高考物理二轮复习光的干涉和衍射
高二物理知识点梳理光的干涉与衍射
高二物理知识点梳理光的干涉与衍射高二物理知识点梳理：光的干涉与衍射光的干涉与衍射是高中物理中重要的概念和知识点之一，涉及到光的波动性和光的相互作用。
本文将梳理光的干涉与衍射相关的基本知识点，包括定义、干涉与衍射的条件、干涉与衍射的现象、常见实验以及应用等。
一、光的干涉和衍射概述在我们日常生活中，我们经常会遇到一些光现象，如彩虹、干涉条纹、衍射等。
这些现象都与光的干涉和衍射有关。
光的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生干涉现象的现象。
光的衍射是指光波遇到障碍物的边缘或孔径时发生扩散并产生衍射现象。
二、干涉与衍射的条件光的干涉与衍射需要满足一定的条件才能发生。
这些条件包括：1. 光源单色性：光源应为单色光，即光波的频率相同。
2. 光源的相干性：光源的相干性决定了光波的相位关系，从而影响到干涉与衍射现象。
3. 干涉或衍射物的特性：干涉与衍射需要具备干涉或衍射物，如等厚薄膜、双缝、单缝等。
4. 干涉或衍射物的尺寸：干涉或衍射物的尺寸应与光的波长相当。
三、光的干涉现象1. 干涉条纹：当两束相干光波相遇时，会发生干涉现象，形成明暗相间的干涉条纹。
2. 条纹间距：干涉条纹的间距与入射光的波长、两个光源之间的距离以及干涉条纹的级数有关。
3. 干涉的种类：根据光的相位关系，干涉可以分为相长干涉和相消干涉两种。
4. 双缝干涉：双缝干涉是一种常见的干涉现象，通过双缝实验可以验证光的波动性。
四、光的衍射现象1. 衍射的特点：光的衍射具有波动性，它是光波的一种传播方式，波面扩散经过一个孔或窄缝时会产生衍射。
2. 衍射的条件：衍射的条件包括波长、障碍物的尺寸以及光屏的距离。
3. 单缝衍射：当一个光波通过一个狭缝时，会出现中央亮条纹和两侧暗条纹的衍射图样。
4. 衍射光栅：衍射光栅是一种具有多个狭缝的光学元件，通过衍射光栅可以实现光的分光。
五、光的干涉与衍射的应用1. 干涉仪：干涉仪是利用光的干涉原理制造的仪器，可用于测量物体的薄膜厚度、折射率等。
2024年高考物理二轮复习专题五光学、热学、原子物理第12讲光学
沙漠蜃
景
人常被这种影像所迷惑，以为前方有水源而奔向前去，但总是
可望而不可即
光照射到透明体上时，光线绝大多数穿过透明体。若透明体中
有气泡，进入透明体中的部分光线射到气泡上时，由于透明体
的折射率大于气泡的折射率，若入射角大于或等于临界角，这
特别亮 部分光会发生全反射，然后射入人眼，因为气泡处反射回来的
梁，应熟练掌握跟折射率有关的所有关系式。
[对点训练]
2. （2023·如皋一中抽测）有一截面为正方形的物体ABCD静止浮在水面
上，刚好有一半在水下，正方形边长l＝1.2m，AB侧前方s1＝0.8m的水
面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方s2＝3.0m的水面处竖直下潜到
4
深度为h1的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率n＝ 。
球体的顶点A内侧有一点光源，点光源发出的光通过球体后照亮地面上
的部分区域，真空中光速为c。求：
（1） 在球体内，光从A点传播到B点的最短时间。
解：（1）
根据折射率n＝ ，时间t＝ ，由以上两
式解得t＝
。
（2） 不考虑光在球体内的反射影响，地面上被光照亮区域的最大
面积。
解：（2） 设光线从球上P点射出时，恰好发生全反
sin1
公式n＝
，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，
sin2
θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的
夹角。
（2）
公式n＝ ，光在真空中的传播速度c大于光在任何介质中的传播速
度，因此任何介质的折射率都大于1。
高考物理中的光的干涉与衍射解析光学现象的本质
高考物理中的光的干涉与衍射解析光学现象的本质光学是物理学的一个重要分支，研究光的传播、干涉、衍射、折射等现象和光与物质相互作用的规律。
在高考物理中，光的干涉与衍射是一个重要的知识点，能够帮助我们更好地理解光学现象的本质。
本文将从干涉和衍射的基本概念、实验现象到光学现象的本质进行解析。
一、光的干涉1. 干涉的基本概念干涉是指两束或多束光波相互叠加而产生的光强分布和相位分布的变化。
干涉现象可以在实验中观察到，比如在实验室用两个相干光源照射一块细缝时，会出现一系列明暗相间的干涉条纹。
2. 干涉的实验现象在干涉实验中，我们可以用干涉条纹来观察干涉现象。
干涉条纹是由相干光波的干涉所形成的明暗相间的条纹。
如果两束光波的光程差为整数倍的波长时，相干光波会加强干涉，而如果光程差为半整数倍的波长时，相干光波会相互抵消。
3. 干涉的原理干涉的原理可以通过光的波动性来解释。
根据光的波动理论，光是一种电磁波，具有波长和频率。
当两束相干光波相遇时，它们的电磁波形成叠加，导致光强发生变化。
这种叠加可以是相长叠加，也可以是相消叠加，从而形成干涉条纹。
二、光的衍射1. 衍射的基本概念衍射是指光线传播时受到障碍物的阻碍而改变传播方向和形状的现象。
衍射实验中常使用的装置是单缝衍射和双缝衍射装置。
当光通过一个细缝或者多个细缝时，光波将经过衍射现象而产生特定的分布图案。
2. 衍射的实验现象在衍射实验中，我们可以观察到衍射图案。
对于单缝衍射实验，光通过一个缝隙后，会在屏幕上形成一个中央亮度最大，两侧逐渐减弱的衍射图样。
而对于双缝衍射实验，光通过两个缝隙后，会形成一系列明暗相间的衍射条纹。
3. 衍射的原理衍射的原理可以通过光的波动性来解释。
当光通过一个缝隙或者多个缝隙时，缝隙的宽度和光的波长将决定光的传播方向和形状。
光通过缝隙后，会发生弯曲和扩散，形成特定的衍射图案。
三、光学现象的本质通过对光的干涉和衍射的解析，我们可以理解光学现象的本质。
光学复习光的干涉与光的衍射现象
光学复习光的干涉与光的衍射现象光学复习——光的干涉与光的衍射现象光学是物理学的一个重要分支，研究光的传播、反射、折射和干涉等现象。
在光学中，光的干涉与光的衍射是两个基本概念。
本文将重点介绍光的干涉与光的衍射的基本原理、特点和应用。
一、光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相互叠加形成干涉图样的现象。
干涉现象可以通过下面的几种方式实现：1. Young双缝干涉2. 平行平板干涉3. 薄膜干涉1. Young双缝干涉Young双缝干涉实验是干涉现象的经典实验，在实验中，两个狭缝放置于光源前面，通过狭缝射入的光线形成干涉现象。
干涉图样的特点是一系列明暗相间的条纹，称为干涉条纹。
