資源簡介

物理
第講　光的干涉、衍射和偏振
(對(duì)應(yīng)人教版選擇性必修第一冊(cè)相關(guān)內(nèi)容及問題)
　第四章第3節(jié)，閱讀“干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系”這一部分內(nèi)容，用如圖4．3 4的同一裝置分別使紅光和藍(lán)光發(fā)生干涉現(xiàn)象，哪種光的條紋間距較大？依據(jù)是什么？
提示：據(jù)Δx＝λ，紅光的條紋間距較大。
　第四章第3節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T2，兩列光干涉時(shí)，光屏上的亮條紋和暗條紋到兩個(gè)光源的距離與波長有什么關(guān)系？
提示：亮條紋到兩光源的距離差為半波長的偶數(shù)倍；暗條紋到兩光源的距離差為半波長的奇數(shù)倍。
　第四章第3節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T4，再做該題，抽去一張紙片后，干涉條紋變密還是變疏？
提示：變疏。
　第四章第4節(jié)圖4．4 4、第四章第5節(jié)圖4．5 2，比較這兩個(gè)圖，雙縫干涉圖樣和單縫衍射圖樣有什么異同？
提示：不同之處：干涉條紋是等間距等寬度的，衍射條紋的中央亮紋最寬，越向兩側(cè)條紋越窄，間距越小。
相似之處：雙縫間距或單縫寬度越窄，光的波長越長，條紋間距越大。
　第四章第5節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T3；T4。
提示：T3：三角形→圓形→彩色三角形環(huán)，分別對(duì)應(yīng)光的直線傳播→小孔成像(光的直線傳播)→光的衍射。
T4：可見光通過瞳孔時(shí)發(fā)生衍射，則外部世界是模糊的。
　第四章第6節(jié)，閱讀[演示]“觀察光的偏振現(xiàn)象”，圖4．6 3丙中，若使偏振片Q在垂直于光的傳播方向上逐漸旋轉(zhuǎn)90°，光屏上會(huì)有什么變化？
提示：由暗變亮。
考點(diǎn)一　光的干涉
1．如果兩列光的頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同，就會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。
2．光的雙縫干涉
(1)原理如圖2所示
(2)出現(xiàn)亮、暗條紋的條件
①光的路程差r2－r1＝±kλ(k＝0，1，2，…)，光屏上出現(xiàn)亮條紋。
②光的路程差r2－r1＝±(2k＋1)(k＝0，1，2，…)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。
(3)相鄰兩條亮條紋或暗條紋的中心間距公式：Δx＝λ。
(4)干涉條紋的特點(diǎn)
①單色光：形成明暗相間的條紋，中央為亮條紋，如圖3所示。
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)，即發(fā)生色散，如圖4所示。
3．薄膜干涉
(1)原理：如圖5所示，不同位置的薄膜，厚度不同，因此在膜上不同的位置，來自前后兩個(gè)面的反射光的路程差不同，疊加后出現(xiàn)明暗相間的條紋。
(2)圖樣特點(diǎn)：同一條亮(或暗)條紋對(duì)應(yīng)薄膜的厚度相等。單色光照射薄膜形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時(shí)，形成彩色條紋，即薄膜干涉中的色散。
1．頻率不同的兩列光波不能發(fā)生干涉。(　　) 2．光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性。(　　) 3．薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光疊加產(chǎn)生的，所以要觀察薄膜干涉條紋，應(yīng)該從光源一側(cè)觀察。(　　) 4．在光學(xué)元件(透鏡、棱鏡)的表面涂一層薄膜，當(dāng)薄膜的厚度是光在空氣中波長的時(shí)，可起到減小反射光強(qiáng)度、增大透射光強(qiáng)度的作用。(　　)
例1　(2024·廣東省深圳市高三上開學(xué)考)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差Δs1＝0．75 μm，光屏上Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差Δs2＝1．5 μm，如果用頻率為6．0×1014 Hz的黃光照射雙縫，則(　　)
A．P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
B．Q點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
C．兩點(diǎn)均出現(xiàn)亮條紋
D．兩點(diǎn)均出現(xiàn)暗條紋
例2　(2023·江蘇高考)用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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?　　)
A．倍 B．倍
C．2倍 D．3倍
例3　(2023·山東高考)如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說法正確的是(　　)
A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng)
B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)
C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng)
D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)
薄膜干涉現(xiàn)象的應(yīng)用 (1)增透膜：增透膜的厚度為透射光在薄膜中波長的四分之一的奇數(shù)倍，使薄膜前后兩面的反射光的路程差為薄膜中波長的一半的奇數(shù)倍，故反射光疊加后減弱，透射光的強(qiáng)度增強(qiáng)。 (2)利用薄膜干涉檢測平滑度：如圖甲所示，兩板之間形成一個(gè)空氣薄層，用單色光從上向下照射，如果被檢測表面是平滑的，得到的干涉圖樣必是等間距的。如果某處凹下，則對(duì)應(yīng)亮條紋(或暗條紋)向左彎曲，如圖乙所示；如果某處凸起來，則對(duì)應(yīng)亮條紋(或暗條紋)向右彎曲，如圖丙所示。
考點(diǎn)二　光的衍射和偏振
一、光的衍射
1．幾種典型衍射條紋的特點(diǎn)
(1)單縫衍射
①單色光的衍射圖樣中間為寬且亮(填特點(diǎn))的單色條紋，兩側(cè)是明暗相間的條紋，條紋寬度比中央窄且暗；單色光的波長越長，單縫越窄，中央亮紋越寬。如圖2所示。
②白光的衍射圖樣中間為寬且亮的白條紋，兩側(cè)是漸窄且暗的彩色條紋，如圖3所示，這是光在衍射時(shí)的色散。
(2)圓孔衍射：如圖4所示，中央是大且亮的圓形光斑，周圍分布著明暗相間的不等距圓環(huán)，且越靠外，亮圓環(huán)越窄越暗。
(3)圓盤衍射(泊松亮斑)：如圖5所示，當(dāng)光照到不透明的半徑很小的小圓盤上時(shí)，對(duì)于一定的波長，在適當(dāng)?shù)木嚯x上，圓盤的陰影中心出現(xiàn)亮斑，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán)。
2．發(fā)生明顯衍射的條件
在障礙物或狹縫的尺寸足夠小的時(shí)候，衍射現(xiàn)象才會(huì)十分明顯。在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別。
二、光的偏振
1．偏振
在橫波中，各點(diǎn)的振動(dòng)方向總與波的傳播方向垂直。不同的橫波，即使傳播方向相同，振動(dòng)方向也可能是不同的，這個(gè)現(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)象”。橫波的振動(dòng)方向稱為“偏振方向”。
2．自然光
太陽以及日光燈、發(fā)光二極管等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫作自然光。如圖1所示。
3．偏振光
在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光，叫作偏振光。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。
偏振光并不罕見。除了從太陽、白熾燈等光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光(如圖2所示)，入射角變化時(shí)偏振的程度也有變化。
4．應(yīng)用：照相機(jī)鏡頭前裝偏振片減弱反射光，放映和觀看立體電影，電子表的液晶顯示器等。
1．陽光下茂密的森林中，地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。(　　) 2．當(dāng)光照到不透明的半徑很小的圓盤上時(shí)也會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。(　　) 3．太陽、白熾燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光。(　　) 4．自然光是偏振光。(　　)
單縫衍射與雙縫干涉的比較
兩種現(xiàn)象 單縫衍射 雙縫干涉
不同點(diǎn) 圖樣特點(diǎn) 條紋寬度 條紋寬度不等，中央最寬 條紋寬度相等
條紋中心間距 兩相鄰亮條紋中心間距不等 兩相鄰亮條紋中心間距相等
