第30講光的干涉、衍射和偏振目錄考點一光的雙縫干涉現(xiàn)象 1考點二薄膜干涉現(xiàn)象 1考點三光的干涉和衍射的比較 6考點四光的偏振現(xiàn)象 9練出高分 13考點一光的雙縫干涉現(xiàn)象1．產(chǎn)生條件兩列光的頻率相同，振動方向相同，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣．2．楊氏雙縫干涉(1)原理圖如圖1所示圖1(2)亮、暗條紋的條件．①單色光：形成明暗相間的條紋，中央為亮條紋．a(chǎn)．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出現(xiàn)亮條紋．b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2…)，光屏上出現(xiàn)暗條紋．②白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中央亮條紋是白色(填寫顏色)．③條紋間距公式：Δx＝eq\f(l,d)λ.（2022?徐匯區(qū)三模）如圖是單色光的“楊氏雙縫干涉實驗”，若要使干涉條紋變寬，可以（）A．增大單縫到雙縫之間的距離 B．減小單縫到雙縫之間的距離 C．增大雙縫到屏幕之間的距離 D．減小雙縫到屏幕之間的距離【解答】解：根據(jù)條紋間距公式Δx=Lλ故選：C。（2022?天津二模）如圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則（）A．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光臨界角大 B．照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時，a光的飽和電流一定大 C．在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大 D．若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級能量差大【解答】解：AB、由圖可知a光的干涉條紋間距小于b光，根據(jù)Δx=LdλB、光電效應時飽和電流與入射光的強度有關(guān)，所以無法判斷飽和電流的大小，故B錯誤；C、a的折射率大于b光，根據(jù)n=cD、若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，因a光的頻率大，所以產(chǎn)生a光對應光子的能量大于b光對應光子的能量，產(chǎn)生a光的能級能量差大，故D正確。故選：D。（2022?江蘇模擬）某小組用圖甲裝置進行雙縫干涉實驗，調(diào)節(jié)完畢后，在屏上觀察到如圖乙所示的豎直條紋。下列說法正確的是（）A．裝置中的雙縫沿水平方向放置 B．僅向右移動單縫，使之靠近雙縫，干涉條紋間距將變大 C．僅更換雙縫間距更小的雙縫，干涉條紋間距將變大 D．僅將紅色濾光片換為綠色濾光片，干涉條紋間距將變大【解答】解：A、根據(jù)圖乙可知，裝置中的雙縫沿豎直方向放置，故A錯誤；B、根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式Δx=lC、僅更換雙縫間距更小的雙縫d變小，干涉條紋間距將變大，故C正確；D、僅將紅色濾光片換為綠色濾光片，波長變小，干涉條紋間距將變小，故D錯誤。故選：C。水中的點光源S沿各個方向射出a、b兩種單色光，其中沿SO方向射到水面上的光路如圖所示。則下列說法正確的是（）A．水中的反射光是b單色光 B．a(chǎn)、b光在水中的傳播速度關(guān)系為va＜vb C．用同一雙縫干涉裝置進行實驗可看到a光產(chǎn)生的干涉條紋間距比b光產(chǎn)生的干涉條紋間距小D．若a、b兩單色光的折射率為na、nb，則在水面上有a、b光射出的面積之比為（nb2﹣1）：（na2﹣1）【解答】解：A、根據(jù)光路圖可知，b光在水面發(fā)生了全反射，所以水中的反射光既有a光也有b光，故A錯誤；B、根據(jù)光路圖可知，a光未發(fā)生全反射，所以a光的臨界角大于b光，根據(jù)sinC=1n可知，a光的折射率小于b光，由vC、因為a光的波長大于b光的波長，根據(jù)△x=LdD、令光源到水面的豎直距離為h，a光照亮的區(qū)域的半徑為ra，b光照亮的區(qū)域的半徑為rb，a光的臨界角為C1，b光的臨界角為C2，則sinC1=r同理，sinC2=r則有：r12：r22=（nb所以在水面上有a、b光射出的面積之比為Sa：Sb=r12：r22=（n故選：D。（多選）（2023?