光的干涉、衍射、偏振-高考物理二轮复习专题讲义
高考物理复习 金教程 第13章第2单元 光的干涉、衍射和偏振现象课件
4．应用：利用偏振片摄影、观看立体电影等.
激光
1. 特点：相干性好、平行度好，亮度很高是一种人 工相干光．
2. 应用：测距、通信、刻录光盘、切割、制作激光 武器.
考技案例导析
易错易混分析
随堂针对训练
光的衍射
1．光的衍射：光绕过障碍物 偏离直线传播的现象． 2．光发生明显衍射的条件：当障碍物的尺寸寸可以跟 光的波长相比，甚至比光的波长还小 的时候，衍射现象 才会明显．
光的偏振
1．偏振：横波只沿某一特定的方向振动，称为波的 偏振．
2．自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向 振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强强度度都相同， 这种光叫自然光．如由太阳、电灯等普通光源发出的光．
金版教程 11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。
12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。
高三物理
13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2022/1/182022/1/18January 18, 2022
14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
1167基础、、一好个奇人是所儿受童的的教原育始超本过性了，自感己知的会智使力儿，童这心样灵的升人 华才 ，有 为学 其问 为。 了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022
18知、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 20识22/1/182022/1/18 梳 理
高三物理复习课件 光的干涉、衍射和偏振现象
15
16
•
光的干涉现象的分析与计算
• 在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、 S2的距离之差Δs1=0.75μm，光屏上Q点到 双缝S1、S2的距离之差Δs2=1.5μm.若用频 率ν=6.0×1014Hz的黄光照射双缝，则( )
• A.P点出现亮纹，Q点出现暗纹
• B.P点出现暗纹，Q点出现亮纹
19
图12-2-4
• 则r2-r1等于( • A.9.5λ
) B.10λ
• C.10.5λ
D.20λ
20
解析：由题设可知，从中央亮条纹P 算起，P1点处是第10号亮条纹的位置，表 明S1、S2缝到P1处的距离差r2-r1为波长的 整数倍，且刚好是10个波长，所以，选项 B正确．
21
•
光的衍射现象的应用
• DA.缝越长，衍射现象越明显 • B.缝越宽，衍射现象越明显 • C.照射光的波长越短，衍射现象越明显 • D.照射光的波长越长，衍射现象越明显
解析：根据衍射的特征可以判断，本 题的正确答案是D.
24
•
光的偏振现象的应用
• 关于光的偏振，下列说法中不正确的是
()
• A.自然光通过偏振片后就变成了偏振光
• C.两点均出现亮纹
• D.两点均出现暗纹
17
•
由光的频率ν=6.0×1014Hz，知光的波
长λ=c/ν=5×10-7m
• P点到双缝S1、S2的距离之差 Δs1=0.75μm=7.5×10-7m=1.5λ
• Q点到双缝S1、S2的距离之差 Δs2=1.5μm=15×10-7m=3λ，因此，P点出 现暗纹，Q点出现亮纹，本题的正确答案 是选项B.
反后射表回面来的光再次相遇，而产生的干涉现象. • (1)薄膜干涉的产生如图12-2-2所示，竖直的
高考物理三轮复习光的干涉、衍射和偏振现象
3．偏振光的理论意义及应用 (1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是一种波， 但不能确定光波是横波还是纵波．光的偏振现象说明光波 是横波．
(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．
(1)自然光通过偏振片后，就变成了偏振光．
(2)平时我们所见的光，除直接从光源射来的以外都是偏振光．
干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
5．干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上 讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原 理．在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率 相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹．
(1)区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应
得
λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m 根据路程差Δx＝2.1×10－6m 所以N1＝ ＝3.5
由此可知，从S1和S2到P点的路程差Δx是波长λ1的 3.5倍，所以P点为暗条纹．
(2)根据临界角与折射率的关系sinC＝
n＝ 由此可知，B光在空气中波长λ3为：
得
λ3＝nλ介＝
×3.15×10－7m＝5.25×10－7m
3．获得相干光源的方法：将同一列光波分解为两列光波，
可以获得相干光源．双缝干涉和薄膜干涉都是用此种
方法获得相干光源．
4．杨氏双缝干涉 (1)原理如图13－2－1所示． (2)产生明、暗条纹的条件 ①单色光：若光的路程差