这些干涉条纹的出现是由于两束来自不同缝口的光线相遇并相互干涉形成的。
2. 平行平板干涉平行平板干涉是利用一对平行的玻璃板或其他透明材料片，通过光线的干涉产生干涉图样。
其中一例是“牛顿环”的形成。
平行平板干涉的干涉图样可以用来测量透明物体的厚度。
3. 薄膜干涉薄膜干涉是指当一束光线透过具有不同折射率的两层透明介质之间的薄膜时，由于反射和折射的干涉造成的现象。
常见的例子有气泡和油膜的颜色变化等。
二、光的衍射光的衍射是指光线在遇到障碍物或通过边缘时发生弯曲现象。
衍射现象是光通过缝隙和物体边缘时的一种波动效应。
衍射实验常见的实现方式有：1. 单缝衍射2. 双缝衍射3. 衍射光栅1. 单缝衍射单缝衍射是指将单个狭缝放置在光源前面，光线通过狭缝后发生衍射的现象。
单缝衍射的干涉图样是一系列中央亮度逐渐减弱的亮暗相间的条纹。
2. 双缝衍射双缝衍射是指将两个狭缝放置于光源前方，两束光线透过狭缝后发生干涉的现象。
双缝衍射的干涉图样是一系列明暗相间的条纹，呈现出中央亮度较高且两侧逐渐减弱的分布。
3. 衍射光栅衍射光栅是一种特殊的光学器件，利用许多密集的并排的狭缝或凹槽来实现衍射现象。
衍射光栅可以产生出大量狭缝干涉的效应，形成复杂而美丽的干涉图样。
三、光的干涉与衍射的应用光的干涉与衍射现象在现代科学和技术中有着广泛的应用。
光的干涉与衍射现象的解释与计算高考物理中的关键概念
光的干涉与衍射现象的解释与计算高考物理中的关键概念光的干涉与衍射现象的解释与计算是高考物理中的关键概念之一。
光的干涉和衍射是光学中重要的现象，通过对光的干涉和衍射的研究，可以深入理解光的性质和行为。
本文将对光的干涉和衍射的基本概念、原理和计算方法进行详细阐述。
一、光的干涉现象的解释与计算光的干涉是指两条或多条光波相遇时，互相叠加产生明暗条纹的现象。
当两条光波的相位差为整数倍的波长时，它们叠加相长，形成明纹；相位差为半整数倍的波长时，它们叠加相消，形成暗纹。
这是由于光波的相干性导致的。
光的干涉可以分为两种类型：刀刃干涉和薄膜干涉。
刀刃干涉是指光通过两个非常接近的刀刃之间的缝隙时产生的干涉现象。
这种干涉可以用双缝干涉公式来计算，即干涉条纹的间距d与波长λ、入射角θ之间的关系可以通过公式d = λ / sinθ 来表达。
这个公式可以帮助我们计算出干涉条纹的间距或波长。
薄膜干涉是指光通过一个厚度较小的薄膜（如油膜或空气膜）时产生的干涉现象。
薄膜干涉的计算中，关键的参数是薄膜的厚度t、入射角θ和薄膜的折射率n。
通过计算入射光波在薄膜上反射和折射的光程差，可以确定干涉条纹的亮暗程度。
对于薄膜干涉，有一条重要的公式：2nt = (m + 1/2)λ，其中m为干涉条纹的级数。
二、光的衍射现象的解释与计算光的衍射是指光通过一个孔或物体边缘时产生的弯曲现象。
与干涉不同，衍射是由于光波的传播性质导致的，而不是两个波面的叠加。
衍射现象可以用夫琅禾费衍射公式来描述和计算。
对于夫琅禾费衍射，公式为：d sinθ = mλ，其中d为衍射格的间距，θ为衍射角度，m为衍射级数，λ为波长。
夫琅禾费衍射公式是描述衍射现象的重要工具。
通过这个公式，我们可以计算出衍射格的间距、衍射角度和波长之间的关系。
这个公式对于衍射实验和实际应用中的分析具有重要意义。
三、光的干涉与衍射在高考物理中的应用光的干涉与衍射在高考物理中有广泛的应用。
例如，干涉仪器如杨氏双缝干涉仪和迈克尔逊干涉仪等，常被用于研究光的干涉现象和测量波长。
光的干涉衍射的区别
光的干涉与衍射的联系与区别光的干涉与衍射都可以得到明暗相间的色纹，都有力地证明了光的波动性．但是，产生这两种现象的条件是不同的．光的干涉现象需要相干光，即两列振动情况总是相同的光源，在同一介质中相遇．例如从楔形肥皂膜上观察到的钠黄光的明暗相间条纹，或从水面油膜上观察到的彩色条纹，就属这类情况，从薄膜的前后表面反射出来的光就是相干光．而光的衍射现象产生的条件是障碍物或孔的线度与光波波长可以比拟的情况．例如从小孔观察点光源或从狭缝观察线光源就属这种情况．光经过小孔或狭缝产生非直线传播的现象，此时便可在光屏上形成明暗相间的条纹．其次，干涉条纹与衍射条纹也是有区别的，以狭缝为例，干涉条纹是相互平行、等距（宽度相同）的；而衍射条纹是平行而不等距的，中间最宽，两边条纹宽度逐渐变窄．区别：第一，光的传播方式不同干涉是若干光束的叠加。
当参与叠加的各束光的传播行为可近似用几何光学中直线传播的模型描述时，这个叠加问题是纯干涉问题；若参与叠加的各束光的传播明显地不符合直线传播模型，则属衍射问题。
因此，在一般问题中，干涉和衍射的作用是同时存在的。
例如当干涉装置中的衍射效应不能略去时，则干涉条纹的分布要受到单缝衍射因子的调制，各干涉级的强度不再相等。
第二、光束的数量不同。
干涉是有限几束光的叠加，而衍射则是无穷多次波的相干叠加；前者是粗略的，后者是精细的。
第三、光强分布及条纹间距均匀不同。
出现的干涉和衍射图样都是明暗相间的条纹，但在光强分布（函数）上有间距均匀与相对集中的不同。
第四，数学处理方式不同相干叠加的矢量图由干涉的折线过渡到衍射的连续弧线，由有限项求和过渡到积分运算。
联系：第一，但从根本上讲，干涉和衍射两者的本质都是波的相干叠加的结果，只是参与相干叠加的对象有所区别，没有本质的变化。
第二，从物理角度来看，考虑叠加时的中心问题都是相位差。
总之，干涉和衍射是本质上统一，但在形成条件、分布规律以及数学处理方法上略有不同而又紧密关联的同一类现象。
高中物理光的衍射知识点复习
高中物理光的衍射知识点复习光学衍射现象是光在传播过程中出现的一种波动状态。
这部分内容在《光学》中比较抽象，学生学习起来比较困难。
下面店铺给大家带来高中物理光的衍射知识点，希望对你有帮助。
高中物理光的衍射知识点(1)光的衍射现象光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象，叫光的衍射。
光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。
小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小，或者跟波长差不多时，光才能发生明显的衍射现象。
(2)衍射现象的特点：①光束在衍射屏上的某一方位受到限制，则远处屏幕上的衍射强度就沿该方向扩展开来。
②若光孔线度越小，光束受限制得越厉害，则衍射范围越加弥漫。
理论上表明光孔横向线度与衍射发散角Δ之间存在反比关系。
(3)产生条件由于光的波长很短，只有十分之几微米，通常物体都比它大得多，所以当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时，可以清楚地看到光的衍射。
用单色光照射时效果好一些，如果用复色光，则看到的衍射图案是彩色的。