和平區(qū)校級模擬）如圖所示是1834年愛爾蘭物理學家勞埃德觀察到光的干涉現(xiàn)象的原理圖。線光源S發(fā)出波長為600nm的光有一部分直接射到足夠大的屏D上，另一部分經(jīng)鏡面M反射到屏D上，對鏡面的入射角接近90°，這兩部分光重疊產(chǎn)生干涉，在屏D上出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋，這稱之為勞埃德鏡干涉，勞埃德鏡干涉的條紋間距與波長的關(guān)系與楊氏雙縫干涉相同，則（）A．若改為紫光照射，條紋間距會增大 B．相鄰的兩條明條紋間距約為5.7×10﹣4m C．屏D上出現(xiàn)干涉亮條紋的條數(shù)約為13條 D．屏D上出現(xiàn)干涉條紋的區(qū)域長度約為6.3×10﹣3m【解答】解：A.根據(jù)Δx=LdB.C.屏D上出現(xiàn)干涉條紋的區(qū)域一定是反射光到達的區(qū)域，做出反射光的范圍如圖所示根據(jù)相似三角形的幾何關(guān)系，區(qū)域中的最高點到鏡面所在的平面距離為s1，有：s解得：s1＝9.0×10﹣3m區(qū)域中的最低點到鏡面所在平面的距離為s2，有：s解得：s2=83×區(qū)域的寬度為：Δs＝s1﹣s2＝9.0×10﹣3m?83×10﹣3條紋寬度為：Δx=Ldλ=亮條紋的數(shù)目為：n=ΔsD.屏D上出現(xiàn)干涉條紋的區(qū)域長度為：d＝nΔs＝11×5.7×10﹣4m＝6.3×10﹣3m，故D正確。故選：BD?？键c二薄膜干涉現(xiàn)象1．薄膜干涉現(xiàn)象如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．2．薄膜干涉原理分析(1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面反射的兩列光波．(2)圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對應的薄膜的厚度相等．單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時形成彩色條紋．3．薄膜干涉的應用干涉法檢查平面的平整程度如圖所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢查平面是平整光滑的，我們會觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢查平面不平整，則干涉條紋發(fā)生彎曲．（多選）（2023?市中區(qū)校級一模）光的干涉現(xiàn)象在工業(yè)技術(shù)中有重要應用，例如檢查平面的平整程度。如圖甲所示，把一透明板壓在另一透明板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓紅光和藍光分別從上方射入，得到明暗相間的條紋如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)圖是紅光，b圖是藍光 B．將兩種顏色的光分別通過狹窄的單縫，也能得到如圖所示的條紋 C．條紋間距之比等于波長之比 D．若將薄片的厚度增加，則條紋間距減小【解答】解：ACD、根據(jù)Δx=λ2tanθ若將薄片的厚度d增加，相當于傾角θ變大，則條紋間距減小，由圖可知a圖的條紋間距小于b圖的條紋間距，所以a的波長小于b的波長，而紅光的波長大于藍光的波長，故A錯誤，CD正確；B、此圖的干涉現(xiàn)象，若將兩種顏色的光分別通過狹窄的單縫，產(chǎn)生的是衍射現(xiàn)象，故不能得到如圖所示的條紋，故B錯誤。故選：CD。（2023?泰安一模）利用薄膜干涉可以測量圓柱形金屬絲的直徑。已知待測金屬絲與標準圓柱形金屬絲的直徑相差很小（約為微米量級），實驗裝置如圖甲所示，T1和T2是具有標準平面的玻璃平晶，A0為標準金屬絲，直徑為D0；A為待測金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L。實驗中用波長為λ的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測得相鄰明條紋的間距為ΔL。則以下說法正確的是（）A．|D?D0|=C．|D?D【解答】解：設(shè)標準平面的玻璃晶之間的夾角為θ，由題設(shè)條件，則有tanθ=|D?D0|L，由空氣薄膜干涉的條件，則有：2ΔLtanθ故選：D。（多選）（2023?浙江模擬）如圖所示，把一矩形均勻薄玻璃板ABCD壓在另一個矩形平行玻璃板上，BC一側(cè)用薄片墊起，將紅單色光從上方射入，這時可以看到明暗相間的條紋，下列關(guān)于這些條紋的說法中正確的是（）A．