亮度情況 中央條紋最亮，兩側(cè)條紋逐漸變暗 條紋清晰，亮度基本相等
發(fā)生條件 產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或孔、縫的尺寸與光的波長差不多或比光的波長更小 兩束光頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同
相同點(diǎn) 干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，波長越長越明顯；干涉、衍射都形成明暗相間的條紋
例4　(2022·上海高考)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度，則光屏上(　　)
A．條紋變寬，光強(qiáng)增強(qiáng) B．條紋變窄，光強(qiáng)增強(qiáng)
C．條紋變寬，光強(qiáng)減弱 D．條紋變窄，光強(qiáng)減弱
對(duì)光的衍射的理解 (1)衍射是波的特有現(xiàn)象，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只有明顯與不明顯的差別。 (2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時(shí)，光才可以看成是沿直線傳播的。
例5　(2024·江蘇高考)用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，會(huì)觀察到(　　)
A．兩鏡片都變亮 B．兩鏡片都變暗
C．兩鏡片沒有任何變化 D．左鏡片變暗，右鏡片變亮
跟進(jìn)訓(xùn)練　(多選)如圖所示，下列說法正確的有(　　)
A．如圖甲，自然光由空氣射入水面上，反射光是偏振光
B．如圖乙，立體電影的原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣
C．如圖丙，大頭針尖的影子輪廓模糊不清，是光的干涉現(xiàn)象
D．如圖丁為光線通過一個(gè)不透光的圓盤得到的衍射圖樣
考點(diǎn)三　幾何光學(xué)與物理光學(xué)的綜合應(yīng)用
1．幾何光學(xué)與物理光學(xué)
利用幾何學(xué)的概念和方法研究光的傳播規(guī)律的光學(xué)分支稱為幾何光學(xué)；主要研究光的本性以及光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律的光學(xué)分支稱為物理光學(xué)。
高中階段，幾何光學(xué)主要研究光的折射和全反射問題；光的干涉和衍射證明了光是一種波，則物理光學(xué)主要研究與光的波長和頻率有關(guān)的光學(xué)問題。
2．解決幾何光學(xué)與物理光學(xué)綜合問題的關(guān)鍵
(1)波速與折射率的關(guān)系式：n＝。
(2)波速與頻率、波長的關(guān)系式：真空中c＝λ0f，介質(zhì)中v＝λf。
(3)對(duì)同一種介質(zhì)，光的頻率f越高，則折射率n越大。
(4)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變。
3．不同色光的重要結(jié)論
顏色 紅橙黃綠青藍(lán)紫
頻率 低→高
折射時(shí)的偏折程度 小→大
通過棱鏡的偏折角 小→大
同一介質(zhì)中的折射率 小→大
同一介質(zhì)中的速度 大→小
全反射臨界角 大→小
波長 大→小
同一裝置的雙縫干涉條紋間距 大→小
例6　(2025·四川省宜賓市第一次診斷性考試)如圖甲是夏季常出現(xiàn)的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。圖乙為一束太陽光射到六角形冰晶上的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說法正確的是(　　)
A．b光比a光更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
B．在冰晶中，a光的波速與b光的波速一樣大
C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰亮條紋間距較大
D．a(chǎn)、b兩種光分別從水射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小
課時(shí)作業(yè)
[A組　基礎(chǔ)鞏固練]
1．一束白光在真空中通過雙縫后在屏上觀察到的干涉條紋，除中央白色亮條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，其原因是(　　)
A．各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
B．各色光的速度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
C．各色光的強(qiáng)度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
D．上述說法都不正確
2．(人教版選擇性必修第一冊(cè)·第四章第5節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T1、T2、T3改編)(多選)下列說法正確的是(　　)
A．通過兩支鉛筆的狹縫平行對(duì)著日光燈管，會(huì)看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象
B．減小游標(biāo)卡尺兩個(gè)卡腳之間狹縫的寬度，單色線光源通過狹縫產(chǎn)生的衍射條紋中央亮條紋變窄
C．太陽光通過三角形孔，當(dāng)孔縮小時(shí)，先形成三角形光斑，最后形成太陽的像
D．透過羽毛觀察白熾燈，會(huì)看到彩色光暈，這是光的衍射
3．(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可以判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化(　　)
A．這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象
B．這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象
C．如果屏上條紋間距變寬，表明抽制的絲變粗
D．如果屏上條紋間距變寬，表明抽制的絲變細(xì)
4．在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源S到縫S1、S2的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的1．5倍，P0為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光屏上P1點(diǎn)到S2、S1的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的2．5倍。則P0處和P1處將分別呈現(xiàn)(　　)
A．亮條紋、暗條紋 B．亮條紋、亮條紋
C．暗條紋、亮條紋 D．暗條紋、暗條紋
5．(2021·浙江6月選考)(多選)肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是(　　)
A．過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形
B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋
C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化
D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°
6．(2024·山東高考)檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是(　　)
A．滾珠b、c均合格
B．滾珠b、c均不合格
C．滾珠b合格，滾珠c不合格
D．滾珠b不合格，滾珠c合格
7．(2025·云南省文山州、紅河州高三上第一次統(tǒng)一檢測)如圖所示，a、b兩束單色光分別沿半徑方向射向圓柱形的玻璃磚，出射光線均沿OP方向。下列說法正確的是(　　)
A．玻璃磚對(duì)a的折射率小于對(duì)b的折射率
B．用相同儀器做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b的條紋間距大
C．在真空中傳播時(shí)a的波長大于b的波長
D．在玻璃磚中傳播時(shí)a的波速大于b的波速
[B組　綜合提升練]
8．(多選)煤礦中瓦斯爆炸危害極大。某同學(xué)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(jì)了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯的儀器，原理如圖所示。在雙縫前面放置兩個(gè)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)舛取Ｏ铝姓f法正確的是(　　)
A．若屏的正中央仍是亮紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯
B．若屏的正中央是暗紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分不相同，可能含有瓦斯
C．如果屏上干涉條紋不停地移動(dòng)，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定
D．用頻率更大的單色光照射單縫時(shí)，屏上出現(xiàn)的干涉條紋間距變大