(3)衍射图样①单缝衍射：中央为亮条纹,向两侧有明暗相间的条纹,但间距和亮度不同.白光衍射时,中央仍为白光,最靠近中央的是紫光,最远离中央的是红光.②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环.③泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后,在圆板的阴影中心出现的亮斑,这是光能发生衍射的有力证据之一。
(4)衍射应用光的衍射决定光学仪器的分辨本领。
气体或液体中的大量悬浮粒子对光的散射，衍射也起重要的作用。
在现代光学乃至现代物理学和科学技术中，光的衍射得到了越来越广泛的应用。
衍射应用大致可以概括为以下四个方面：①衍射用于光谱分析。
如衍射光栅光谱仪。
②衍射用于结构分析。
衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用，故而利用图样分析结构，如X射线结构学。
③衍射成像。
在相干光成像系统中，引进两次衍射成像概念，由此发展成为空间滤波技术和光学信息处理。
光瞳衍射导出成像仪器的分辨本领。
④衍射再现波阵面。
这是全息术原理中的重要一步。
光的干涉与衍射高考物理中的光学进阶知识
光的干涉与衍射高考物理中的光学进阶知识在高考物理中，光学是一个重要的考点，其中光的干涉与衍射是光学领域中的进阶知识。
理解和掌握光的干涉与衍射原理，不仅可以解释光的现象，还能够应用于实际问题的解决。
本文将介绍光的干涉与衍射的基本概念、原理以及一些常见的应用。
一、光的干涉基本概念与原理干涉是指两个或多个波的叠加所产生的干涉图样，其中光的干涉是指两束或多束光波相互叠加所产生的干涉现象。
光的干涉可以分为两类，即物体干涉和波前干涉。
物体干涉是指光波经过一透明介质后，与另一光波相互作用而产生的干涉现象；而波前干涉是指光波到达一点的波程差与波长之比等于整数倍时，产生的相干干涉现象。
干涉现象可以通过双缝干涉实验来观察和研究。
双缝干涉实验是在一块屏上打上两个狭缝，使光通过狭缝形成两个波源，再观察光在屏幕上的干涉图样。
根据实验结果可以得出结论：在干涉图样中出现亮条纹和暗条纹，亮条纹表示光的叠加相长，暗条纹表示光的叠加相消。
而衍射是指当波通过一个物体的边缘或孔径时，波会向周围发生弯曲和传播，产生一系列干涉图样，这种现象称为衍射。
光的衍射是光波通过物体的边缘或者孔径时所产生的干涉现象。
二、光的干涉与衍射的应用1. 干涉仪器的应用光的干涉理论被广泛应用于仪器的设计和制造中。
干涉仪器常见的代表是干涉测量仪器、干涉显微镜和干涉分光仪。
干涉测量仪器可以测量出极小的长度变化，广泛应用于工程领域中的精密测量。
干涉显微镜可以通过光的干涉原理来增强对微小对象的观察和分析能力。
而干涉分光仪则可以通过光的干涉现象来分析光的波长和光的频率。
2.干涉涂层的应用干涉涂层是利用干涉现象制备的一种薄膜材料，可以用于调节光的传输和反射。
在激光器、摄像机镜头以及各种光学仪器中，干涉涂层可以增加光的透射率或者抗反射性能，提高光学设备的效果。
3. 衍射光栅的应用衍射光栅是利用衍射原理制作的一种具有周期性结构的光学元件。
衍射光栅可以分散光的波长，被广泛应用于光谱学、光通信、光计算机、光存储等领域。
高考物理总复习 第4讲 光的干涉与衍射 电磁波 相对论
第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论必备知识·自主排查一、光的干涉、衍射和偏振1．光的干涉(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现________条纹，某些区域相互减弱，出现________条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象．(2)条件：两束光的频率________、相位差恒定．(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为________条纹，其余为________条纹．2．薄膜干涉(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从________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)纹对应薄膜的厚度________．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．光的衍射(1)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长________，甚至比光的波长________的时候，衍射现象才会明显．(2)衍射条纹的特点4．光的偏振(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿________振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个________的方向振动的光．(3)偏振光的形成①让自然光通过________形成偏振光．②让自然光在两种介质的界面发生反射和________，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光．(4)光的偏振现象说明光是一种横波．二、光的偏振现象1．偏振：光波只沿________的方向振动．2．自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿________振动的光，而且沿各个方向振动的光波的________都相同，这种光叫做自然光．3．偏振光：在________于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是________．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．4．偏振光的应用：应用于照相机镜头、________、消除车灯眩光等．三、电磁波1．产生：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波．(1)电磁波是________(选填“纵波”或“横波”)，在空间传播不需要________．(2)真空中电磁波的速度为________．(3)公式v＝λf对电磁波同样适用．(4)电磁波能产生反射、________、干涉和________等现象．2．电磁波的发射(1)发射条件：足够高的振荡频率和________电路．(2)调制分类：________和________．3．