條紋與AD邊平行 B．看到的條紋是由薄玻璃板ABCD的上下兩個界面的反射光疊加而成的 C．如果用手用力捏右側(cè)三層，會發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變，整體向AD側(cè)移動 D．看到的條紋越多，說明薄片的厚度越厚【解答】解：A、薄膜干涉的光程Δs＝2d（d為薄膜厚度），厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同，因此條紋應與AD邊平行，故A正確；B、根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理可知，上述現(xiàn)象是由空氣膜上下表面反射的兩列光疊加而成的，故B錯誤；C．如果用手用力捏右側(cè)三層，根據(jù)Δx=LD、看到的條紋越多，說明相鄰亮條紋間距變小，所以干涉條紋會變密，說明薄片的厚度越厚，故D正確。故選：AD。（2022?紅橋區(qū)校級二模）光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有許多應用。如圖甲所示是利用光的干涉檢查某精密光學平面的平整度，下列說法正確的是（）A．圖甲中上板是待檢查的光學元件，下板是標準樣板 B．若換用波長更短的單色光，其它條件不變，則圖乙中的干涉條紋變密 C．若出現(xiàn)圖丙中彎曲的干涉條紋，說明被檢查的平面在此處有向上的凸起 D．用單色光垂直照射圖丁中的牛頓環(huán)，可以得到間距相等的明暗相間的同心圓環(huán)【解答】解：A、圖甲中上板是標準樣板，下板是待檢測的光學元件，故A錯誤；B、相鄰亮條紋之間，空氣膜的厚度差等于半個波長，若換用波長更小的單色光，其它條件不變，則圖中的干涉條紋變密，故B正確；C、彎曲的條紋對應的被檢查平面右邊的空氣膜厚度與末彎處平面的空氣膜厚度相同，可知對應的位置是凹陷的，故C錯誤；D、空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，依據(jù)光程差是光的半個波長的偶數(shù)倍即為亮條紋，是光的半個波長的奇數(shù)倍即為暗條紋，因凸透鏡壓在平面玻璃上，空氣薄膜不等間距，可以看到內(nèi)疏外密的明暗相間的圓環(huán)狀條紋，故D錯誤。故選：B?？键c三光的干涉和衍射的比較1．衍射與干涉的比較兩種現(xiàn)象比較項目單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋注意1.白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散都可出現(xiàn)彩色條紋，但光學本質(zhì)不同．2．區(qū)分干涉和衍射，關(guān)鍵是理解其本質(zhì)，實際應用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分．2．干涉與衍射的本質(zhì)光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果，從本質(zhì)上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理．在衍射現(xiàn)象中，可以認為從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，它們在屏上疊加形成單縫衍射條紋．（2022?西青區(qū)校級模擬）下列說法中正確的是（）A．圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定小于b束光在水珠中傳播的速度 B．圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出 C．圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小 D．圖丁是檢測工件表面平整程度時得到的圖樣，利用了光的衍射原理【解答】接：A、由圖可知，b光線在水中偏折大，故b的折射率大，根據(jù)v=cB、因為玻璃的折射率大于空氣的折射率，折射角小于入射角，故無論入射角如何增大，玻璃磚中的光線都不會消失，光線始終會從bb'面射出，故B錯誤。C、雙縫干涉條紋兩相鄰條紋距離Δx=LD、圖丁是檢測工件表面平整程度時得到的圖樣，利用了光的干涉原理，故D錯誤。故選：C。（2023?靜安區(qū)二模）單色光分別入射到直徑為dA和dB的圓孔，形成如圖所示的圖A和圖B，由圖可知（）A．A圖是衍射圖像，dA＜dB B．A圖是干涉圖像，dA＞dB C．B圖是衍射圖像，dA＜dB D．