考點65光的干涉、衍射和偏振（核心考點精講精練）1.5年真題考點分布光的干涉、衍射和偏振2023·山東卷·T52023·江蘇卷·T62023·北京卷·T22022·浙江6月選考·T42022·山東卷·T102021·江蘇卷·T62021·浙江6月選考·T162020·山東卷·T32020·北京卷·T12019·北京卷·T142.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近幾年高考主要考查：光的干涉、衍射和偏振【備考策略】1.知道什么是光的干涉、衍射和偏振.2.掌握雙縫干涉中出現亮、暗條紋的條件.3.知道發(fā)生明顯衍射的條件．【命題預測】雙縫干涉中出現亮、暗條紋的條件，以及幾何光學與物理光學的綜合應用是高頻考點?？枷?光的干涉現象1．雙縫干涉(1)條紋間距：Δx＝eq\f(l,d)λ，對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大．干涉條紋間距公式Δx＝ldλ的應用，關鍵是要明確公式中各量的意義：l是雙縫到光屏的距離，d是雙縫間的距離，λ(2)明暗條紋的判斷方法：如圖所示，相干光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P′點的路程差為Δr＝r2－r1.當Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)時，光屏上P′處出現明條紋．當Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)時，光屏上P′處出現暗條紋．2．薄膜干涉(1)形成原因：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．光照射到薄膜上時，從膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．(2)明暗條紋的判斷方法：兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波長為λ.在P1、P2處，Δr＝nλ(n＝1,2,3，…)，薄膜上出現明條紋．在Q處，Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出現暗條紋．(3)應用：增透膜、檢查平面的平整度．干涉法檢查平面如圖所示，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。（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）用某種單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模?/p>

）A．倍 B．倍 C．2倍 D．3倍（2021·山東·高考真題）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標x的變化圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．考向2光的衍射和偏振現象1.單縫衍射與雙縫干涉的比較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象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2.光的干涉和衍射的本質光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的。3.對光的偏振的理解（1）自然光與偏振光的比較類別自然光（非偏振光）偏振光光的來源從普通光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿特定方向（2）偏振光的應用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等。（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）能說明光是橫波的是（）A．全反射 B．干涉 C．偏振 D．