电磁波的接收(1)调谐：使接收电路产生________的过程．(2)解调：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程．4．电磁波谱按电磁波的波长从长到短分布是________、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱．四、狭义相对论的基本假设质能关系1．狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是________．(2)光速不变原理真空中的光速在不同的惯性参考系中都是________，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系．2．质能关系用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝________．,生活情境1.(1)日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象．()(2)通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是单缝衍射现象．()(3)光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象．()教材拓展2.[人教版选修3－4P62T1、T2、T3，P61做一做改编](多选)下列说法正确的是()A．通过两支铅笔的狭缝平行对着日光灯管，会看到彩色条纹，这是光的衍射现象B．减小游标卡尺两个卡脚之间狭缝的宽度，单色线光源通过狭缝产生的衍射条纹中央亮纹变窄C．太阳光通过三角形孔，当孔缩小时，先形成三角形光斑，最后形成太阳的像D．透过羽毛观察白炽灯，会看到彩色光晕，这是光的衍射E．减小不透光的挡板上的狭缝宽度，单色线光源通过狭缝产生的衍射现象更明显3．[人教版选修3－4P56T3改编](多选)在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10－7m，如果用频率6.0×1014Hz的黄光照射双缝，则下列判断正确的是()A．黄光的波长是5×10－7 mB．黄光的波长是5×10－6 mC．P点出现的是亮条纹D．P点出现的是暗条纹4．[鲁科版选修3－4原题]将两个紧靠在一起的偏振片放在一盏灯的前面，此时没有光通过．如果将其中的一个偏振片逐渐旋转180°，在旋转过程中，将会产生的现象是() A．透过偏振片的光先增强，然后又减弱到零B．透过偏振片的光先增强，然后减弱到非零的最小值C．透过偏振片的光在整个过程中都增强D．透过偏振片的光先增强，再减弱，然后又增强关键能力·分层突破考点一光的干涉现象角度1双缝干涉1.条纹间距公式：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大．2．明暗条纹的判断方法：如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr ＝r2－r1.当Δr＝kλ(k＝0，1，2…)时，光屏上P′处出现明条纹．当Δr＝(2k＋1)(k＝0，1，2…)时，光屏上P′处出现暗条纹．例1.[2022·福建漳州一模]如图，在双缝干涉实验中，S1和S2为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S1、S2和P点的距离差为2.1×10－6m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S1、S2距离相等，且A光频率为f＝5.0×1014Hz.则P点处是________(填“亮”或“暗”)条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹________(填“均匀”或“不均匀”)分布．(光在空气中的传播速度c＝3.0×108 m/s)角度2薄膜干涉1.形成原因：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．2．明暗条纹的判断方法：两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr.在P1、P2处，Δr ＝nλ(n＝0，1，2，3…)．薄膜上出现明条纹．在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，3…)，薄膜上出现暗条纹．例 2.(多选)如图所示为一竖直的肥皂膜的横截面，用单色光照射薄膜，在薄膜上产生明暗相间的条纹，下列说法正确的是()A．薄膜上的干涉条纹是竖直的B．薄膜上的干涉条纹是水平的C．用蓝光照射薄膜所产生的干涉条纹的间距比用红光照射时的小D．干涉条纹是光线在薄膜前、后两表面反射形成的两列光波叠加的结果E．干涉条纹的间距是不相等的跟进训练1.(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的____________相同．如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹．(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7 m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m.求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．2．如图所示，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束，光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，则玻璃对a、b两种光的折射率之比n a∶n b＝________；若复合光的入射角增大至37°，则a光束射出玻璃砖时与原法线的夹角为________；若用a、b 两束光照射同一双缝干涉装置，测量a、b两束光的相邻亮条纹间距之比为Δx a∶Δx b，a、b 两束光的频率之比f a∶f b＝________．考点二光的衍射和偏振现象1．对光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显．在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别．(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的．