B圖是干涉圖像，dA＞dB【解答】解：圖A中出現(xiàn)的是明暗相間的圓環(huán)，是明顯的光的衍射現(xiàn)象；圖B出現(xiàn)圓形亮斑，沒有明顯的衍射現(xiàn)象是因為孔徑較大，光沿直線傳播，所以圖A所對應的圓孔的孔徑小于圖B所對應的圓孔的孔徑，即dA＜dB，故A正確，BCD錯誤。故選：A。（2023?奉賢區(qū)二模）一束激光照在很小的圓盤上，在屏上觀察到如圖所示的圖樣，在陰影中心有一個亮斑，這就是著名的“泊松亮斑”。下列說法正確的是（）A．圓盤中心有個小孔，這是光的衍射現(xiàn)象 B．圓盤中心有個小孔，這是光的干涉現(xiàn)象 C．圓盤中心是不透光的，這是光的衍射現(xiàn)象 D．圓盤中心是不透光的，這是光的干涉現(xiàn)象【解答】解：當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑，亮斑的周圍是明暗相間的環(huán)狀條紋，這就是泊松亮斑，說明光線偏離原來的直線方向傳播，是激光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的，泊松最初做本實驗的目的是推翻光的波動性，而實驗結(jié)果卻證明了光的波動性，故ABD錯誤，C正確。故選：C。某同學用下圖實驗裝置觀察光現(xiàn)象：平面鏡水平放置，單色線光源S垂直于紙面放置，S發(fā)出的光有一部分直接入射到豎直放置的光屏上，一部分通過平面鏡反射后再到光屏上，則（）A．光現(xiàn)象為干涉現(xiàn)象，光屏上的條紋與平面鏡垂直 B．光現(xiàn)象為衍射現(xiàn)象，光屏上的條紋與平面鏡平行 C．將光屏沿水平方向遠離平面鏡，相鄰條紋間距增大 D．將光源沿豎直方向靠近平面鏡，相鄰條紋間距減小【解答】解：AB、平面鏡的反射光相當于從S的像點發(fā)出的光，所以該裝置類似于雙縫干涉裝置，所以能在光屏上觀察到與鏡面平行的干涉條紋，故AB錯誤；C、若光屏沿水平方向遠離平面鏡，相當于雙縫與光屏間距離L增大，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=LD、若將線光源S沿豎直方向靠近平面鏡平移，相當于減小了兩束干涉光的間距d，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=L故選：C。（多選）（2022?紹興二模）如圖所示，一束寬度為d的平行光沿水平方向傳播，經(jīng)過不透光的擋板后照射到豎直墻面上，過擋板上邊緣的水平延長線與豎直墻面相交于O點，下列說法正確的是（）A．由于光的衍射，可能會進入到O點下方的墻上 B．光只會沿直線前進，一定不會進入到O點下方的墻上 C．光的波長越長，光線進入到O點下方墻上的區(qū)域越大 D．光的能量越大，光線進入到O點下方墻上的區(qū)域越大【解答】解：AB、根據(jù)光的明顯衍射的條件，可知光可能會進入到O點下方的墻上，故A正確，B錯誤；C、光的波長越長，則衍射現(xiàn)象越明顯，則光線進入到O點下方墻上的區(qū)域越大，故C正確；D、根據(jù)公式E＝hν，光的能量越大，則光子的頻率越大，根據(jù)公式ν=c故選：AC。（2023?南京二模）國產(chǎn)新能源汽車安裝了“防撞預警安全系統(tǒng)”。如圖所示，其配備的雷達會發(fā)射毫米級電磁波（毫米波），并對前車反射的毫米波進行處理。下列說法正確的是（）A．毫米波是由于原子核受到激發(fā)而產(chǎn)生 B．毫米波由空氣進入水時傳播速度會變小 C．毫米波遇到前車時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 D．毫米波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象【解答】解：A．毫米波是由LC振蕩電路激發(fā)而產(chǎn)生的電磁波，故A錯誤；B．根據(jù)v=cC．毫米波的波長遠小于車的大小，所以遇到前車時不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D．偏振是橫波特有的現(xiàn)象，毫米波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故D錯誤。故選：B?？键c四光的偏振現(xiàn)象1．偏振：光波只沿某一特定的方向的振動．2．自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫做自然光．3．偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的光．光的偏振證明光是橫波．