變化（）

A.條紋間距變寬B.條紋間距變密

C.條紋間距不變D.條紋消失

【答案】B

【解析】雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，隨著波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則條紋間

距越大，根據(jù)

c_v

而

c=nv

現(xiàn)給箱子灌滿(mǎn)油（不考慮溢油），則有波長(zhǎng)變小，條紋間距變密，故B正確，ACD錯(cuò)誤；

故選B。

二、多選題

12.（2022?廣東?鹽田高中高三階段練習(xí)）下列說(shuō)法正確的是（）

\N;■

單色光,

pW二V

1"單穌

薄片塞3板

被檢測(cè)平面

甲乙丙

tKKh

F個(gè)

MN\

MNP、

T

A.圖甲是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖,當(dāng)入射角i逐漸增大到某一值后不會(huì)再有光線從

勵(lì)'面射出

B.圖乙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離/,兩相鄰亮條紋間距離將減小

C.圖丙是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處

是凸起的

D.圖丁中的M、N是偏振片，P是光屏。當(dāng)M固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)N時(shí)，光屏P上的光亮度將會(huì)發(fā)生變

化，此現(xiàn)象表明光波是橫波

【答案】BD

【解析】A.甲圖中，光束在°，面的折射角等于在6〃面的入射角，只要a"面的入射角i<90。，6"面的入

射角就小于臨界角，就不會(huì)發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；

B.乙圖中，根據(jù)

J

AAy/

若只減小屏到擋板間的距離/,兩相鄰亮條紋間距離將減小，故B正確；

C.丙圖中的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處是凹陷的，故C錯(cuò)誤；

D.偏振現(xiàn)象說(shuō)明光波為橫波，故D正確。

故選BDo

13.（2022?山西省翼城中學(xué)校高三開(kāi)學(xué)考試）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與行射現(xiàn)象，

狹縫1、邑的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為"同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、

圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）

圖案中央線圖案中央線

IIIIIIIIIIIIiIII

甲乙丙

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣

B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大

C.照射兩條狹縫時(shí)，增加L其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫耳、》到屏上尸點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，尸點(diǎn)處一定是亮條紋

【答案】AC

【解析】A.由題圖乙可知，條紋是等間距的，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，A正確；

B.狹縫越小，衍射的范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，則

衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，B錯(cuò)誤；

C.照射兩條狹縫時(shí)，由條紋間距公式心=々力可知，增加L其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心

a

間距增大，c正確；

D.照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫耳、邑到屏上尸點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，尸點(diǎn)處一定是暗條紋，

D錯(cuò)誤。

故選AC-

國(guó)練真題

一、單選題

1.（2022?北京.高考真題）下列現(xiàn)象能說(shuō)明光是橫波的是（）

A.光的衍射現(xiàn)象B.光的折射現(xiàn)象

C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象

【答案】C

【解析】光的偏振現(xiàn)象能說(shuō)明光是橫波。

故選C。

2.（2022?浙江.高考真題）關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.用復(fù)色光投射就看不到條紋

B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果

C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋

D.藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大

【答案】B

【解析】A.用復(fù)色光投射同樣能看到條紋，A錯(cuò)誤；

B.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，B正確；

C.由條紋間垓二當(dāng)之知，把光屏前移或后移，改變了L從而改變了條紋間距，但還可能看到明暗相間

a

條紋，C錯(cuò)誤；

D.由條紋間=t彳知，且義籃＜彳”，則藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的小，D錯(cuò)誤。

a

故選B。

3.（2022?全國(guó)?高考真題）一點(diǎn)光源以113W的功率向周?chē)蟹较蚓鶆虻剌椛洳ㄩL(zhǎng)約為6x107m的光,

34

在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過(guò)每平方米的光子數(shù)為3x1014個(gè)。普朗克常量為//=6.63x10J.So

R約為（）

A.1x102mB.3x102mC.6x102mD.9x102m

【答案】B

【解析】一個(gè)光子的能量為

E=hv

v為光的頻率，光的波長(zhǎng)與頻率有以下關(guān)系

C=Xv

光源每秒發(fā)出的光子的個(gè)數(shù)為

PPA

n=——=----

hvhe

P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同，此時(shí)距光源的距

離為R處，每秒垂直通過(guò)每平方米的光子數(shù)為3xIO"個(gè)，那么此處的球面的表面積為

S=4TIR2

則

-=3xl014

S

聯(lián)立以上各式解得

Rh3x102m

故選B。

4.（2021.江蘇?高考真題）鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時(shí)，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測(cè)

肥皂膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是（）

【答案】C

【解析】薄膜干涉為前后兩個(gè)面反射回來(lái)的光發(fā)生干涉形成干涉條紋，在復(fù)色光時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋，由于

重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，從而使干涉條紋的間距上疏下密，由于表面張力的

作用，使得肥皂膜向內(nèi)凹陷，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

5.（2021?湖北?高考真題）如圖所示，由波長(zhǎng)為力和心的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成

透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。。是兩單色光中央亮條紋

的中心位置，H和尸2分別是波長(zhǎng)為力和心的光形成的距離。點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三

棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面〃和N位置出射，則（)

儲(chǔ)〈冬，N是波長(zhǎng)為力的光出射位置

C.儲(chǔ)>22,M是波長(zhǎng)為力的光出射位置D.儲(chǔ)k2,N是波長(zhǎng)為力的光出射位置

【答案】D

【分析】本題考查折射定律以及雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。

【解析】由雙縫干涉條紋間距的公式

d

可知，當(dāng)兩種色光通過(guò)同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知

4>4

反射光經(jīng)過(guò)三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同時(shí)，折射

率越大的色光折射角越大，由于

4>4

則

所以N是波長(zhǎng)為力的光出射位置，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

6.（2021.北京.高考真題）北京高能光源是我國(guó)首個(gè)第四代同步輻射光源，計(jì)劃于2025年建成。同步輻射

光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長(zhǎng)范圍約為105m?lOUm,對(duì)應(yīng)能量范圍約為10%V?105eV）、

光源亮度高、偏振性好等諸多特點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接

近光速的電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個(gè)現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到

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的，稱(chēng)為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子