自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过偏振片后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向光振动的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向3.偏振光的应用：照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等．跟进训练3.(多选)关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光相干性高的特点B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度D．当观察者向静止的光源运动时，观察者接收到的光波频率低于光源的频率E．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短4．(多选)光的偏振现象说明光是横波．下列现象中能反映光的偏振特性的是() A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化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景像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色干涉条纹E．阳光在水面的反射光是自然光5．(多选)对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的是()A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹E．戊图是振动图象，其振幅为8 cm，振动周期为4 s考点三实验：用双缝干涉测光的波长1．基本原理与操作装置及器材操作要领(1)安装：将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上．(2)调节：接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光．调节各部件的中心在同一高度．(3)测量头读数：应使测量头分划板中心刻线和条纹的中心对齐，读出手轮上的读数．2.数据处理与分析：(1)数据处理用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式Δx＝λ得λ＝Δx计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值．(2)误差分析①测条纹间距Δx时带来误差．②测量双缝到光屏间距离l时产生误差．(3)注意事项①保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴．②保持单缝和双缝平行．例3.[2021·浙江卷，节选]下图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置．实验中(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________(单选)．A．旋转测量头B．增大单缝与双缝间的距离C．调节拨杆使单缝与双缝平行(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________(单选)．A．减小单缝与光源间的距离B．减小单缝与双缝间的距离C．增大透镜与单缝间的距离D．增大双缝与测量头间的距离跟进训练6.[2022·吉林毓文一模]某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示．双缝间距d＝0.20 mm，测得屏与双缝间的距离L＝500 mm.然后，接通电源使光源正常工作：(1)某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，如图乙所示，则游标卡尺的读数为________ cm；然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，若游标卡尺的读数为1.67 cm，此时主尺上的________ cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；入射光的波长λ＝________ m；(2)若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有________(至少写一条)．考点四电磁波与相对论1．电磁波谱的特性及应用电磁波谱特性应用递变规律无线电波容易发生衍射通信和广播红外线热效应红外线遥感可见光引起视觉照明等紫外线荧光效应，能杀菌灭菌消毒、防伪X射线穿透能力强医用透视、安检γ射线穿透能力很强工业探伤、医用治疗2.机械波电磁波产生质点的振动周期性变化的电磁场传播介质传播需要介质传播不需要介质波速由介质决定，与频率无关与介质及频率都有关类型横波或纵波横波跟进训练7.(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信8．(多选)下列说法正确的是()A．波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率B．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C．当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化D．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大E．X射线的频率比无线电波的频率高9．[2022·广东佛山一模]小嘉同学参加科技展时了解到，现今5G技术用于传输的电磁波信号频率更高，传播数据的带宽更大，则相对而言，5G技术所用电磁波波长更________(填“长”或“短”)，绕过障碍物的能力更________(填“强”或“弱”)．小嘉同学还了解到，为接收信号，手机都应该有天线，天线的长度应与信号电磁波的波长成正比，最好为波长的～，以前的手机天线伸得很长，现在因为________，可以为了美观、方便，将手机天线做在手机内部．10．自从1865年麦克斯韦预言电磁波的存在，人们的生活已经与电磁波密不可分，不同频率的电磁波被应用于生活的各个领域．例如：我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1 561 MHz，家用Wi-Fi所使用的电磁波频率约为5 725 MHz.