高考物理考点55光的干涉光的衍射和光的偏振
第讲光的干涉衍射和偏振(共31张PPT)
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答案 D 金属丝圈的转动,改变不了肥皂液薄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,A、B、C错误,D正确。
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2-2 (多选)把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫 起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图所示,这时可以看到亮暗相
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第2讲 光的干涉、衍射 和偏振
知识梳理
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一、光的干涉
1.光的干涉:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮条纹, 某些区域的光被减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的
现象叫做光的干涉现象。
2.干涉的条件:两列① 频率相同 、振动步调差别恒定(即相位差恒 定)的光相遇。
2.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时,以下推断正确的是
( A)
A.狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况总
是相同的光源
B.若入射光是白光,则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹 C.像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是
亮条纹 D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等,暗条纹之间的距离不相等
光的直线3.传下播面现象四、种反射光现现象 象,与光的干涉有关的是 (
3-1 如图所示,a、b、c、d四个图样是不同的单色光形成的双缝干涉
)
C
或单缝衍射图样。
用平行光照射不透光的小圆盘,在圆盘的影的中心形成泊松亮斑
(1)检查精密零件的表面是否平整
(2)水平状的明暗相间的条纹,同一条纹对应薄膜的厚度相等。
n 生全反射,选项A、B、D错误。条纹间距Δx= λ,λ红>λ紫L ,因此Δx红>Δx紫,C
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．
光的衍射和偏振
偏振片：只允许沿着某个方向振动的光 偏振片：只允许沿着某个方向振动的光 某个方向 波通过 透振方向 自然光： 自然光：包含着在垂直于传播方向上沿 一切方向振动的光 太阳光，灯光等） 振动的光（ 一切方向振动的光（太阳光，灯光等） 偏振光：只沿着某个特定方向 某个特定方向振动的光 偏振光：只沿着某个特定方向振动的光
4.衍射光栅（了解）
光栅：由许多等宽的狭缝， 光栅：由许多等宽的狭缝，等距离地排 列起来形成的光学元件 作用：使衍射条纹宽度变窄亮度增加 作用： 种类：透射光栅， 种类：透射光栅，反射光栅
注： 光遇到障碍物总会发生衍射 直线传播是衍射不明显时的近似 直线传播是衍射不明显时的近似 是衍射不明显时的
起偏器 检偏器
产生偏振光的方法 产生偏振光的方法
偏振片（起偏器） 偏振片（起偏器） 反射引起的偏振： 反射引起的偏振：反射光和折射光垂直时
· · · ·
偏振的应用
照相机： 照相机：偏振滤光片 电子表 立体电影
小结
作业： 作业： 学探诊》 《学探诊》衍射和偏振相应习题 全章练习
（2）圆孔衍射 ）
单色光弱
白光： 白光：
明暗相间,中央亮环为白色 周围是彩色圆环 明暗相间 中央亮环为白色,周围是彩色圆环 中央亮环为白色 不均匀,亮度逐渐减弱 不均匀 亮度逐渐减弱
（3）圆板衍射 ）
明暗相间 不均匀的圆环
在圆板阴影的中央有个亮斑 —泊松亮斑 泊松亮斑
练习：
下列哪幅图是单缝衍射的图样（ 下列哪幅图是单缝衍射的图样（ A ） A B
双缝干涉
单缝衍射
C
D
圆孔衍射
圆板衍射
几 何 光 学
反射 折射 全反射
光 干涉 物 理 光 学 衍射 偏振
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.
第72课时光的干涉、衍射和偏振2025届高考物理一轮复习课件
B. 一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之
间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光
C. 日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可
以使图像更清晰
D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
目录
高中总复习·物理
解析： 在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动
考点二
光的衍射现象
[素养自修类]
1. 【单缝衍射与双缝干涉的比较】
（多选）（2022·山东高考10题）某同学采用图甲所示的实验装置
研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距
离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图
乙、图丙所示图样。下列描述正确的是（
）
目录
高中总复习·物理
2
逐渐变大，说明薄膜厚度变化的越来越慢，故选项D正确。
目录
高中总复习·物理
【解题技法】
对薄膜干涉的理解
（1）形成：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'分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。
目录
高中总复习·物理
（2）亮、暗条纹的判断
（P100）、图丙（P106）、图丁（P108）。
判断下列说法的正误：
（1）图甲中的肥皂膜呈现彩色条纹是光的干涉现象。
（
）
√
目录
高中总复习·物理
（2）图乙中用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了薄
膜干涉现象。
（
√
）
（3）图丙中泊松亮斑是光的偏振现象。
光的干涉和衍射、偏振、多普勒效应
2008年高考一轮复习光的干涉和衍射、偏振、多普勒效应一考纲要求二知识要点1光的干涉条件是:频率相同振动情况相同的两列波，也叫两列相干波。
2杨氏双缝干涉图样：明暗相间的条纹。
Δx=Lλ/d。
光程差半波长奇数倍暗；偶数倍亮。
3干涉质点特点：加强区域与减弱区域相互间隔，且加强的始终加强，减弱的始终减弱。
加强与减弱的标志：某质点振幅与相干波振幅相比，大，加强，小，减弱。
峰峰，谷谷最强点，峰谷，最弱点。
4提供的薄膜干涉两列相干波是薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。
观测位置：与酒精灯同侧。
其图样的稀密由厚度所决定。
5薄膜干涉应用，检查平面，发生的两列相干波是：上面板的下表面，下面板的上表面反射的两列波。
如凸则延后，凹则提前。
增透膜，厚度为光波在膜中波长的1/4。
6衍射现象是一定会发生的，但明显衍射现象是有条件的。
7衍射图样：中间亮条纹，两侧不等间距（干涉是等间距的）。
8只有橫波才有偏振现象，光的偏振说明光是橫波。
9自然光在适当介面入射,如反射光和折射光相互垂直,则这两束光皆为偏振光.10多谱勒效应中发射源本身的频率不变，变的是接受者与发射源之间的距离发生了变化三典型例题题型一干涉条件、现象考查例1：在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮解析：在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多．在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后，由于红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉条纹了．但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹．故正确的选项为C．点评：光的干涉、衍射和机械波的干涉、衍射，从原理上讲是完全类似的，在复习中可进行对照和类比．本题考查干涉条件：频率相同的两列波。