衍射（多選）（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現象，狹縫，的寬度可調，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實驗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（）A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射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，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，若光從狹縫、到屏上P點的路程差為半波長的奇數倍，P點處一定是暗條紋考向3幾何光學與物理光學的綜合應用（2023·重慶·統(tǒng)考高考真題）某實驗小組利用雙縫干涉實驗裝置分別觀察a、b兩單色光的干涉條紋，發(fā)現在相同的條件下光屏上a光相鄰兩亮條紋的間距比b光的小。他們又將a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，發(fā)現a光的折射角比b光的大，則（）A．在空氣中傳播時，a光的波長比b光的大B．在水中傳播時，a光的速度比b光的大C．在水中傳播時，a光的頻率比b光的小D．由水射向空氣時，a光的全反射臨界角比b光的小（2023春·四川成都·高三樹德中學?？奸_學考試）如圖，截面為等腰直角三角形ABC的玻璃磚，B=90°，一束頻率為f=51014Hz的光線從AB面中點處垂直射入棱鏡，在AC面發(fā)生全反射，從BC面射出后，進入雙縫干涉裝置。已知AC長度l=0.15m，雙縫間距d=0.2mm，光屏離雙縫L=1.0m，光在真空中的傳播速度為c=3.0108m/s。求：（1）玻璃磚的折射率的最小值n；（2）光線在玻璃磚中傳播的最短時間t；（3）光屏上相鄰亮條紋的間距Δx?！净A過關】1．（2023秋·云南·高三校聯(lián)考階段練習）陽光下的肥皂膜呈現彩色條紋，這種現象屬于光的（）A．折射現象 B．全反射現象C．衍射現象 D．干涉現象2．（2023·遼寧沈陽·東北育才學校?？家荒＃┮韵抡f法正確的是（）A．光的偏振現象說明光是一種縱波B．不透光圓片后面的陰影中心出現一個亮斑屬于光的干涉現象C．照相機鏡頭貼增透膜呈淡紫色屬于光的衍射現象D．用點光源照射小圓孔，后面屏上會出現明暗相間的圓環(huán)，這是圓孔衍射現象3．（2023秋·江蘇·高三校聯(lián)考開學考試）下列有關光學現象說法正確的是（）A．荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于水珠將光線會聚而形成的B．雙縫干涉實驗中的雙縫間距變小，則相鄰條紋間距變大C．肥皂泡在陽光下呈現彩色條紋是光的衍射現象D．觀看立體電影時需配戴特制眼鏡利用了光的干涉現象4．（多選）（2023春·山東·高三統(tǒng)考學業(yè)考試）關于以下四個示意圖，下列說法正確的是（）A．甲圖為雙縫干涉示意圖，可以用白熾燈直接照射雙縫，在屏上可以得到等寬、等亮的干涉條紋B．圖乙所示用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到的明暗相間的干涉條紋，該區(qū)域薄膜厚度一定沿x軸正方向逐漸變厚C．丙圖為肥皂泡薄膜干涉示意圖，將框架順時針旋轉90°，條紋不會跟著順時針旋轉90°D．圖丁所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的5．（多選）（2023·全國·模擬預測）下列說法正確的是（）A．光的偏振現象說明光是一種橫波B．在太陽光照射下，水面上的油膜看上去是彩色，說明油本身就是彩色的C．光的色散現象是由光的干涉引起的D．樹林中，經常會看到茂密的樹葉間有彩色的光環(huán)，這屬于光的衍射現象E．“彩超”能夠測出人體血液流動的速度，利用了多普勒效應比較反射波相對于入射波頻率的變化的原理6．（多選）（2023·陜西寶雞·統(tǒng)考二模）關于聲和光現象及其應用，下列說法正確的是（）A．光學鏡頭增透膜利用了光的干涉現象，增透膜的厚度可以為入射光在膜中波長的B．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以減小玻璃外表面反射光的強度C．全息照相主要是利用了光的偏振，光的偏振現象說明光是一種橫波D．在雙縫干涉實驗中只將入射光由綠光變?yōu)榧t光，條紋間距會變寬E．聲波和光在介質中的傳播速度均與頻率無關，都僅由介質來決定7．（多選）（2023·全國·高三專題練習）下列說法中正確的是（）A．用X光掃描發(fā)現新冠病人得白肺，利用了電磁波中X光的穿透能力最強的特點B．