则Wi-Fi信号与北斗导航信号叠加时，________(填“能”或“不能”)产生干涉现象：当Wi-Fi信号穿越墙壁进入另一个房间后，其波长________，原因是________________________________________________________________________．温馨提示：请完成课时分层作业(四十三)单元质量评估(十四)第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论必备知识·自主排查一、1．(1)亮暗(2)相同(3)白色亮彩色2．(1)薄膜(2)相等3．(1)相差不多还小4．(1)一切方向(2)特定(3)①偏振片②折射二、1．某一特定2．一切方向强度3．垂直横波4．立体电影三、1．(1)横波介质(2)c＝3×108 m/s(4)折射衍射2．(1)开放(2)调幅调频3．电谐振4．无线电波四、1．(1)相同的(2)相同的2．mc2生活情境1．(1)√(2)√(3)√教材拓展2．答案：ADE3．答案：AD4．答案：A关键能力·分层突破例1解析：试题考查双缝干涉等必备知识，主要考查理解能力、推理能力，模型建构能力，体现了物理观念、科学思维的学科素养，突出对基础性考查要求．设A光在空气中波长为λ，由λ＝得λ＝6×10－7 m，光的路程差Δs＝2.1×10－6m，所以N＝＝3.5，即从S1和S2到P点的光的路程差Δs是波长λ的3.5倍，所以P点为暗条纹．将S2用遮光片挡住．光屏上得到的是衍射条纹，是不均匀分布的．答案：暗不均匀例2解析：光在肥皂膜的前、后表面反射形成相干光，其波程差与薄膜厚度有关，在重力作用下，肥皂膜形成上薄下厚的的楔形，在同一水平面上厚度相等，形成亮纹(或暗纹)，因此，干涉条纹应是水平的，故选项A错误，选项B、D正确；蓝光的波长小于红光的波长，因此用蓝光照射薄膜所产生的干涉条纹的间距比红光的小，故C正确；干涉条纹间距是相等的，选项E错误．答案：BCD1．解析：(1)要形成光的干涉，两列光的频率应该相同，在题图所示的干涉区域放置光屏，波峰与波谷相遇的C点会出现暗纹．(2)相邻的亮条纹的中心间距Δx＝λ由题意知，亮条纹的数目n＝10则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距L＝代入数据得L＝1.178×10－2 m.答案：(1)频率C(2)1.178×10－2 m2．解析：根据n＝可得n a＝＝，n b＝＝，则n a∶n b＝∶.a光的临界角为sin C n＝＝≈0.577<sin 37°＝0.6，可知若复合光的入射角增大至37°，则a光束已经发生全反射，此时a光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37°；根据Δx＝λ＝·∝，则f a∶f b＝Δx b∶Δx a.答案：∶37°Δx b∶Δx a3．解析：通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项B错误；当观察者向静止的光源运动时，观察者接收到的光波频率高于光源的频率，选项D 错误．答案：ACE4．解析：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，选项A、B反映了光的偏振特性；选项C是偏振现象的应用；选项D是光的衍射现象，D项错误；阳光在水面的反射光是偏振光，故选项E错误．答案：ABC5．解析：题图甲是小孔衍射的图样，但不是“泊松亮斑”，故A错．题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，但其干涉条纹应为水平的，故D错．答案：BCE例3解析：(1)条纹模糊，原因可能是单缝与双缝没有完全平行造成的，与测量头的位置无关，与单缝与双缝间的距离也无关，故可以调节拨杆让单缝与双缝平行，使干涉条纹变清晰，C正确；(2)由条纹间距公式Δx＝λ可得，增大双缝与测量头间的距离l，可增大条纹间距，D正确．答案：(1)C(2)D6．解析：(1)游标卡尺的读数为1.1 cm＋0.1 mm×1＝1.11 cm；若游标卡尺的读数为1.67 cm，此时主尺上的2.30 cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；条纹间距Δx＝cm＝0.08 cm，则根据Δx＝λ可得λ＝＝m＝3.2×10－7 m．(2)若实验中发现条纹太密，即条纹间距太小，根据Δx＝λ可采取的改善办法有：减小双缝间距d或者增大双缝到屏的距离L.答案：(1)1.11 2.30 3.2×10－7(2)减小双缝间距d或者增大双缝到屏的距离L7．解析：紫外线比紫光的波长短，更不容易发生干涉和衍射，C错误．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是无线电波，D错误．答案：ABE8．解析：声波发生多普勒效应时，相应声源的振动频率不变，C错；物体做受迫振动时，驱动力的频率与物体的固有频率相同时，振幅最大，D错．答案：ABE9．解析：根据公式f＝，可知，频率高则波长短，则5G技术所用电磁波波长更短．频率越高，波长越短，衍射现象越不明显，绕过障碍物的能力越弱．由于天线的长度与信号电磁波的波长成正比，且现在电磁波波长变短了，则天线长度变短，可以为了美观、方便，将手机天线做在手机内部．答案：短弱电磁波波长变短，则天线长度不需要太长10．解析：Wi-Fi信号的频率与北斗导航信号的频率不同，不能产生干涉现象．当Wi-Fi 信号穿越墙壁进入另一个房间后，电磁波穿越墙壁后能量减小，但波的频率不会改变，同时传播的速度也不会改变，所以其波长不变．答案：不能不变电磁波穿越墙壁后能量减小，但波的频率不会改变，同时传播的速度也不会改变，所以波长不变。
高二物理知识点详解光的衍射与干涉现象
高二物理知识点详解光的衍射与干涉现象光是一种电磁波，除了直线传播外，还会发生衍射和干涉现象。
衍射和干涉是光的波动性质的重要表现，也是物理学中的重要研究内容。
本文将详细解析光的衍射与干涉现象。
一、光的衍射1. 衍射现象的定义和特点光的衍射是指光通过孔径或物体边缘时的偏向现象。
其特点包括：（1）光的波动性质：光的波动性质使得光能够衍射。
（2）波的理论：光的波动性质可通过波的理论解释。
2. 衍射公式及应用光的衍射公式表示为：D·sinθ = m·λ，其中D为衍射的衍射度，θ为衍射角，m为光的级别（m=0,1,2,…），λ为光的波长。
光的衍射可应用于天文学、物理实验等领域。
例如，在显微镜中，光通过物体的孔径或衍射屏，能够形成衍射图案，有效地观察物体的微观结构。
二、光的干涉1. 干涉现象的定义和特点光的干涉是指两个或多个光波相遇产生交叠叠加的现象。
