高考物理一轮复习考点精讲精练第30讲　光的干涉、衍射和偏振（原卷版）.doc

第30讲光的干涉、衍射和偏振

1.理解光的干涉现象，掌握双缝干涉中出现亮暗条纹的条件.

2.理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件.

3.知道光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用．

考点一光的双缝干涉现象

1．产生条件

两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样．

2．杨氏双缝干涉

(1)原理图如图所示

(2)亮、暗条纹的条件．

①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹．

a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现亮条纹．

b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹．

②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)．

③条纹间距公式：Δx＝eq\f(l,d)λ.

（2024?深圳二模）1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为λ。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距Δx的描述正确的是（）

A．平面镜水平向左移动少许，Δx将变小

B．平面镜竖直向下移动少许，Δx将变小

C．光屏向左移动少许，Δx将变大

D．点光源S由红色换成绿色，Δx将变大

（2024?黑龙江模拟）有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图示，则有关a、b光的说法正确的是（）

A．在玻璃中传播时a光的速度较大

B．在同一双缝干涉实验装置发生干涉时a光的干涉条纹间距较大

C．从同一介质射向空气时a光发生全反射的临界角较小

D．a光和b光频率相同

（2024?海口一模）用图甲所示装置探究光的波动现象，用红光照射挡板上的双缝，光屏上得到如图乙所示的图样。为使中央亮条纹变宽，下列办法中可行的是（）

A．增大双缝间的距离

B．增大挡板和光屏间的距离

C．移动激光器远离光屏

D．将红色激光换成绿色激光

考点二薄膜干涉现象

1．薄膜干涉现象

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．

2．薄膜干涉原理分析

(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波．

(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹．

3．薄膜干涉的应用

干涉法检查平面的平整程度如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲．

（2024?枣庄一模）利用薄膜干涉原理可以测量金属丝的直径。将矩形的平行薄玻璃板AB放在水平标准工件的上面，右侧垫有粗细均匀的直金属丝，在标准工件与玻璃板之间形成一个楔形空气膜，其截面如图所示。用波长为λ的光，垂直标准工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻亮条纹中心间的距离为Δx，金属丝与标准工件的接触点D到楔形顶端C点的距离为L，以下说法正确的是（）

A．条纹方向平行于CD

B．金属丝的直径λL2Δx

C．当金属丝向右移动少许时，Δx变小

D．在同一位置换用更细的金属丝时，Δx变小

（2024?苏州模拟）如图所示，两块标准平面玻璃板中间形成一个劈形空间，劈尖角θ＝2×10﹣4rad，（θ很小时，可认为sinθ≈tanθ≈θ）。用波长λ＝600nm的单色光从上方照射，从上往下看到干涉条纹。当在劈形空间内充满某种液体时，相邻亮条纹间距减小了0.5mm，则该液体的折射率为（）

A．32 B．43 C．65

（2024?潍坊一模）制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（SiO2）薄膜的厚度。把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，用波长λ＝630nm的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹，二氧化硅的折射率为1.5。则二氧化硅薄膜的厚度为（）

A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm

考点三光的干涉和衍射的比较

1．衍射与干涉的比较

两种现象

比较项目

单缝衍射

双缝干涉

不同点

条纹宽度

条纹宽度不等，中央最宽

条纹宽度相等

条纹间距

各相邻条纹间距不等

各相邻条纹等间距

亮度情况

中央条纹最亮，两边变暗

条纹清晰，亮度基本相等

相同点

干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹

注意1