9．在雪地訓(xùn)練、比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員佩戴了一種利用薄膜干涉原理設(shè)計(jì)的眼鏡，大大減小了紫外線對(duì)眼睛的傷害。該眼鏡選用的薄膜材料的折射率為1．5，所要消除的紫外線的頻率為8．1×1014 Hz，那么這種“增反膜”的厚度至少是(　　)
A．1．23×10－7 m B．1．85×10－7 m
C．9．25×10－8 m D．6．18×10－8 m
10．(多選)可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量。偏振光通過糖水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，角度α為銳角，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)度值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，最后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法正確的是(　　)
A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱
C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為銳角，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α
D．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為銳角，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α
11．(2021·湖北高考)如圖所示，由波長為λ1和λ2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。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長為λ1和λ2的光形成的距離O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M和N位置出射，則(　　)
A．λ1＜λ2，M是波長為λ1的光出射位置
B．λ1＜λ2，N是波長為λ1的光出射位置
C．λ1＞λ2，M是波長為λ1的光出射位置
D．λ1＞λ2，N是波長為λ1的光出射位置
12．如圖所示，把一個(gè)底角很小的圓錐玻璃體倒置(上表面為圓形平面，縱截面為等腰三角形)，緊挨玻璃體下方有一平整矩形玻璃磚，它和圓錐玻璃體間有一層薄空氣膜。現(xiàn)用紅色光垂直于上表面照射，從裝置正上方向下觀察，可看到(　　)
A．一系列明暗相間的三角形條紋
B．由中心向外，圓形條紋間距越來越大
C．若換成頂角更大的圓錐玻璃體，亮條紋將變稀疏
D．若將紅光換成藍(lán)光，亮條紋將變稀疏
[C組　拔尖培優(yōu)練]
13．(2024·湖南高考)(多選)1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn))，平面鏡沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時(shí)，平面鏡意外傾斜了某微小角度θ，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是(　　)
A．沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動(dòng)
B．沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小
C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變
D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動(dòng)
(答案及解析)
1．頻率不同的兩列光波不能發(fā)生干涉。(　　) 2．光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性。(　　) 3．薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光疊加產(chǎn)生的，所以要觀察薄膜干涉條紋，應(yīng)該從光源一側(cè)觀察。(　　) 4．在光學(xué)元件(透鏡、棱鏡)的表面涂一層薄膜，當(dāng)薄膜的厚度是光在空氣中波長的時(shí)，可起到減小反射光強(qiáng)度、增大透射光強(qiáng)度的作用。(　　) 答案：1．√　2．√　3．√　4．×
例1　(2024·廣東省深圳市高三上開學(xué)考)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差Δs1＝0．75 μm，光屏上Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差Δs2＝1．5 μm，如果用頻率為6．0×1014 Hz的黃光照射雙縫，則(　　)
A．P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
B．Q點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
C．兩點(diǎn)均出現(xiàn)亮條紋
D．兩點(diǎn)均出現(xiàn)暗條紋
[答案]　B
[解析]　由c＝λf知，頻率為6．0×1014 Hz的黃光的波長為λ＝＝ m＝0．5 μm，雙縫S1、S2到P點(diǎn)的距離差Δs1＝3×，即為該黃光半波長的奇數(shù)倍，所以P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋；雙縫S1、S2到Q點(diǎn)的距離差Δs2＝6×，即為該黃光半波長的偶數(shù)倍，所以Q點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋。故選B。
例2　(2023·江蘇高考)用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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?　　)
A．倍 B．倍
C．2倍 D．3倍
[答案]　B
[解析]　雙縫干涉的條紋間距公式為Δx＝λ，由題圖知Δx乙＝2Δx甲，而由題意可知，雙縫與屏的間距l(xiāng)和單色光波長λ均不變，可得d乙＝d甲，故選B。
例3　(2023·山東高考)如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說法正確的是(　　)
A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng)
B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)
C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng)
D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)
[答案]　A
[解析]　由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，則當(dāng)溫度升高時(shí)，G增長的高度大于C增長的高度，則劈形空氣層的厚度變大，同一厚度的空氣層向左側(cè)劈尖移動(dòng)，則條紋向左移動(dòng)。故選A。
1．陽光下茂密的森林中，地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。(　　) 2．當(dāng)光照到不透明的半徑很小的圓盤上時(shí)也會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。(　　) 3．太陽、白熾燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光。(　　) 4．自然光是偏振光。(　　) 答案：1．×　2．√　3．√　4．×
例4　(2022·上海高考)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度，則光屏上(　　)
A．條紋變寬，光強(qiáng)增強(qiáng) B．條紋變窄，光強(qiáng)增強(qiáng)
C．條紋變寬，光強(qiáng)減弱 D．條紋變窄，光強(qiáng)減弱
[答案]　C
[解析]　根據(jù)單縫衍射實(shí)驗(yàn)規(guī)律可知，單縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，光屏上中央亮條紋越寬；通過單縫的光越少，光屏上光強(qiáng)越弱。因此在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度，則光屏上條紋變寬，光強(qiáng)減弱，C正確。
例5　(2024·江蘇高考)用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，會(huì)觀察到(　　)
A．兩鏡片都變亮 B．兩鏡片都變暗
C．兩鏡片沒有任何變化 D．左鏡片變暗，右鏡片變亮
[答案]　D
[解析]　立體眼鏡的左、右兩鏡片為透振方向相互垂直的偏振片，開始時(shí)左鏡片明亮、右鏡片暗，則手機(jī)液晶屏幕發(fā)出的光的振動(dòng)方向與左鏡片的透振方向一致，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，其屏幕發(fā)出的光的振動(dòng)方向與右鏡片的透振方向一致，則左鏡片變暗，右鏡片變亮，D正確。
跟進(jìn)訓(xùn)練　(多選)如圖所示，下列說法正確的有(　　)
A．如圖甲，自然光由空氣射入水面上，反射光是偏振光