2019高中物理第十三章第56节光的衍射光的偏振讲义含解析新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振一、光和衍射┄┄┄┄┄┄┄┄①1．光的衍射现象(1)概念：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
(2)典型衍射及现象①单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹；②圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环；③泊松亮斑：各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清。
若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
2．产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象。
3．光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显。
4．衍射光栅(1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
(2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。
(3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。
[说明](1)对于单缝衍射：缝越窄，中央亮条纹越宽，条纹间距越大，衍射现象越明显。
(2)衍射是波特有的一种现象。
①[判一判]1．白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象(×)2．菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象(×)3．隔着帐幔看远处的灯，看到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象(×)4．衍射光栅的图样与单缝衍射相比，衍射条纹的亮度增加，宽度变宽(×)二、光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄②1．偏振现象(1)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它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。
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高考物理2009-20XX年全国高考考题精选解析
考点55 光的干涉、光的衍射和光的偏振
【考点知识方法解读】
光的双缝干涉：若屏上某处到双缝的光程差等于波长的整数倍，则该处出现明条纹，光程差等于半波长的奇数倍，则该处出现暗条纹。
相邻明（暗）条纹间距△x=Lλ/d。
薄膜干涉的相干光来自于薄膜的前后表面反射回来的光。
发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比光的波长小或相差不多。
干涉和衍射都是波特有的现象。
光的偏振现象证明光是横波。
【最新三年高考物理精选解析】
1．（2012·上海物理）下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（）
（A）甲为紫光的干涉图样（B）乙为紫光的干涉图样
（C）丙为红光的干涉图样（D）丁为红光的干涉图样
2.（2012·江苏物理）如题12B-1 图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q,A 点位于P、Q 之间,B点位于Q 右侧. 旋转偏振片P, A、B 两点光的强度变化情况是________ .
(A) A、B 均不变
(B) A、B 均有变化
(C) A 不变,B 有变化
(D) A 有变化,B 不变
2.【答案】C
【解析】白炽灯光是自然光，旋转偏振片P， A点光的强度不变，B 点光的强度变化，现象C正确。
【考点定位】此题考查光的偏振实验。
3．（2012·四川理综）a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。
用a、b两束光
A．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确
定光是横波
B．先后照射某金属，a光照射时恰能逸出光电子，b光照射时也能逸出
光电子
C．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空
气，则a光也不能进入空气
D．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大
4．(2012·天津理综)半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O为圆心。
在该截面内有a、b 两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相
等。
两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光
A．在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大
B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大
C ．若a 光照射某金属表面能发生光电效应，b 光也一定能
D ．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大
5.（2012·福建理综）（6分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图）：
①下列说法哪一个是错误．．．．．．
的_______。
（填选项前的字母）
A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上
单缝和双缝
B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与
该亮纹的中心对齐
C ．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距△x=1-n a 。
②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如右图，其示数为___mm 。
5【答案】：①A ②1.970
【解析】：调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不放单缝和双缝，选项A 说法错误。
根据螺旋测微器读数规则，其示数为1.5mm+0.470mm=1.970mm 。
6（2010江苏物理）(1)激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是．
（A ）激光是纵波
（B ）频率相同的激光在不同介质中的波长相同
（C ）两束频率不同的激光能产生干涉现象
（D ）利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
（2）（2010江苏物理）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10-7m，屏上P点距双缝S
1和S1的路程差为
7.95×10-7m，则在这里出现的应是（选
填“明条纹”或“暗条纹”）．现改用
波长为6.30×10-7m的激光进行上述实
验，保持其他条件不变，则屏上的条纹
间距将（选填“变宽”、“变窄”或“不变”）．。