r2－r1＝kλ(k＝0,1,2„)，光
屏上出现明条纹；若光的路 程差r2－r1＝(2k＋1) 光屏上出现暗条纹． ②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央为白色． (k＝0,1,2„)，
(2)应用：①增透膜；②利用光的干涉检查平整度．
高考物理二轮复习专题讲义：光学专题 097.光的干涉、衍射、偏振
1 光的干涉、衍射、偏振一、光的干涉干涉的条件：两列相干光源。
1、双缝干涉：由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。
当这两列光波到达某点的路程差δ该处的光相加强，出现亮条纹；当这两列光波到达某点的路程差δ等于光的半波长的奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹； 相邻两条干涉条纹的间距λd Lx =∆2、薄膜干涉:由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。
例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。
劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。
增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的1/4。
3．杨氏双缝干涉的定量分析如图所示，缝屏间距L 远大于双缝间距d ，O 点与双缝S 1和S 2等间距，则当双缝中发出光同时射到O 点附近的P 点时，两束光波的路程差为δ=r 2－r 1. 由几何关系得22212)d x (L r -+=， 22222)dx (L r ++=.考虑到L >>d 和 L >>x ，可得 Ldx =δ. 若光波长为λ，则当λδk ±= （k =0，1，2，…）时，两束光叠加干涉加强； 当 212λδ)k (-±= (k =1，2，3，…)时，两束光叠加干涉减弱，据此不难推算出（1）明纹坐标 λdLkx ±=（k =0，1，2，…） （2）暗纹坐标 212λ⋅-±=d L )k (x （k =1，2，…）P 1 P P 2 d S S P2 （3）条纹间距 λdL x =∆. 上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。
二、光的衍射①光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。
②产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。
光的干涉和光的衍射说明光是一种波。
三、光的偏振光的偏振说明光是横波。
12、（12分）（选修3–4）（1）光的干涉和衍射说明了光具有_ _ 性，露珠呈现彩色属于光的_ _现象，利用双缝干涉测光的波长原理表达式为_ _；全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的_ _性； 海豚定位利用了自身发射的_ _波，雷达定位利用了自身发射的_ _波．答：波动； 折射； x ld∆=λ ；相干； 超声； 无线电（电磁）；（每空1分） 13．下面是四种与光有关的事实①用光导纤维传播信号； ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度； ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带； ④水面上的油膜呈现彩色。
高考物理总复习光的干涉衍射和偏振
彩色
(2)条纹间距：Δx＝ λ，其中l是双缝到[9] 屏 的距离，d是[10]
离，λ是入射光的[11]
条纹.
双缝 间的距
波长 .
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第2讲
光的干涉、衍射和偏振
3. 薄膜干涉
(1)利用薄膜(如肥皂液薄膜)[12]
前后表面 反射的光叠加而形成的.图样中同一条
亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度[13]
条纹向左移动，A正确，BCD错误.
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第2讲
光的干涉、衍射和偏振
考点2
光的衍射和偏振现象
1. 光的衍射
(1)定义：光绕过障碍物偏离直线传播的现象称为光的衍射.
(2)产生明显衍射的条件：只有当障碍物或孔的尺寸[18]
接近
波长还要小时能产生明显的衍射.对同样的障碍物，波长越[19]
象越明显；相对某种波长的光，障碍物越[20]
第2讲
光的干涉、衍射和偏振
3. [波与光综合考查/2023辽宁/多选]“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装
置，当轮船以设计的标准速度航行时， 球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，
两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力.下列现象的物理原理与之相同的是
[15]
2 倍，光在薄膜中的波长为λ.
在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1，2，3，…)，薄膜上出现[16] 明 条纹.
在Q处，Δr＝(2n＋1) (n＝0，1，2，3，…)，薄膜上出现[17]
2
暗 条纹.
(4)应用：增透膜、检查平面的平整度.
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第2讲
光的干涉、衍射和偏振
1. 判断下列说法的正误.