B．如圖乙，立體電影的原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣
C．如圖丙，大頭針尖的影子輪廓模糊不清，是光的干涉現(xiàn)象
D．如圖丁為光線通過一個(gè)不透光的圓盤得到的衍射圖樣
答案：AD
解析：如圖甲，自然光由空氣射入水面上，反射光是偏振光，A正確；如圖乙，立體電影的原理是光的偏振，照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理是光的干涉，B錯(cuò)誤；如圖丙，影子輪廓模糊不清，是光的衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；如圖丁，在圓形陰影中心有亮斑，即泊松亮斑，則為光線通過一個(gè)不透光的圓盤得到的衍射圖樣，D正確。
例6　(2025·四川省宜賓市第一次診斷性考試)如圖甲是夏季常出現(xiàn)的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。圖乙為一束太陽光射到六角形冰晶上的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說法正確的是(　　)
A．b光比a光更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
B．在冰晶中，a光的波速與b光的波速一樣大
C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰亮條紋間距較大
D．a(chǎn)、b兩種光分別從水射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小
[答案]　C
[解析]　觀察題圖乙中從空氣射入冰晶時(shí)兩光線的光路可知，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，所以冰晶對(duì)兩光線的折射率navb，故B錯(cuò)誤；因?yàn)閚aλb，可知a光比b光更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；由Δx＝λ和λa＞λb可知，通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰亮條紋間距較大，故C正確；根據(jù)sinC＝和na＜nb可知，a、b兩種光分別從水射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的大，故D錯(cuò)誤。
課時(shí)作業(yè)
[A組　基礎(chǔ)鞏固練]
1．一束白光在真空中通過雙縫后在屏上觀察到的干涉條紋，除中央白色亮條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，其原因是(　　)
A．各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
B．各色光的速度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
C．各色光的強(qiáng)度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
D．上述說法都不正確
答案：A
解析：根據(jù)雙縫干涉中相鄰的兩個(gè)亮(或暗)條紋中心間距公式Δx＝λ，可以看出裝置一定時(shí)，條紋中心間距只與光的波長有關(guān)。因?yàn)楦鞣N顏色的光都在中間形成亮條紋，故中央亮條紋顯示白色。在其他區(qū)域，由于各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的中心間距不同，從而形成彩色條紋。故選A。
2．(人教版選擇性必修第一冊(cè)·第四章第5節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T1、T2、T3改編)(多選)下列說法正確的是(　　)
A．通過兩支鉛筆的狹縫平行對(duì)著日光燈管，會(huì)看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象
B．減小游標(biāo)卡尺兩個(gè)卡腳之間狹縫的寬度，單色線光源通過狹縫產(chǎn)生的衍射條紋中央亮條紋變窄
C．太陽光通過三角形孔，當(dāng)孔縮小時(shí)，先形成三角形光斑，最后形成太陽的像
D．透過羽毛觀察白熾燈，會(huì)看到彩色光暈，這是光的衍射
答案：AD
解析：當(dāng)縫的寬度或障礙物的尺寸與光的波長差不多或比波長小時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，且縫的寬度或障礙物的尺寸越小，衍射現(xiàn)象越明顯，故A、D正確；光的波長不變時(shí)，狹縫越窄衍射時(shí)中央亮條紋越寬，B錯(cuò)誤；太陽光通過三角形孔，當(dāng)三角形孔縮小時(shí)，太陽光通過它先形成影，然后是小孔成像，當(dāng)其尺寸與光的波長差不多時(shí)，會(huì)出現(xiàn)衍射圖樣，C錯(cuò)誤。
3．(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可以判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化(　　)
A．這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象
B．這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象
C．如果屏上條紋間距變寬，表明抽制的絲變粗
D．如果屏上條紋間距變寬，表明抽制的絲變細(xì)
答案：AD
解析：由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)時(shí)，衍射現(xiàn)象更明顯，條紋間距變寬，A、D正確。
4．在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源S到縫S1、S2的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的1．5倍，P0為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光屏上P1點(diǎn)到S2、S1的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的2．5倍。則P0處和P1處將分別呈現(xiàn)(　　)
A．亮條紋、暗條紋 B．亮條紋、亮條紋
C．暗條紋、亮條紋 D．暗條紋、暗條紋
答案：C
解析：光源S到縫S1、S2的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的1．5倍，S1、S2到光屏上P0處的路程差為0，則光源S發(fā)出的光分別經(jīng)過S1、S2到光屏上P0處的路程差就等于實(shí)驗(yàn)用光波波長的1．5倍，即為實(shí)驗(yàn)用光波半波長的3倍，所以P0處呈現(xiàn)暗條紋；光屏上P1點(diǎn)到S2、S1的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的2．5倍，則光源S發(fā)出的光分別經(jīng)過S2、S1到光屏上P1處的路程差等于實(shí)驗(yàn)用光波波長的2．5－1．5＝1倍，即為實(shí)驗(yàn)用光波半波長的2倍，所以P1處呈現(xiàn)亮條紋。故選C。
5．(2021·浙江6月選考)(多選)肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是(　　)
A．過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形
B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋
C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化
D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°
答案：AB
解析：肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚，肥皂膜上的條紋是來自肥皂膜前后表面的反射光形成的干涉條紋，B正確；若過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面是梯形，則干涉條紋間距相等，而肥皂膜的干涉條紋間距上面寬、下面窄，則肥皂膜從上到下厚度增加得越來越快，過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形，A正確；肥皂膜從形成到破裂的過程中，液膜上面越來越薄，液膜下面越來越厚，則膜上同一位置來自前后表面反射光的路程差發(fā)生變化，故亮條紋和暗條紋的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，由于重力的作用，肥皂膜穩(wěn)定后仍會(huì)上薄下厚，因此條紋并不會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°，D錯(cuò)誤。
6．(2024·山東高考)檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是(　　)
A．滾珠b、c均合格
B．滾珠b、c均不合格
C．滾珠b合格，滾珠c不合格
D．滾珠b不合格，滾珠c合格
答案：C
解析：單色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃下表面與下玻璃上表面的反射光發(fā)生干涉，形成題圖乙所示的干涉條紋，根據(jù)光的干涉知識(shí)可知，同一條干涉條紋位置處光的路程差相等，不同的干涉條紋位置處光的路程差不同，則滾珠a的直徑與滾珠b的直徑相等，即滾珠b合格，滾珠a的直徑與滾珠c的直徑不相等，即滾珠c不合格。故選C。