一束光穿過介質1、2、3時，光路如圖所示，則光在介質2中的速度最大C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃的反射光D．泊松亮斑是光通過圓孔發(fā)生衍射時形成的E．在同一種介質中，波長越短的光單個光子動量越大8．（多選）（2023·江西南昌·校聯(lián)考二模）下列說法中正確的是（）A．紅光在水中的傳播速度比紫光在水中的傳播速度大B．用無色肥皂液吹出的肥皂泡在陽光下呈彩色，是光的干涉形成的C．光從光疏介質射入光密介質時，可能會發(fā)生全反射現象D．一束光不能通過兩個相互垂直的偏振片，說明光是一種縱波E．通過狹縫去觀察與狹縫平行的白色線狀光源時，看到的彩色條紋是光的衍射現象形成的9．（多選）（2023·全國·高三專題練習）下列有關光學現象的說法正確的是（

）A．光的偏振說明光是一種橫波B．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現象C．光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象D．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現象E．紅光和黃光分別通過同一雙縫干涉裝置，紅光形成的相鄰亮條紋間距小10．（多選）（2023·浙江·校聯(lián)考模擬預測）下列說法正確的是（）A．圖甲浸在水中的筷子產生了側移，而且變粗了，是因為光發(fā)生了全反射B．圖乙為泊松亮斑，這個現象證明了光具有波動性C．對比圖丙和圖丁兩張照片，可知拍攝圖丁時相機前可能安裝了偏振濾光片D．物體在以接近光速運動時所遵從的規(guī)律，有些是與牛頓力學的結論不相同的【能力提升】11．（2023秋·四川遂寧·高三射洪中學?？奸_學考試）下列所示的圖片、示意圖或實驗裝置圖大都來源于課本，則下列判斷正確的是（）A．甲圖是薄膜干涉的圖像，照相機、望遠鏡的鏡頭鍍的一層膜是薄膜干涉的應用B．乙圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為泊松亮斑C．丙圖是在平靜無風的海面上出現的“蜃景”，上方是景物，下方是蜃景D．丁圖是干涉圖像，其最明顯的特征是條紋間距不等12．（2023·河北唐山·開灤第一中學校考一模）如圖用頻率為f的單色光，垂直照射雙縫，在光屏上O是中央亮條紋，P點是O上方第二條亮條紋中心，已知雙縫間距為d，雙縫到光屏的距離為L，光速為c，下列說法正確的是（）A．該單色光的波長B．C．OP之間的距離為D．若換用頻率更大的單色光照射雙縫，O點上方第二條亮條紋中心在P點上方13．（多選）（2023·寧夏石嘴山·石嘴山市第三中學?？寄M預測）關于光現象及應用，下列說法正確的是（）A．攝影師拍攝水中的游魚時，常常在鏡頭前加裝一塊偏振鏡，偏振鏡旋轉到合適角度時，經過水面的反射光通過偏振鏡時減弱，拍攝效果較好B．由于光的折射現象，空中的水鳥看到水里的魚的像比實際位置偏高，而水里的魚看到空中的水鳥的像比實際位置偏低C．雨后天空出現的彩虹，陽光下肥皂泡表面有彩色花紋，都是光的干涉引起的D．在光的雙縫干涉實驗中，其他條件不變，雙縫間距越小，觀察到屏上條紋間距越大E．高性能相機鏡頭表面鍍了一層透光的膜，看起來有顏色，這是由光的干涉現象引起的14．（多選）（2023·河南南陽·南陽中學校考三模）關于光現象及其應用，下列說法正確的是（）A．泊松亮斑是光的直線傳播形成的，它支持了光的波動說B．觀看立體電影時佩戴的偏振眼鏡左、右鏡片的透振方向相互垂直C．電視機遙控器發(fā)出的電磁波的頻率大于驗鈔機發(fā)出的電磁波的頻率D．光分別在光導纖維的內芯和外層材料中傳播時，在內芯材料中的傳播速度較小E．雙縫干涉實驗中，當兩個光源與屏上某處的距離之差等于3個波長時，該處出現亮條紋15．（多選）（2023·浙江金華·統(tǒng)考三模）某同學利用圖所示的裝置研究光的干涉和衍射，將刀片在涂有墨汁的玻璃片上劃過便可得到單縫、不同間距雙縫的縫屏，光電傳感器可用來測量光屏上光強的分布。某次實驗時，在電腦屏幕上得到圖（甲）所示的兩種光a、b的光強分布。下面說法正確的是（）A．這位同學在縫屏上安裝的是單縫B．若a光是核外電子第四激發(fā)態(tài)到第一激發(fā)態(tài)躍遷產生的，則b光可能是核外電子第二激發(fā)態(tài)到第一激發(fā)態(tài)C．在同一光電效應實驗裝置中，若a光對應圖丙中圖線1，則b光可能對應圖線2D．