自然光通過偏振片后，就得到了偏振光．4．偏振光的理論意義及應用(1)理論意義：光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說明了光波是橫波．(2)應用：照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等．（2021?海淀區(qū)模擬）關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是（）A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個方向振動的光波的強度可以不同 B．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后又還原為自然光 C．垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動的光是偏振光 D．太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光都是偏振光【解答】解：A、自然光沿各振動方向的光波的強度相同，故A錯誤；B、自然光透過偏振片后成為偏振光，偏振光透過偏振片后不能還原為自然光，故B錯誤；C、根據(jù)偏振光的特點可知，偏振光在垂直于傳播方向上，只沿某一特定方向振動，故C正確；D、太陽、電燈等普通光源發(fā)出的是非偏振光，故D錯誤。故選：C。（2020?浙江模擬）偏振光通過不加電壓的液晶時，光的偏振方向會被液晶旋轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)叫液晶的旋光性。用人工方法也可以產(chǎn)生旋光效應，其中最重要的是磁致旋光效應。當偏振光沿著（或逆著）磁場方向透過樣品時，偏振方向會旋轉(zhuǎn)一個角度α。實驗表明，磁致旋光效應有如下規(guī)律：①對于給定的介質(zhì)，偏振方向轉(zhuǎn)過的角度α與樣品的長度l和磁感應強度B的乘積成正比，即：α＝klB，k為比例系數(shù)；②偏振光沿著磁場方向通過樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向順時針轉(zhuǎn)過一個角度；逆著磁場方向通過樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向逆時針轉(zhuǎn)過一個角度。利用磁致旋光的這一特點可以制成光隔離器，即只允許光從一個方向通過而不能從反方向通過。現(xiàn)使一束激光（偏振光）通過一偏振片（偏振方向與透振方向平行），沿著磁場方向通過某一樣品后垂直射到一玻璃磚，會有部分光反射，如圖所示，為了消除反射光對前面裝置的影響，那么所加磁場至少多大。已知該種樣品的k＝15°/（cmT），樣品的長度l為3cm，玻璃磚反射不改變偏振方向（）A．0.5T B．1T C．1.5T D．2T【解答】解：向右傳播，通過樣品后，從左往右看，激光偏振方向逆時針轉(zhuǎn)過klB角度，通過玻璃磚反射回來，向左傳播通過樣品后，偏振方向繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)過klB角度，所以總共轉(zhuǎn)過2klB角度，為了不能透過偏振片，那么2klB至少是90°，所以B=90°故選：B。練出高分一．選擇題（共12小題）1．立體電影（3D電影），觀看3D電影時，需要戴上一種偏光3D眼鏡，此時能給人一種立體感。下列說法中正確的是（）A．不戴3D眼鏡，看到的電影畫面也很清晰，只是沒有立體感 B．用3D眼鏡觀看3D電影應用了光的偏振現(xiàn)象 C．觀看3D電影所用的3D眼鏡與普通眼鏡的功能是一樣的 D．戴上3D眼鏡觀看3D電影時，左右兩眼看到的畫面是一模一樣的【解答】解：A．3D立體電影是用兩臺攝像機從不同角度拍同一個畫面拍攝出來的，因此如果只是裸視看這樣的電影，畫面是重的，看到的電影畫面不清晰，故A錯誤；B．3D眼鏡本質(zhì)上是一種偏振光眼鏡，通過調(diào)節(jié)透振方向，左眼只能看“左視”畫面，右眼只能看“右視”畫面，通過雙眼的會聚功能將左右像疊加在眼底，由大腦產(chǎn)生三維視覺效果，因此銀幕上的畫面就產(chǎn)生了立體感，故B正確；C．根據(jù)上述可知3D眼鏡本質(zhì)上是一種偏光眼鏡，因此觀看3D電影所用的3D眼鏡與普通眼鏡的功能不一樣，故C錯誤；D．3D眼鏡是靠左右眼看到不一樣的圖像形成雙目視差，所以左右兩眼看到的畫面不一樣，故D錯誤。故選：B。2．對于以下的光學現(xiàn)象說法中正確的是（）A．圖甲是雙縫干涉示意圖，若只增大兩個狹縫S1、S2間的距離d，相鄰亮條紋間距離Δx將增大 B．