7．(2025·云南省文山州、紅河州高三上第一次統(tǒng)一檢測)如圖所示，a、b兩束單色光分別沿半徑方向射向圓柱形的玻璃磚，出射光線均沿OP方向。下列說法正確的是(　　)
A．玻璃磚對(duì)a的折射率小于對(duì)b的折射率
B．用相同儀器做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b的條紋間距大
C．在真空中傳播時(shí)a的波長大于b的波長
D．在玻璃磚中傳播時(shí)a的波速大于b的波速
答案：B
解析：由題圖知a、b兩束單色光的折射角θ空氣a＝θ空氣b，入射角θ介質(zhì)a＜θ介質(zhì)b，又折射率n＝，可知na＞nb，A錯(cuò)誤；由na＞nb知，兩光的頻率νa＞νb，根據(jù)c＝λν，可知在真空中傳播時(shí)兩光的波長λa＜λb，C錯(cuò)誤；根據(jù)Δx＝λ和λa＜λb，可知用相同儀器做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光的條紋間距較大，B正確；由v＝和na＞nb，可知在玻璃磚中傳播時(shí)兩光的波速va＜vb，D錯(cuò)誤。
[B組　綜合提升練]
8．(多選)煤礦中瓦斯爆炸危害極大。某同學(xué)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(jì)了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯的儀器，原理如圖所示。在雙縫前面放置兩個(gè)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)舛取Ｏ铝姓f法正確的是(　　)
A．若屏的正中央仍是亮紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯
B．若屏的正中央是暗紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分不相同，可能含有瓦斯
C．如果屏上干涉條紋不停地移動(dòng)，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定
D．用頻率更大的單色光照射單縫時(shí)，屏上出現(xiàn)的干涉條紋間距變大
答案：BC
解析：如果容器A、B中氣體相同，則折射率相同，所以屏中央為亮紋，若B中氣體含有瓦斯，根據(jù)干涉規(guī)律，屏的中央可能為暗紋，也可能為亮紋，故屏的中央為亮紋，B中可能含瓦斯，也可能不含，如果屏的中央為暗紋，則A、B中氣體的折射率一定不同，則B中氣體與A中空氣成分不同，可能含瓦斯，故A錯(cuò)誤，B正確；條紋不停地移動(dòng)，則B中氣體的折射率在變化，即瓦斯含量不穩(wěn)定，C正確；用頻率更大的單色光照射單縫時(shí)，光的波長變短，根據(jù)Δx＝λ可知條紋間距變小，D錯(cuò)誤。
9．在雪地訓(xùn)練、比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員佩戴了一種利用薄膜干涉原理設(shè)計(jì)的眼鏡，大大減小了紫外線對(duì)眼睛的傷害。該眼鏡選用的薄膜材料的折射率為1．5，所要消除的紫外線的頻率為8．1×1014 Hz，那么這種“增反膜”的厚度至少是(　　)
A．1．23×10－7 m B．1．85×10－7 m
C．9．25×10－8 m D．6．18×10－8 m
答案：A
解析：為了減小紫外線對(duì)眼睛的傷害，應(yīng)使分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射的紫外光疊加后加強(qiáng)，則兩列反射光的路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長λ的整數(shù)倍，即2d＝kλ(k＝1，2，3，…)，當(dāng)“增反膜”的厚度最小時(shí)，k＝1，即2d＝λ，其中λ＝，v＝，聯(lián)立可得d＝＝ m＝1．23×10－7 m，故選A。
10．(多選)可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量。偏振光通過糖水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，角度α為銳角，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)度值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，最后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法正確的是(　　)
A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱
C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為銳角，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α
D．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為銳角，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α
答案：ACD
解析：當(dāng)在偏振片A、B間放糖溶液時(shí)，由于糖溶液的旋光作用，使通過偏振片A的偏振光振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度，到達(dá)O處的光強(qiáng)會(huì)明顯減弱，A正確，B錯(cuò)誤；但當(dāng)將偏振片B轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光振動(dòng)方向一致時(shí)，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故偏振片B的旋轉(zhuǎn)角度等于α，同理轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片A也可以達(dá)到相同的效果，C、D正確。
11．(2021·湖北高考)如圖所示，由波長為λ1和λ2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。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長為λ1和λ2的光形成的距離O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M和N位置出射，則(　　)
A．λ1＜λ2，M是波長為λ1的光出射位置
B．λ1＜λ2，N是波長為λ1的光出射位置
C．λ1＞λ2，M是波長為λ1的光出射位置
D．λ1＞λ2，N是波長為λ1的光出射位置
答案：D
解析：由雙縫干涉條紋間距的公式Δx＝λ可知，當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長越長條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知，λ1＞λ2；反射光經(jīng)過三棱鏡后分成兩束色光，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，則nM>nN；由于λ1＞λ2，則f112．如圖所示，把一個(gè)底角很小的圓錐玻璃體倒置(上表面為圓形平面，縱截面為等腰三角形)，緊挨玻璃體下方有一平整矩形玻璃磚，它和圓錐玻璃體間有一層薄空氣膜。現(xiàn)用紅色光垂直于上表面照射，從裝置正上方向下觀察，可看到(　　)
A．一系列明暗相間的三角形條紋
B．由中心向外，圓形條紋間距越來越大
C．若換成頂角更大的圓錐玻璃體，亮條紋將變稀疏
D．若將紅光換成藍(lán)光，亮條紋將變稀疏
答案：C
解析：根據(jù)題意可知，光垂直于上表面入射后，在空氣膜的上、下表面發(fā)生反射，兩反射光相遇發(fā)生薄膜干涉，由于與圓錐頂點(diǎn)距離相同的位置的空氣膜厚度相同，且從圓錐頂點(diǎn)向外，經(jīng)過相同的距離，空氣膜厚度增加量相同，根據(jù)光的干涉出現(xiàn)明暗條紋的條件可知，從裝置的正上方向下觀察，可看到一系列明暗相間的等距圓形條紋，故A、B錯(cuò)誤。設(shè)空氣膜的頂角為θ，相鄰亮條紋的間距為Δx，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，相鄰亮條紋處兩反射光的路程差的差值Δr＝2Δxtanθ，根據(jù)光的干涉出現(xiàn)明暗條紋的條件可知，光的波長λ＝Δr，可得Δx＝。若換成頂角更大的圓錐玻璃體，則θ減小，條紋間距Δx變大，即亮條紋將變稀疏，若將紅光換成藍(lán)光，則λ變小，條紋間距Δx變小，即亮條紋將變密集，故C正確，D錯(cuò)誤。
[C組　拔尖培優(yōu)練]
13．(2024·湖南高考)(多選)1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn))，平面鏡沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時(shí)，平面鏡意外傾斜了某微小角度θ，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是(　　)
A．沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動(dòng)
B．沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小
