备战2019年高考物理考点一遍过考点69光的干涉、衍射和偏振（含解析）

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1、光的干涉、衍射和偏振一、光的干涉1．稳定干涉的相干条件：相干光源（频率相同、相位相同）发出的两列光波发生干涉。2．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后，在屏上出现明暗相间的条纹。白光的双缝干涉条纹是中央为白色条纹，两边为彩色条纹，单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间的距离为。3．薄膜干涉：利用薄膜（如肥皂液薄膜）前后两面反射的光相遇而形成的。干涉图样中同一条亮（或暗）条纹上所对应的薄膜厚度相同。（1）如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来

2、，形成两列频率相同的光波，并且叠加。（2）薄膜干涉的应用：干涉法检查平面。如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑的，会观察到平行且等间距的明暗相间条纹；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。二、光的衍射1．发生明显衍射的条件：障碍物的尺寸或狭缝的宽度跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。2．衍射图样（1）单缝衍射①单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有对称性。②白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹（紫光靠近中央，

3、红光远离中央）。（2）圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远超过孔的直线照明的面积。（3）圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为泊松亮斑。三、光的偏振1．自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光。2．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，叫做偏振光。光的偏振证明光是横波。自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。3．不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片，偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特征，即存在

4、一个偏振方向，只让平行于该方向振动的光通过，其他振动方向的光被吸收了。4．应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。薄膜干涉条纹产生的原因是A．薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加B．同一束光线经薄膜前后两表面反射后相互叠加C．入射光线和从薄膜反射回来的光线叠加D．明条纹是波峰和波峰叠加而成，暗条纹是波谷与波谷叠加而成【参考答案】B【详细解析】薄膜干涉条纹是光线经过薄膜上表面和下表面反射后相互叠加产生的，AC错误，B正确；明条纹是波峰与波峰或波谷与波谷叠加产生的，暗条纹是波峰与波谷叠加产生的，D错误。【知识拓展】与双

5、缝干涉的原理类似，当薄膜厚度的2倍，即光程差为光的半波长的偶数倍时，干涉加强，显示亮条纹；当薄膜厚度的2倍为光的半波长的奇数倍时，干涉削弱，显示暗条纹。1．（2018·北京市东城区北京55中高二期中）双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为，双缝到像屏的距离为，调整实验装置使像屏上可以见到清晰的干涉条纹。关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹间距将变小B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上的干涉条纹间距将变小C．若将双缝间的距离减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小D．若将

6、双缝间的距离减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离不变【答案】A【解析】由于干涉条纹的间距，若将像屏向左平移一小段距离，L减小，屏上的干涉条纹间距将变小，A正确；若将像屏向右平移一小段距离，L增大，屏上的干涉条纹间距将变大，B错误；所以若将双缝间距离减小，d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离会变大，故CD错误。2．在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A

7、缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮，则A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加【答案】D【解析】当A、B间的空气膜厚度为单色光波长的整数倍时，出现最亮，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强，AB错误；当温度为t1时最亮，设此时A、B间空气膜的厚度为d，则2d=kλ

8、（k为正整数），当温度升到t2时，再一次最亮，则2(d–h)=(k–1)λ，联立可得h=，C错误，D正确。（2018·北京市房山区高二终结性检测）下列四种现象不属于光的衍射现象的是A．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子B．不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环D．通过游标卡尺