在同一光電效應實驗裝置中，若a光對應圖丁中圖線②，則b光可能對應圖線③16．（多選）（2023·湖南長沙·長沙一中?？级＃╇姽β蕿?0W的白熾燈正常發(fā)光時，白熾燈消耗的電能有11%產生可見光。已知可見光的平均波長為600nm，普朗克常量。如圖所示，白熾燈發(fā)出的光通過元件M照射到光屏P上。下列說法正確的是（）A．可見光的平均頻率為B．白熾燈每秒發(fā)出的可見光的光子數為個C．如果M是偏振片，沿水平軸線旋轉M，光屏上光的亮度將發(fā)生周期性的變化D．如果M是單孔屏，且在光屏上出現了衍射圖樣，是因為光子經過小孔后到達光屏上各處的概率服從波動規(guī)律17．（多選）（2023秋·海南?？凇じ呷Ｄ现袑W校考開學考試）如圖所示，a、b兩束單色光沿相同方向從同一點P沿圓心O射入半圓形玻璃磚，其中a光剛好發(fā)生全反射，b光沿圖示方向射出，β=30°，則下列說法正確的是（）A．單色光a的折射率為na=2B．當減小β時，b光也可能發(fā)生全反射現象C．在玻璃磚中，a光傳播速度小于b光傳播速度D．經過同一單縫時，a光比b光衍射現象更明顯18．（多選）（2023秋·廣東佛山·高三統(tǒng)考開學考試）小安同學制作了如圖所示的干涉裝置。一個底部有雙縫的不透光圓柱形杯子，杯口固定一面光屏，用激光按圖中方向照射雙縫，可在光屏處觀察到干涉條紋，為了增加條紋間距，下列做法可行的是（）A．使用更長的杯子B．使用頻率更低的激光C．增大激光器到雙縫之間的距離D．在杯子中填充折射率較大的透明物質19．（多選）（2023秋·河北張家口·高三統(tǒng)考開學考試）1801年，英國物理學家托馬斯·楊完成了著名的雙縫干涉實驗。如圖甲所示為雙縫干涉實驗的原理圖，單縫、屏上的點均位于雙縫和的中垂線上。已知入射光在真空中的波長為，雙縫和到P點的距離分別為，若P點是暗條紋的中心，改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如乙圖上所示變?yōu)橐覉D下所示，下列說法中正確的是（）A．若所改變實驗條件為由a光換為b光，a光能使某種金屬發(fā)生光電效應，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應B．所改變實驗條件可能為增大雙縫和之間的距離C．實驗時可以用白熾燈直接照射雙縫，在屏上可以得到等寬、等亮的干涉條紋D．（n為整數）20．（多選）（2023秋·四川廣安·高三廣安二中?？茧A段練習）下列說法正確的是（）A．麥克斯韋總結前人的結果，提出了系統(tǒng)的電磁理論B．用相機拍攝水中的魚時，可通過鏡頭表面的增透膜，以減弱水面反射光的影響C．凡是做變速運動的電荷都會在空間中產生電磁波，所以人們周圍到處是地磁波D．因為光也是一種電磁波，所以電磁波可以通過光纜傳輸，但不能通過電纜傳播E．德國科學家赫茲首次用實驗證實了電磁波的存在21．（多選）（2023·四川成都·校聯(lián)考模擬預測）對于光的認識和光的應用，下列說法正確的是（

）A．紅外體溫計是依據人體溫度越高，輻射的紅外線強度越強來測體溫的B．激光測距是應用了激光的平行度好的特點C．泊松亮斑支持了光的粒子說D．光纖通信及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的衍射原理E．A、B兩種光從相同的介質入射到真空中，若A光的頻率大于B光的頻率，則逐漸增大入射角，A光會先發(fā)生全反射22．（多選）（2023春·河北秦皇島·高三校聯(lián)考期中）某次雙縫干涉實驗中雙縫上、下放置，用同一單色光垂直照射狹縫。現僅把下縫封住，同時把一平面反射鏡M鏡面向上平放在圖中虛線位置，平面鏡M所在平面是、的中垂面，此時在屏上（）A．沒有干涉條紋B．干涉條紋的區(qū)域只在屏中心以上的部分C．光通過狹縫發(fā)生干涉的同時也發(fā)生衍射D．干涉條紋的間距與僅用雙縫、做干涉實驗時產生的條紋間距相同23．（2023·廣東·一模）如圖所示，在“雙縫干涉”實驗中，雙縫S1、S2到光屏上點P的距離之差為0.6μm.若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，則點P處應出現亮條紋還是暗條紋?24．（2023·全國·模擬預測）在雙縫干涉實驗中，人們不但關注干涉條紋的靜態(tài)分布，而且關注它們的移動，而使干涉條紋移動的因素有三方面：一是光源移動，二是裝置結構的改變，三是光路中介質的改變。某實驗小組選擇移動光源實現中心干涉條紋的移動。實驗裝置