C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變
D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動(dòng)
答案：BC
解析：若θ＝0°，根據(jù)題意畫出光路圖，如圖甲所示，S發(fā)出的光與通過平面鏡反射的光(可以等效成虛像S′發(fā)出的光)是相干光，可以發(fā)生“雙縫”干涉，設(shè)S到光屏的距離為l，光源S與平面鏡間的豎直距離為a，S與S′的距離為d，則d＝2a，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝，可得干涉條紋間距Δx＝λ，沿OA向右(或沿AO向左)略微平移平面鏡，對(duì)l和a均沒有影響，則干涉條紋間距不變，分析知干涉條紋也不會(huì)移動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。若θ≠0°，且保持θ不變時(shí)，畫出光路圖如圖乙所示，沿OA向右略微平移平面鏡，可看出S與S″的距離d增大，S與S″到光屏的距離l近似不變，則干涉條紋間距Δx′＝減小，故B正確；沿AO向左略微平移平面鏡，S與S″的距離d減小，S與S″到光屏的距離l近似不變，則干涉條紋間距Δx′＝增大，又平面鏡延長線與光屏的交點(diǎn)沿光屏向上移動(dòng)，則干涉條紋向上移動(dòng)，故A錯(cuò)誤。
17(共63張PPT)
第十四章　光
第2講　光的干涉、衍射和偏振
目錄
1
2
3
教材閱讀指導(dǎo)
考點(diǎn)一　光的干涉
考點(diǎn)二　光的衍射和偏振
考點(diǎn)三 幾何光學(xué)與物理光學(xué)的綜合應(yīng)用
課時(shí)作業(yè)
4
5
教材閱讀指導(dǎo)
(對(duì)應(yīng)人教版選擇性必修第一冊(cè)相關(guān)內(nèi)容及問題)
　 第四章第3節(jié)，閱讀“干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系”這一部分內(nèi)容，用如圖4．3 4的同一裝置分別使紅光和藍(lán)光發(fā)生干涉現(xiàn)象，哪種光的條紋間距較大？依據(jù)是什么？
提示：亮條紋到兩光源的距離差為半波長的偶數(shù)倍；暗條紋到兩光源的距離差為半波長的奇數(shù)倍。
　 第四章第3節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T2，兩列光干涉時(shí)，光屏上的亮條紋和暗條紋到兩個(gè)光源的距離與波長有什么關(guān)系？
第四章第3節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T4，再做該題，抽去一張紙片后，干涉條紋變密還是變疏？
提示：變疏。
第四章第4節(jié)圖4．4 4、第四章第5節(jié)圖4．5 2，比較這兩個(gè)圖，雙縫干涉圖樣和單縫衍射圖樣有什么異同？
提示：不同之處：干涉條紋是等間距等寬度的，衍射條紋的中央亮紋最寬，越向兩側(cè)條紋越窄，間距越小。
相似之處：雙縫間距或單縫寬度越窄，光的波長越長，條紋間距越大。
第四章第6節(jié)，閱讀[演示]“觀察光的偏振現(xiàn)象”，圖4．6 3丙中，若使偏振片Q在垂直于光的傳播方向上逐漸旋轉(zhuǎn)90°，光屏上會(huì)有什么變化？
第四章第5節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T3；T4。
提示：T3：三角形→圓形→彩色三角形環(huán)，分別對(duì)應(yīng)光的直線傳播→小孔成像(光的直線傳播)→光的衍射。
T4：可見光通過瞳孔時(shí)發(fā)生衍射，則外部世界是模糊的。
提示：由暗變亮。
考點(diǎn)一　光的干涉
1．如果兩列光的_____相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同，就會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。
2．光的雙縫干涉
頻率
(2)出現(xiàn)亮、暗條紋的條件
①光的路程差r2－r1＝____________________，光屏上出現(xiàn)亮條紋。
②光的路程差r2－r1＝_______________________，光屏上出現(xiàn)暗條紋。
±kλ(k＝0，1，2，…)
(1)原理如圖2所示
(3)相鄰兩條亮條紋或暗條紋的中心間距公式：Δx＝___。
(4)干涉條紋的特點(diǎn)
①單色光：形成明暗相間的條紋，中央為________，如圖3所示。
②白光：光屏上出現(xiàn)_____條紋且中央亮條紋是_____(填寫顏色)，即發(fā)生色散，如圖4所示。
亮條紋
彩色
白色
3．薄膜干涉
(1)原理：如圖5所示，不同位置的薄膜，厚度不同，因
此在膜上不同的位置，來自前后兩個(gè)面的反射光的_______不
同，疊加后出現(xiàn)明暗相間的條紋。
(2)圖樣特點(diǎn)：同一條亮(或暗)條紋對(duì)應(yīng)薄膜的____相等。
單色光照射薄膜形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時(shí)，形
成彩色條紋，即薄膜干涉中的色散。
路程差
厚度
×
√
√
√
例1　(2024·廣東省深圳市高三上開學(xué)考)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差Δs1＝0．75 μm，光屏上Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差Δs2＝1．5 μm，如果用頻率為6．0×1014 Hz的黃光照射雙縫，則(　　)
A．P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
B．Q點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
C．兩點(diǎn)均出現(xiàn)亮條紋
D．兩點(diǎn)均出現(xiàn)暗條紋
例3　(2023·山東高考)如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說法正確的是(　　)
A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng)
B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動(dòng)
C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng)
D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動(dòng)
解析　由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，則當(dāng)溫度升高時(shí)，G增長的高度大于C增長的高度，則劈形空氣層的厚度變大，同一厚度的空氣層向左側(cè)劈尖移動(dòng)，則條紋向左移動(dòng)。故選A。
薄膜干涉現(xiàn)象的應(yīng)用
(1)增透膜：增透膜的厚度為透射光在薄膜中波長的四分之一的奇數(shù)倍，使薄膜前后兩面的反射光的路程差為薄膜中波長的一半的奇數(shù)倍，故反射光疊加后減弱，透射光的強(qiáng)度增強(qiáng)。
(2)利用薄膜干涉檢測平滑度：如圖甲所示，兩板之間形成一個(gè)空氣薄層，用單色光從上向下照射，如果被檢測表面是平滑的，得到的干涉圖樣必是等間距的。如果某處凹下，則對(duì)應(yīng)亮條紋(或暗條紋)向左彎曲，如圖乙所示；如果某處凸起來，則對(duì)應(yīng)亮條紋(或暗條紋)向右彎曲，如圖丙所示。
考點(diǎn)二　光的衍射和偏振
一、光的衍射
1．幾種典型衍射條紋的特點(diǎn)
(1)單縫衍射
①單色光的衍射圖樣中間為______ (填特點(diǎn))的單色條紋，兩側(cè)是_________的條紋，條紋寬度比中央窄且暗；單色光的波長越長，單縫越窄，中央亮紋越寬。如圖2所示。
寬且亮
明暗相間
②白光的衍射圖樣中間為寬且亮的白條紋，兩側(cè)是漸窄且暗的彩色條紋，如圖3所示，這是光在衍射時(shí)的色散。
(2)圓孔衍射：如圖4所示，中央是大且亮的________，周圍分布著明暗相間的_______圓環(huán)，且越靠外，亮圓環(huán)越窄越暗。
圓形光斑
不等距
(3)圓盤衍射(泊松亮斑)：如圖5所示，當(dāng)光照到不透明的半徑很小的小圓盤上時(shí)，對(duì)于一定的波長，在適當(dāng)?shù)木嚯x上，圓盤的陰影中心出現(xiàn)_____，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán)。
2．發(fā)生明顯衍射的條件
在障礙物或狹縫的尺寸______的時(shí)候，衍射現(xiàn)象才會(huì)十分明顯。在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別。
亮斑
足夠小
二、光的偏振
1．偏振
在橫波中，各點(diǎn)的振動(dòng)方向總與波的傳播方向_____。不同的橫波，即使傳播方向相同，振動(dòng)方向也可能是_______，這個(gè)現(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)象”。橫波的振動(dòng)方向稱為“偏振方向”。
垂直
不同的
2．自然光
太陽以及日光燈、發(fā)光二極管等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿________振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫作自然光。如圖1所示。
一切方向
3．偏振光