圖乙是單色光單縫衍射實驗現(xiàn)象，若在狹縫寬度相同情況下，上圖對應光的波長較短 C．圖丙是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的 D．圖丁中的P、Q是偏振片，當P固定不動，緩慢轉(zhuǎn)動Q時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是縱波【解答】解：A．根據(jù)Δx=lB．由圖可知，上圖的衍射現(xiàn)象比下圖更明顯，可知在狹縫寬度相同情況下，下圖對應的光波長較短，故B錯誤；C．由圖可知，條紋向空氣薄膜較厚處發(fā)生彎曲，說明彎曲處的光程差變短，空氣薄膜間距變小，則被檢測的平面在此處是凸起的，故C正確；D．緩慢轉(zhuǎn)動Q時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，表明光振動的方向與傳播的方向垂直，光波是橫波，故D錯誤。故選：C。3．隨著科技的發(fā)展，夜視技術(shù)越來越成熟，一切物體都可以產(chǎn)生紅外線，即使在漆黑的夜里，“紅外監(jiān)控”、“紅外攝影”也能將目標觀察得清清楚楚。為了使圖像清晰，通常在紅外攝像頭的鏡頭表面鍍一層膜，下列說法正確的是（）A．鍍膜使圖像清晰的原理是利用了光的偏振 B．鍍膜的目的是盡可能讓入射的紅外線反射 C．鍍膜的厚度應該是紅外線在薄膜中波長的四分之一 D．鍍膜的鏡頭看起來是有顏色的，是因為增透了這種光的緣故【解答】解：A、鍍膜使圖像清晰的原理是光的薄膜干涉原理，不是利用光的偏振，故A錯誤；B、鍍增透膜的目的是為了盡可能讓紅外線透射，透光越多，則成像越清晰，故A錯誤；C、為盡可能讓紅外線透射，則需要薄膜的前表面的反射光與后表面的反射光在表面前表面處相互抵消，即為暗條紋，所以前后表面的反射光的光程差為λ2D、鏡頭表面鍍了一層透光的膜，可以增大某種光的透射強度，但其他透射減小，會發(fā)生反射從而使鏡頭看起來有顏色，故D錯誤。故選：C。4．在水槽里放兩塊擋板，中間留一個狹縫，觀察水波通過狹縫后的傳播情況，圖（一）是保持水波的波長不變，改變狹縫的寬度，觀察水波的傳播情況變化；圖（二）是實驗時拍攝波長不同的水波通過寬度一定的狹縫的照片，在甲、乙、丙三幅照片中，波長分別是狹縫寬度的710、510、A．只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸比波長大，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 B．只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或比波長更小，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 C．圖（二）丙圖可以得出，波長比狹縫小太多就不會發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．圖（一）甲可以看出，狹縫寬度再增加就不會發(fā)生衍射現(xiàn)象【解答】解：AB、由圖（一）可知，波長一定時，狹縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯；由圖（二）可知，狹縫一定，波長越大衍射現(xiàn)象越明顯；觀察到明顯的衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或比波長更小，故A錯誤，B正確；C、圖（二）丙圖可以得出，波長比狹縫小太多同樣會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是衍射現(xiàn)象不明顯，故C錯誤；D、圖（一）甲可以看出，狹縫寬度再增加也會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是衍射現(xiàn)象不明顯，故D錯誤。故選：B。5．2022年9月10日是農(nóng)歷八月十五日的中秋望月，各地月出時刻約為18點10～20分，所以傍晚升起的月亮可以說是最圓的月亮，關(guān)于光現(xiàn)象及其應用，下列說法正確的是（）A．海市蜃樓是由于光在不均勻介質(zhì)中發(fā)生光的折射造成的 B．光的衍射現(xiàn)象說明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射現(xiàn)象 C．無影燈是應用光的衍射現(xiàn)象，分光鏡是利用光的全反射原理 D．