高考物理复习专题光的干涉衍射和偏振现象

专题53 光的干涉、衍射和偏振现象（测）【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。

在每小题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）1．下列说法正确的是：（）A．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光B．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高C．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性D．将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象【答案】C【名师点睛】题考查生活中的光学及声音现象，要知道自然界中的反射光等均属于偏振光；只有声源相对观察者在运动时才能感到频率变化；激光具有相干性；相同频率的物体可以产生共振现象，要学会注意观察总结并能会解释相关现象。

2．关于光的现象，下列说法正确的是：（）A．波源与观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波不会产生多普勒效应B．无影灯利用的是光的衍射原理C．阳光下肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象D．雨后的彩虹是光的干涉现象【答案】C【解析】波源与观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波也会产生多普勒效应．故A错误；光源较大时，本影很小，无影灯是利用光的直线传播原理制成的．故B错误；肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的．故C正确；雨后的彩虹是光的折射现象，不是干涉现象．故D错误．故选C。

【名师点睛】本题主要考查的是光的多普勒效应、光的干涉与衍射以及光沿直线传播现象的应用；此题涉及的光学知识比较多，是一道综合性的题目，但是难度不大。

3．下列说法正确的是：（）A、光纤通信依据的原理是光的折射，且内芯比包层的折射率大8- 1 -/ - 1 -、光的色散现象表明了同一介质对不同色光的折射率不同，但各色光在同一介质中的光速相B 同C、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D、照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象D【答案】【名师点睛】本题中泊松亮斑与光导纤维学生容易接受并掌握的知识点，理解利用薄膜干涉检查光学平面的平整程度和增透膜的原理是该题的关键。

）．有关光现象的应用技术，下列叙述中不正确的是：（ 4 ．立体电影的制作与观看是应用光的偏振现象A ．相机镜头表面镀上一层增透膜是应用光的衍射现象B ．光导纤维是应用光的全反射原理C D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离B【答案】正确；照相机镜头上的增透立体电影是应用了两个偏振片，是光的偏振现象，故A【解析】错误；用光膜，是利用光的干涉原理，对反射光进行振动减弱，从而导致透射光增加，故B 正确；激光方向集中，也就是平行度好，可用于导纤维束传送图象是利用光的全反射，故C 。

测量月球到地球的距离，故D正确。

本题选择错误的，故选B象；增透膜是利用光的干涉现象；【名师点睛】检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现光导纤维传播信号是光的全反射应用；过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的折射色散现象，从而即可各项求解。

是一点燃的S是附有肥皂膜的铁丝圈，5．如图所示为一显示薄膜干涉及现象的实验装置，P （）酒精灯．往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到干涉图象应是图中的：8- 2 -/ - 2 -A．．．B．CDD【答案】【名师点睛】该实验通过光在膜的前后表面的反射光在前表面叠加，形成干涉，产生干涉条纹，路程差为半波长的偶数倍，出现明条纹，路程差为半波长的奇数倍，出现暗条纹．．把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮6 ）（暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是：．远离中心点处亮环的分布较疏A ．用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环B ．是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的C ．与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的DD【答案】BA错；用白光照射时，仍能出现干涉形成的圆环，【解析】远离中心点处亮环的分布较密，错；是空气膜也即透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的，C错；当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的，故D正确。

【名师点睛】光的干涉和衍射比较内容干涉衍射光绕过障碍物偏离直线传播的现在光重叠区域出现加强或现象象减弱的现象障碍物或孔的尺寸与波长差不多相位差恒两束光频率相同、产生条件或小得多定单缝衍射、圆孔衍射、不透明圆典型实验杨氏双缝干涉实验盘衍射条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等图不同样条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹间距相等8- 3 -/ - 3 -中央条纹最亮，两边变暗特点亮度情况清晰条纹，亮度基本相等点干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条相同点纹四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。