在____于傳播方向的平面上，沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光，叫作偏振光。光的偏振證明光是____。自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。
偏振光并不罕見。除了從太陽、白熾燈等光源直接發(fā)出的
光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是不同程度的偏振光。
自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時(shí)，反射光和折射
光都是偏振光(如圖2所示)，入射角變化時(shí)偏振的程度也有變化。
4．應(yīng)用：照相機(jī)鏡頭前裝偏振片減弱反射光，放映和觀看立體電影，電子表的液晶顯示器等。
垂直
橫波
1．陽光下茂密的森林中，地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。(　　)
2．當(dāng)光照到不透明的半徑很小的圓盤上時(shí)也會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。(　　)
3．太陽、白熾燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光。(　　)
4．自然光是偏振光。(　　)
×
√
√
×
單縫衍射與雙縫干涉的比較
例4　(2022·上海高考)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度，則光屏上(　　)
A．條紋變寬，光強(qiáng)增強(qiáng) B．條紋變窄，光強(qiáng)增強(qiáng)
C．條紋變寬，光強(qiáng)減弱 D．條紋變窄，光強(qiáng)減弱
解析　根據(jù)單縫衍射實(shí)驗(yàn)規(guī)律可知，單縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，光屏上中央亮條紋越寬；通過單縫的光越少，光屏上光強(qiáng)越弱。因此在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度，則光屏上條紋變寬，光強(qiáng)減弱，C正確。
對(duì)光的衍射的理解
(1)衍射是波的特有現(xiàn)象，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只有明顯與不明顯的差別。
(2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時(shí)，光才可以看成是沿直線傳播的。
例5　(2024·江蘇高考)用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，會(huì)觀察到(　　)
A．兩鏡片都變亮 B．兩鏡片都變暗
C．兩鏡片沒有任何變化 D．左鏡片變暗，右鏡片變亮
解析　立體眼鏡的左、右兩鏡片為透振方向相互垂直的偏振片，開始時(shí)左鏡片明亮、右鏡片暗，則手機(jī)液晶屏幕發(fā)出的光的振動(dòng)方向與左鏡片的透振方向一致，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，其屏幕發(fā)出的光的振動(dòng)方向與右鏡片的透振方向一致，則左鏡片變暗，右鏡片變亮，D正確。
跟進(jìn)訓(xùn)練　(多選)如圖所示，下列說法正確的有(　　)
A．如圖甲，自然光由空氣射入水面上，反射光是偏振光
B．如圖乙，立體電影的原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣
C．如圖丙，大頭針尖的影子輪廓模糊不清，是光的干涉現(xiàn)象
D．如圖丁為光線通過一個(gè)不透光的圓盤得到的衍射圖樣
解析　如圖甲，自然光由空氣射入水面上，反射光是偏振光，A正確；如圖乙，立體電影的原理是光的偏振，照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理是光的干涉，B錯(cuò)誤；如圖丙，影子輪廓模糊不清，是光的衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；如圖丁，在圓形陰影中心有亮斑，即泊松亮斑，則為光線通過一個(gè)不透光的圓盤得到的衍射圖樣，D正確。
考點(diǎn)三　幾何光學(xué)與物理光學(xué)的綜合應(yīng)用
1．幾何光學(xué)與物理光學(xué)
利用幾何學(xué)的概念和方法研究光的傳播規(guī)律的光學(xué)分支稱為幾何光學(xué)；主要研究光的本性以及光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律的光學(xué)分支稱為物理光學(xué)。
高中階段，幾何光學(xué)主要研究光的折射和全反射問題；光的干涉和衍射證明了光是一種波，則物理光學(xué)主要研究與光的波長和頻率有關(guān)的光學(xué)問題。
顏色 紅橙黃綠青藍(lán)紫
頻率 低→高
折射時(shí)的偏折程度 小→大
通過棱鏡的偏折角 小→大
同一介質(zhì)中的折射率 小→大
同一介質(zhì)中的速度 大→小
全反射臨界角 大→小
波長 大→小
同一裝置的雙縫干涉條紋間距 大→小
3．不同色光的重要結(jié)論
例6　(2025·四川省宜賓市第一次診斷性考試)如圖甲是夏季常出現(xiàn)的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。圖乙為一束太陽光射到六角形冰晶上的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說法正確的是(　　)
A．b光比a光更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
B．在冰晶中，a光的波速與b光的波速一樣大
C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰亮條紋間距較大
D．a(chǎn)、b兩種光分別從水射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小
課時(shí)作業(yè)
[A組　基礎(chǔ)鞏固練]
1．一束白光在真空中通過雙縫后在屏上觀察到的干涉條紋，除中央白色亮條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，其原因是(　　)
A．各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
B．各色光的速度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
C．各色光的強(qiáng)度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同
D．上述說法都不正確
2．(人教版選擇性必修第一冊(cè)·第四章第5節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T1、T2、T3改編)(多選)下列說法正確的是(　　)
A．通過兩支鉛筆的狹縫平行對(duì)著日光燈管，會(huì)看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象
B．減小游標(biāo)卡尺兩個(gè)卡腳之間狹縫的寬度，單色線光源通過狹縫產(chǎn)生的衍射條紋中央亮條紋變窄
C．太陽光通過三角形孔，當(dāng)孔縮小時(shí)，先形成三角形光斑，最后形成太陽的像
D．透過羽毛觀察白熾燈，會(huì)看到彩色光暈，這是光的衍射
解析：當(dāng)縫的寬度或障礙物的尺寸與光的波長差不多或比波長小時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，且縫的寬度或障礙物的尺寸越小，衍射現(xiàn)象越明顯，故A、D正確；光的波長不變時(shí)，狹縫越窄衍射時(shí)中央亮條紋越寬，B錯(cuò)誤；太陽光通過三角形孔，當(dāng)三角形孔縮小時(shí)，太陽光通過它先形成影，然后是小孔成像，當(dāng)其尺寸與光的波長差不多時(shí)，會(huì)出現(xiàn)衍射圖樣，C錯(cuò)誤。
3．(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可以判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化(　　)
A．這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象
B．這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象
C．如果屏上條紋間距變寬，表明抽制的絲變粗
D．如果屏上條紋間距變寬，表明抽制的絲變細(xì)
解析：由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)時(shí)，衍射現(xiàn)象更明顯，條紋間距變寬，A、D正確。
解析：光源S到縫S1、S2的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的1．5倍，S1、S2到光屏上P0處的路程差為0，則光源S發(fā)出的光分別經(jīng)過S1、S2到光屏上P0處的路程差就等于實(shí)驗(yàn)用光波波長的1．5倍，即為實(shí)驗(yàn)用光波半波長的3倍，所以P0處呈現(xiàn)暗條紋；光屏上P1點(diǎn)到S2、S1的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的2．5倍，則光源S發(fā)出的光分別經(jīng)過S2、S1到光屏上P1處的路程差等于實(shí)驗(yàn)用光波波長的2．5－1．5＝1倍，即為實(shí)驗(yàn)用光波半波長的2倍，所以P1處呈現(xiàn)亮條紋。故選C。