紅黃綠交通信號燈中，紅光波長最短，最不易發(fā)生明顯衍射【解答】解：A、夏天由于大氣的不均勻，海面上的下層空氣，溫度比上層低，密度比上層大，折射率也比上層大，我們可以把海面上的空氣看作是由折射率不同的許多水平氣層組成的，遠處的山峰、船舶、樓臺、人等發(fā)出的光線射向空中時，由于不斷被折射，越來越偏離法線方向，進入上層的入射角不斷增大，以致發(fā)生全反射，光線反射回地面，人們逆著光線看去，就會看到遠方的景物懸在空中，而產(chǎn)生了“海市蜃樓”現(xiàn)象，故A正確；B、光的行射現(xiàn)象說明光具有波動性，全息照相利用了光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C、無影燈是利用光的直線傳播原理，分光鏡是應用光的折射而產(chǎn)生色散的原理，故C錯誤；D、交通信號燈采用的紅黃綠三種色光中，紅光波長最長，最易發(fā)生明顯衍射，故D錯誤。故選：A。6．如圖甲所示，每年夏季我國多地會出現(xiàn)日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云時，發(fā)生折射或反射形成的。一束太陽光射到截面為六角形的冰晶上發(fā)生折射，其光路圖如圖乙所示，a、b為其折射出的光線中兩種單色光，下列說法正確的是（）A．在冰晶中，b光的傳播速度較大 B．從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角較大 C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距較小 D．用同一裝置做單縫衍射實驗，b光的中央亮條紋更寬【解答】解：A.由圖看出，太陽光射入六角形冰晶時，入射角相等而a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶對a光的折射率小于對b光的折射率，由n=cv可知vB.由臨界角公式sinC=1C.a光的折射率小于b光的折射率，a光的頻率小于b光的頻率，所以a光的波長大于b光的波長，根據(jù)Δx=LdD.b光的折射率大，波長短，波動性弱，當用b做單縫衍射實驗，要比用a做時中央亮條更窄，故D錯誤。故選：B。7．如圖甲所示，用單色光照射透明標準板來檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到現(xiàn)象如圖乙所示的條紋中的A和B的情況，這說明（）A．N的上表面A處向上凸起 B．M的上表面B處向上凸起 C．N的上表面A處向下凹陷 D．N的上表面B處向下凹陷【解答】解：AC、薄膜干涉的成因是由于薄膜的厚度逐漸變化，使薄膜前后的反射光線相遇時出現(xiàn)疊加，形成干涉條紋；A處所在的條紋是同一條紋，若為直線，則說明該處同一水平線，線上各點對應的空氣層厚度都相同，但實際上A處條紋向左彎曲，意味著后一級條紋（圖中白色條紋）提前出現(xiàn)，可見平面N的上表面的A處所對應的空氣層厚度與后一級條紋對應的空氣層厚度相同，而后一級條紋本來對應的空氣層厚度比前一級大，可見A處向下凹陷，才能實現(xiàn)該處空氣層厚度與下一級條紋對應的空氣層厚度一樣，故A錯誤，C正確；BD、薄膜干涉是等厚干涉，即同一條明紋處空氣膜的厚度相同；從彎曲的條紋可知，B處應該在同一條紋上，厚度相同，但現(xiàn)在推遲出現(xiàn)條紋，說明平面N的上表面B處向上凸起，故BD錯誤。故選：C。8．如圖所示是研究光的雙縫干涉的示意圖，S1和S2為擋板上的兩條狹縫，O為S1、S2連線中垂線與光屏的交點，當頻率為5.0×1014Hz的單色光垂直射向擋板時，光屏上P處是O上方的第2條暗條紋的中心。已知真空中光速c＝3×108m/s，則S1、S2到P點的距離之差為（）A．3×10﹣7m B．6×10﹣7m C．9×10﹣7m D．1.2×10﹣6m【解答】解：由光速與頻率的關(guān)系有：c＝λf解得光波長λ=cf=當光程差是半波長的3倍時，出現(xiàn)第二條暗紋，則S1、S2到P點的距離之差為S1P?S2P=故ABD錯誤，C正確；故選：C。9．煤礦中瓦斯爆炸危害極大．某同學查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是，他設(shè)計了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯?jié)舛鹊膬x器，原理如圖所示．在雙縫前面放置兩個完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋韵抡f法正確的是（）A．如果屏的正中央是亮紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分