高考物理备考重点光学与光的干涉与衍射
高考物理备考重点光学与光的干涉与衍射高考物理备考重点：光学与光的干涉与衍射光学作为物理学的一个重要分支，涉及到光的传播、反射、折射、干涉、衍射等多个方面的知识。
在高考物理考试中，光学通常占据一个较大的比重。
本文将重点介绍高考物理备考的光学内容中的干涉与衍射部分。
一、干涉干涉是指两束或多束光波相互叠加形成的明暗相间的条纹现象。
常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。
1. 双缝干涉双缝干涉是指光通过双缝时，光波会相互干涉而形成干涉条纹。
双缝干涉的条件为：光源应为单色光源，光波应具有相干性，光波应与缝宽、缝间距、观察屏的距离等因素有关。
2. 薄膜干涉薄膜干涉是指光在一个透明薄膜的上下表面反射或透射时，发生了干涉现象。
薄膜干涉的条件为：光源应为单色光源，光波应具有相干性，薄膜的厚度应为可见光波长的几个量级，薄膜的折射率应与周围介质的折射率有明显差别。
二、衍射衍射是指光通过一个较小孔径或较近缝隙时，发生的光的弯曲现象。
在高考物理考试中，常见的衍射现象有单缝衍射和双缝衍射。
1. 单缝衍射单缝衍射是指光通过一个狭缝时，光波会向四周辐射形成衍射图样。
单缝衍射的条件为：光源应为单色光源，光波应具有相干性，缝宽应适中。
2. 双缝衍射双缝衍射是指光通过双缝时，光波会向四周辐射形成衍射图样。
双缝衍射的条件与双缝干涉相似。
三、解题技巧在备考高考物理光学部分时，需要掌握干涉与衍射的基本原理，并能够运用到具体的解题中。
1. 理解光的干涉与衍射现象的本质，掌握与之相关的公式和定律。
2. 熟悉干涉与衍射的实验装置和现象，能够运用实验数据解题。
3. 掌握对干涉与衍射现象进行定性和定量分析的方法，理解其中物理原理。
4. 多进行习题训练，加深对干涉与衍射的理解，并提升解题能力。
四、典型例题1. 【例题一】一束单色光垂直入射到一个波长为λ的单缝上，产生衍射现象。
观察屏上发现，距离衍射中心O点的两个对称亮条纹之间的距离为D。
若将入射光的波长改为λ/2，观察到的两个相邻亮条纹之间的距离是多少？【解析】根据单缝衍射公式，对于相同的缝隙宽度，亮条纹之间的距离正比于波长。
高二物理光的干涉与衍射现象问题归纳教育科学版知识精讲
高二物理光的干预与衍射现象问题归纳教育科学版【本讲教育信息】一、教学内容光的干预与衍射现象问题归纳二、学习目标1、理解光的干预、衍射现象的特点与其区别。
2、重点掌握与光的干预与衍射问题相关的重要的习题类型与其解法。
考点地位：光的干预与衍射问题是近几年各地高考考查的热点，本局部知识点多与现实生活中的现象严密联系，近几年高考特别注重把这些知识点与日常生活和现代科技中出现的有关现象结合起来进展考查，例如利用干预法检查平面、光学镜头上的增透膜、牛顿环等，突出考查学生对于光的干预、衍射现象本质的理解，出题形式以选择题形式为主，如2007年全国理综Ⅱ卷第17题、理综卷第14题、2008年卷第13题、某某卷第16题、某某卷第16题，这些题目均以选择题形式出现。
三、重难点解析〔一〕光的干预现象1、光的干预：〔1〕光的干预：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹；某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象。
〔2〕干预条件：两列光的频率一样，振动情况一样且相差恒定，能发生干预的两列波或两个光源称为相干波或相干光源，相干光源可用同一束光分成两列而获得。
〔3〕一般情况下很难观察到光的干预现象的原因：由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有一样的频率和恒定的相差，在一般情况下，很难找到那么小的缝和那些特殊的装置。
故一般情况下不易观察到光的干预现象。
2、屏上某处出现明、暗条纹的条件同波的干预一样，光波的干预也有加强区和减弱区，加强区照射到光屏上出现亮条纹，减弱区照射到光屏上就出现暗条纹，如果光屏上某点到两个波源的路程差是波长的整数倍，该点是加强点；如果光屏上某点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，该点是减弱点，因此，出现明条纹的条件是路程差： ,2,1,0k ,k =λ=δ 出现暗条纹的条件是路程差： ,2,1,0k ,2)1k 2(=λ+=δ 如下列图，假设P ＇是亮条纹，如此),2,1,0k (k r r 12 =λ=-。
高三物理复习课件 光的干涉、衍射和偏振共21页
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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光的干涉、衍射、偏振
一、光的干涉
干涉的条件：两列相干光源。
1、双缝干涉：由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。
当这两列光波到达某点的路程差δ
该处的光相加强，出现亮条纹；
当这两列光波到达某点的路程差δ等于光的半波长的
奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹； 相邻两条干涉条纹的间距λd L
x =∆
2、薄膜干涉:
由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。
例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。
劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。
增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的1/4。
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．杨氏双缝干涉的定量分析
如图所示，缝屏间距L 远大于双缝间距d ，O 点与双缝S 1和S 2等间距，则当双缝中发出光同时射到O 点附近的P 点时，两束光波的路程差为δ=r 2－r 1. 由几何关系得2
2212
)d x (L r -
+=， 22222
)d x (L r +
+=. 考虑到L >>d 和 L >>x ，可得 L
dx =
δ. 若光波长为λ，
则当λδk ±= （k =0，1，2，…）时，两束光叠加干涉加强； 当 2
12λ
δ)
k (-±= (k =1，2，3，…)时，两束光叠加干涉减弱，据此不难推算出
（1）明纹坐标 λd
L
k
x ±=（k =0，1，2，…） （2）暗纹坐标 212λ
⋅-±=d L )k (x （k =1，2，…）
（3）条纹间距 λd
L
x =∆.