4．在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源S到縫S1、S2的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的1．5倍，P0為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光屏上P1點(diǎn)到S2、S1的路程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的2．5倍。則P0處和P1處將分別呈現(xiàn)(　　)
A．亮條紋、暗條紋 B．亮條紋、亮條紋
C．暗條紋、亮條紋 D．暗條紋、暗條紋
5．(2021·浙江6月選考)(多選)肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是(　　)
A．過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形
B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋
C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化
D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°
解析：肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚，肥皂膜上的條
紋是來自肥皂膜前后表面的反射光形成的干涉條紋，B正確；若
過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面是梯形，則干涉條紋間距相等，而
肥皂膜的干涉條紋間距上面寬、下面窄，則肥皂膜從上到下厚度增加得越來越快，過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形，A正確；肥皂膜從形成到破裂的過程中，液膜上面越來越薄，液膜下面越來越厚，則膜上同一位置來自前后表面反射光的路程差發(fā)生變化，故亮條紋和暗條紋的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，由于重力的作用，肥皂膜穩(wěn)定后仍會(huì)上薄下厚，因此條紋并不會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°，D錯(cuò)誤。
6．(2024·山東高考)檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是(　　)
A．滾珠b、c均合格
B．滾珠b、c均不合格
C．滾珠b合格，滾珠c不合格
D．滾珠b不合格，滾珠c合格
解析：單色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃下表面與下玻璃上表面的反射光發(fā)生干涉，形成題圖乙所示的干涉條紋，根據(jù)光的干涉知識(shí)可知，同一條干涉條紋位置處光的路程差相等，不同的干涉條紋位置處光的路程差不同，則滾珠a的直徑與滾珠b的直徑相等，即滾珠b合格，滾珠a的直徑與滾珠c的直徑不相等，即滾珠c不合格。故選C。
7．(2025·云南省文山州、紅河州高三上第一次統(tǒng)一檢測)如圖所示，a、b兩束單色光分別沿半徑方向射向圓柱形的玻璃磚，出射光線均沿OP方向。下列說法正確的是(　　)
A．玻璃磚對(duì)a的折射率小于對(duì)b的折射率
B．用相同儀器做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b的條紋間距大
C．在真空中傳播時(shí)a的波長大于b的波長
D．在玻璃磚中傳播時(shí)a的波速大于b的波速
[B組　綜合提升練]
8．(多選)煤礦中瓦斯爆炸危害極大。某同學(xué)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(jì)了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯的儀器，原理如圖所示。在雙縫前面放置兩個(gè)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)舛取Ｏ铝姓f法正確的是(　　)
A．若屏的正中央仍是亮紋，說明B中的氣體與A中的空氣成
分相同，不含瓦斯
B．若屏的正中央是暗紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分
不相同，可能含有瓦斯
C．如果屏上干涉條紋不停地移動(dòng)，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定
D．用頻率更大的單色光照射單縫時(shí)，屏上出現(xiàn)的干涉條紋間距變大
9．在雪地訓(xùn)練、比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員佩戴了一種利用薄膜干涉原理設(shè)計(jì)的眼鏡，大大減小了紫外線對(duì)眼睛的傷害。該眼鏡選用的薄膜材料的折射率為1．5，所要消除的紫外線的頻率為8．1×1014 Hz，那么這種“增反膜”的厚度至少是(　　)
A．1．23×10－7 m B．1．85×10－7 m
C．9．25×10－8 m D．6．18×10－8 m
10．(多選)可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量。偏振光通過糖水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，角度α為銳角，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)度值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，最后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法正確的是(　　)
A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱
C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為銳角，
使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α
D．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為銳角，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α
解析：當(dāng)在偏振片A、B間放糖溶液時(shí)，由于糖溶液的旋光作用，使通過偏振片A的偏振光振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度，到達(dá)O處的光強(qiáng)會(huì)明顯減弱，A正確，B錯(cuò)誤；但當(dāng)將偏振片B轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光振動(dòng)方向一致時(shí)，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故偏振片B的旋轉(zhuǎn)角度等于α，同理轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片A也可以達(dá)到相同的效果，C、D正確。
11．(2021·湖北高考)如圖所示，由波長為λ1和λ2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。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長為λ1和λ2的光形成的距離O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M和N位置出射，則(　　)
A．λ1＜λ2，M是波長為λ1的光出射位置
B．λ1＜λ2，N是波長為λ1的光出射位置
C．λ1＞λ2，M是波長為λ1的光出射位置
D．λ1＞λ2，N是波長為λ1的光出射位置
12．如圖所示，把一個(gè)底角很小的圓錐玻璃體倒置(上表面為圓形平面，縱截面為等腰三角形)，緊挨玻璃體下方有一平整矩形玻璃磚，它和圓錐玻璃體間有一層薄空氣膜。現(xiàn)用紅色光垂直于上表面照射，從裝置正上方向下觀察，可看到(　　)
A．一系列明暗相間的三角形條紋
B．由中心向外，圓形條紋間距越來越大
C．若換成頂角更大的圓錐玻璃體，亮條紋將變稀疏
D．若將紅光換成藍(lán)光，亮條紋將變稀疏
[C組　拔尖培優(yōu)練]
13．(2024·湖南高考)(多選)1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn))，平面鏡沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時(shí)，平面鏡意外傾斜了某微小角度θ，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是(　　)
A．沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動(dòng)
B．沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小
C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面鏡，干涉條
紋間距不變
D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動(dòng)

展開更多......

收起↑