其特点包括：（1）光波的叠加原理：两个光波相遇时，会叠加形成干涉条纹。
（2）明暗条纹交替出现：干涉条纹有明暗相间的特点。
（3）干涉现象的条件：干涉现象需要两个相干光源和光程差。
2. 干涉的类型光的干涉分为两种类型：相干干涉和非相干干涉。
（1）相干干涉：相干光通过初始相差不大的主光源形成。
例如Young双缝干涉实验。
（2）非相干干涉：非相干光通过光学装置形成。
例如牛顿环干涉实验。
3. 干涉的应用干涉现象广泛应用于光学仪器和光学测量等领域。
例如，在干涉仪中，利用干涉现象可以测定光的波长、光的折射率等物理量。
三、光的衍射与干涉在生活中的应用光的衍射与干涉现象在生活中也有许多实际应用。
1. 光的衍射应用（1）CD/DVD光盘：CD/DVD光盘的读写过程是依赖光的衍射原理，利用光的波动性质在光盘上的小凹槽和小凸起之间读取信息。
（2）显微镜：通过使用光的衍射现象，显微镜可以放大被观察物体的显微结构，使其更清晰可见。
2. 光的干涉应用（1）干涉仪：干涉仪是一种利用光的干涉现象测量物理量的精密光学仪器，常用于光学测量、波长测量、折射率测量等。
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光的干涉 干涉和衍射的区别和联系
例14-5：劈尖上面玻璃板做如下运动，试指明干涉条纹如何移动及相邻条纹间距如何变化？
图14-14 解：结果如下：
图号 条纹移动 相邻条纹间距（sin2ne）
（a） 沿斜面向下 不变 （b） 随斜面向右 不变 （c） 沿斜面向下 变小 【例5】如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反向的光叠加而成的（ C ） A．a的上表面、b的下表面 B．a的上表面、b的上表面 C．a的下表面、b的上表面 D.a的下表面、b的下表面D. 【例6】现代光学装置中的透镜，棱镜的表面常涂上一层薄膜（一般用氟化镁），当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时，可以大大减少入射光的反射损失，从而增强透射光的强度，这种作用是应用了光的（C） A．色散现象 B．全反射现象 C．干涉现象 D．衍射现象 【例7】（2001年全国高考）在如图中所示,A、B两幅图是由单色光 分别入射到圆孔而成成的的图像，其中图A是光的衍射 （填干涉或衍射）图像，由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径小于（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。
【例8】在双缝干涉实验中，如果将双缝中的一条挡住，其它都不改变，那么在光屏上观察到的现象将是 （答案C） A.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是亮纹的亮度变暗了 B.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是由于挡住一条缝，所以光屏上只有一半区域内有干涉条纹，另一半区域内将没有干涉条纹 C.仍然有明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和亮度分布不再是均匀的了
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)(a)(b)(c
向上平动向右平动绕棱转动
图A 图B D.由于只有单缝，不能形成相干光源，所以不会发生光的干涉现象，光屏上将没有任何条纹出现 1．如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是( D ) ①单缝S的作用是为了增加光的强度. ②双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源. ③当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹。 ④当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时,产生中央亮条纹. A.①B.①② C.②④D.②③ 2.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差△x=0.6,若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是(AD ) A.用频率为f1的单色光照射时,出现明条纹. B.用频率为f2的单色光照射时,出现明条纹. C.用频率为f1的单色光照射时,出现暗条纹. D.用频率为f2的单色光照射时,出现暗条纹. 3．关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是(ABD ) A.用同一种单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的单色条纹. B.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍. C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍. D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差一定为该色光半波长的奇数倍. 4．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（ C ） A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它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，其它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 D AD ABD C A C AC A BD AC B D B A 5．如图所示，一束白光从左侧射人肥皂薄膜，下列说法中正确的是 （A ） ①人从右侧向左看，可看到彩色条纹 ②人从左侧向右看，可看到彩色条纹 ③彩色条纹水平排列 ④彩色条纹竖直排列 A．②③ B．①②④C．②④ D．①③ 6．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。下列说法中正确的有 （ C ）