上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。
P 1 P P 2 d S S P
二、光的衍射
①光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。
②产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。
光的干涉和光的衍射说明光是一种波。
三、光的偏振
光的偏振说明光是横波。
12、（12分）（选修3–4）
（1）光的干涉和衍射说明了光具有_ _ 性，露珠呈现彩色属于光的_ _现象，利用双缝干涉测光的波长原理表达式为_ _；全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的_ _性； 海豚定位利用了自身发射的_ _波，雷达定位利用了自身发射的_ _波．
答：波动； 折射； x l
d
∆=
λ ；相干； 超声； 无线电（电磁）
；（每空1分） 13．下面是四种与光有关的事实
①用光导纤维传播信号； ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度； ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带； ④水面上的油膜呈现彩色。
其中，与光的干涉有关的是：( B )
A ．①④
B ．②④
C ．①③
D ．②③
11． 用a 、b 两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中甲图是a 光照射时形成的，乙图是b 光照射时形成的。
则关于a 、b 两束单色光，下列述叙正确的是 ( C )
A ．在真空中，a 的波长小于b 的波长
B ．在真空中，a 的速度大于b 的速度
C ．a 光的频率小于b 光的频率
D ．若光从水射向空气，a 光的临界角小于b 光的临界角
15．下列说法正确的是 ( D )
A ．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
B ．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用
C ．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
D ．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰 16．（4分，单选题）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图（a ）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b ）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈，将金属丝圈在其所在的平面内缓慢旋转，观察到的现象是（ D ）
a b
（A ）当金属丝圈旋转30︒时，干涉条纹同方向旋转30︒ （B ）当金属丝圈旋转45︒时，干涉条纹同方向旋转90︒ （C ）当金属丝圈旋转60︒时，干涉条纹同方向旋转30︒ （D ）干涉条纹保持原来状态不变
解析：金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D 对。
15．如图是双缝干涉实验装置的示意图，S 为单缝，S 1、S 2为双缝，P 为光屏。
用绿光从左边照射单缝S 时，可在光屏P 上观察到干涉条纹。
下列说法正确的是 （ B ）
A ．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小
B ．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大
C ．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小
D ．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大
5．下面说法中不正确．．．
的是 ( A ) A ．光从真空射入不同介质，当入射角一定时，折射角大的，该介质的折射率大 B ．用红光照金属时能发生光电效应，则用紫光照时一定能发生 C ．一单色光从空气射入玻璃中其频率不变，波长变短
D ．用单色光做双缝干涉实验，若装置不变，则红光条纹间距大于蓝光条纹间距 解：由n=sini/sinr 得当i 一定，r 增大时，n 减小，A 错，由光电效应产生条件可知
B 正确。
由n =c /v 和λ=v/f 可知光从空气进入玻璃时，频率不变，波长变短，
C 正确。
由于红光的波长大于蓝光的波长，由λd
L
x =
∆可得红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距，D 正确。
16．下列有关光现象的说法正确的是 （ A ）
A ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B ．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射
C ．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 【解析】根据干涉条纹的间距的公式λd
L
x =
∆可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，A 正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射后红光不一定发生全反射，B 错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C 错误，拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以D 错误。
13．（1）（6分）（供选修3-4考生作答）一复色光中只含有 a 、 b 两种单色光，在真空中a 光的波长大于b 光的波长．
①在真空中，a 光的速度 ▲ （选填
“大于”、“等于”或“小于”）b 光的速度． ②若用此复色光通过玻璃半球且经球心O
射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是 ▲ ．
③用该复色光做双缝干涉实验，
得到如图所
D A B
P
1S 2右
左
示的干涉图样．
则实线表示▲（选填“a”或“b”）光的干涉条纹．
答：①等于（2分）
②BC （2分）（答不全的得1分、有错选的不得分）
③a（2分）。