分析各图ca、b、、d7．如图所示，样的特点可以得出的正确结论是：（）A．a、b是光的干涉图样．c、d是光的干涉图样B ．形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短C c、d中央条纹为暗纹D．A【答案】【名师点睛】本题考查了干涉图样的特点，条纹间距与光波的波长成正比．干涉条纹的间距是相等的，条纹间距大的光波波长长．的临从同种玻璃射向空气，a的临界角小于ba．用、b、c、d表示四种单色光，若①a、b8在相的条纹间距最大③用b和db界角；②用、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c （）b、c、d可能分别是： a同条件下分别做单缝衍射实验，d的现象明显．则可推断、 A．紫光、蓝光、红光、橙光 B．蓝光、紫光、红光、橙光 C．紫光、蓝光、橙光、红光 D．紫光、橙光、红光、蓝光A【答案】1?n，n的临界角小于b的临界角，可知【解析】根据临界角C、折射率n＞，由①a ba C sin L???X；根据双缝干涉条纹间距即，由②c的根据色散规律可知a的频率大于bγ＞γba d在相同条件下分别d的波长最长，故c的频率最小；用b和cc条纹间距最大可知b、和d中、b综合上述可知d 大，的频率较b小；a、bd的现象明显，做单缝衍射实验，d可知的波长较A正确．故选，故的频率从大到小依次为、cdabdcA8- 4 -/ - 4 -【名师点睛】要判定四种光的频率大小关系，需要一一进行比较：从同一介质射向空气折射L??X?可知条纹间距越大波根据双缝干涉图样的条纹间距率越大临界角越小，频率越大；d长越长，频率越小。

）9．下列说法中正确的是：（．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽A B．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接C收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理。

这一技术应用了多普勒效应 D．托马斯?杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波ABC【答案】【名师点L???x，是解决本题的关和λ之间的关系d睛】该题中掌握了双缝干涉的条纹间距与L、d键所在．其他的几个知识点都是记忆性的知识点，比较简单．O光在底边界面处发，已知b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点两束单色光10.ba和（）生全反射，两束光沿相同方向射出，则：A．在棱镜中a光的传播速度较大B．用a光检查光学平面的平整度时，呈现的明暗相见条纹比b光呈现的条纹要密C．若a、b两种色光以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大D．用a、b光分别做单缝衍射实验时，b光衍射条纹宽度更大【答案】AC【解析】若两束单色光a和b都沿着出射光线方向入射，则b光将发生全反射，而a光发生1?sinC得知，玻璃对a光的折ba折射，则知光的临界角大于光的临界角，由临界角公式n8- 5 -/ - 5 -c?n光，故根ba光的波长大于b射率较小，由光大．故A正确；分析得知，a光的速度比v a呈现的明暗相见条纹间距较大，即知识可知，用a光检查光学平面的平整度时，据光的干涉两种色光以相同、b光的折射率比a光大，则若a光比b光呈现的条纹要疏，选项B错误；b 光，光的波长大于bC正确；a角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大，选项．D 错误；故选AC、则用ab光分别做单缝衍射实验时，a光衍射条纹宽度更大，选项【名师点睛】本题的解题关键是运用光路可逆性原理，分析折射率的大小，再进一步分析两光束波长、频率关系，即可分析光的衍射和干涉现象。

注意折射率大的光的频率较大，波长较小。

）（．下列说法正确的是：11．机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象A 区B．泊松亮斑是光的干涉现象中的加强．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C D．在光的双缝千涉实验中，条纹间距与缝的宽度成反比＝λf说明波速只与波长、频率有关，与介质无关E．波速公式vACD【答案】【名师点睛】只要是波均能发生干涉与衍射；泊松亮斑光的衍射现象；光的偏振与光是横波有关；机“彩超”利用多普勒效应原理，测血流速度，从而即可求解。

波的波速与介质有关；械）（ 12．下列说法正确的是：．光纤通信是利用了全反射的原理A ．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的B C．障碍物的尺寸比光的波长大得多时，一定不会发生衍射现象 D．人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的单缝衍射图样．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反E 射的缘故ADE【答案】正确；水面上的油膜在阳光照射下A 光纤通信是利用了光的全反射原理制成的，故【解析】错误；障碍物的尺寸比光的表面对光的干涉形成的，故B会呈现彩色，这是由于油膜的上下错误；人们眯起眼睛看灯丝时看到C波长大得多时，也会发生衍射现象；只不过不明显，故正确；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，的彩色条纹是光的衍射图样，故D8- 6 -/ - 6 -正确。

一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故E【名师点睛】本题考查了全反射、干涉、衍射、电磁波等基础知识点，难度不大，关键要熟材，牢记并理解这些基础知识点。

悉教5016题每题15分；共4二、非选择题（本大题共小题，第13、14题每题10分；第15、分），缝到屏的距m的红光做双缝干涉实验，双缝间的距离是0.05mm13．（10分）用波长为0.75μ? 离是1m，相邻两条纹间的距离是多大2?m?x?1.5?10【答案】L2??＝?xmx?1.510??根据双缝干涉实验条纹间距公式，则：。

【解析】dL?＝?x【名师点睛】本题关键能够根据双缝干涉实验条纹间距公式列式求解。