A．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx 将增大 B．如果增大双缝之间的距离，Δx 将增大 C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大 D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大 7．如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气
膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是 （ AC） A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的
8．在一发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆屏从较大调到完全闭合的过程中，在屏上看到的现象是：（ A ） Ａ．先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗 Ｂ．先是圆形亮区，最后完全黑暗 Ｃ．先是圆形亮环，最后完全黑暗 Ｄ．先是圆形亮环，再是圆形亮区，最后完全黑暗 9．关于光学装置上的增透膜，下列说法中错误的是：（BD ） Ａ．照相机的镜头上涂增透膜后，可提高成像质量 Ｂ．光学镜头上涂增透膜，是为了使入射光的各种色光都不发生反射 Ｃ．增透膜的厚度应是入射光在介质中波长的四分之一 Ｄ．涂有增透膜的镜头，看上去呈淡紫色，说明增透膜增加了镜头对紫光的透射程度 10.在光的双缝干涉实验中，如果只改变一个条件，以下说法中正确的是：（AC ） Ａ．使双缝间距变小，则条纹间距变宽 Ｂ．使屏与双缝距离变小，则条纹间距变宽 Ｃ．将入射光由绿光改为红光，则条纹间距变宽 Ｄ．将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽 11．如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为m7106的橙光做实验时，光屏中心点Ｐ点及其上方的P１点形成两条相邻的亮纹；若换用
波长为m7104的紫光重复上述实验，在Ｐ和P1点形成的亮、暗纹情况是（ B ） Ａ．Ｐ和P1都是亮纹 Ｂ．Ｐ是亮纹，P1是暗纹 Ｃ．Ｐ是暗纹，P1是亮纹 Ｄ．Ｐ和P1都是暗纹 12．下面哪些属于光的干涉现象：（ D ） Ａ．雨后美丽的彩虹 Ｂ．对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹 Ｃ．光通过三棱镜产生的彩色条纹 Ｄ．阳光下肥皂膜上的彩色条纹 13．关于光的衍射现象，以下说法中正确的是：（B ） Ａ．缝的宽度越小，衍射图案越亮 Ｂ．缝的宽度越小，衍射现象越明显 Ｃ．缝的宽度越小，光的传播路线越接近直线 Ｄ．入射光的波长越短，衍射现象越明显 14．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1
和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏
上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是 ( A) A.只有①②正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确 15．在用双缝干涉测光的波长的实验中：⑴已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如左图所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如右图所示。这两次示数依次为__0.641_____mm和_10.296_____mm。由此可以计算出本实验所用的单色光的波长为___536____nm。 参考答案：
S O S1 S2 绿光
P
双缝
0 10
15 0 5 10 25
30 1.D 2.AD 3. ABD 4. C 5. A 6. C 7. AC 8.A 9. BD 10.AC 11. B 12. D 13. B 14.A15.0.641 10.296， 536 习题六 一、选择题 1．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，设屏到双缝的距离D =2.0m，用波长=500nm的单色光垂直入射，若双缝间距d以0.2mms-1的速率对称地增大（但仍满足d << D），则在屏上距中心点x =5cm处，每秒钟扫过的干涉亮纹的条数为[ ] （A）1条； （B）2条； （C）5条； （D）10条。 答案：D
解：缝宽为d时，双缝至屏上x处的光程差为dxD。所以当d增大时，光程差改变，引起干涉条纹移动。若干涉条纹移动N条，则对应的光程差改变为N，依题意，经1s，光程差的改变量为： NDxdDxd
2.0
由此可解出N=10。 2．在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中O处，现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则 [ ] （A）中央明条纹向下移动，且条纹间距不变； （B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大； （C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大； （D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。 答案：D 解：条纹间距与参数d、D和有关，而与光源的竖直位置无关。但光源下移时，在原O点处两光程差不再为0，而且光程差为0处必在O点上方，即中央明纹向上移动。 3．如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反
射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e，而且n1 > n2 > n3，则两束反射光在相遇点的位相差为 [ ] （A）24/ne； （B）22/ne； （C）24/ne； （D）24/ne。 答案：A 解：三层介质折射率连续变化，故上下两光之间无附加程差。垂直入射，所以反射光
22
422,ne
ne
4．借助于玻璃表面上所涂的折射率为n =1.38的MgF2透明簿膜，可以减少折射率为1.60的玻璃表面的反射。若波长为500nm的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，试问此透明薄膜的厚度至少为多少nm? [ ]
SO
1
S
2SS
1n2n
3ne