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专题11.2 光的干涉、衍射和偏振【练】
1、（2022·江苏南京·模拟预测）下列四幅图中对应于光的干涉现象场景的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】 B
【解析】A．属于单缝衍射现象，A错误；
B．属于薄膜干涉现象，B正确；
C．属于光的偏振现象，C错误；
D．属于光的色散现象，D错误。
故选B。
2、．（2022·福建·福州三中模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越长
B．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较小
C．要确定雷达和目标的距离需测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t，再根据 求解距离
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个增透膜以减弱玻璃反射光的影响
【答案】 C
【解析】A．根据
可知，在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越小，故A错误；
B．蓝光比绿光频率大，波长短，因此根据
可知让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大，故B错误；
C．雷达和目标的距离为电磁波传播路程的一半，因此距离为故C正确；
D．玻璃反射光属于偏振光，加偏振片的作用是减弱玻璃反射光的强度，从而增大其他物品透射
光的强度，而增透膜是利用薄膜前后两表面反射透射光，反射的两路透射光光程差恰好等于半波
长的奇数倍，两列波便产生相消干涉，振动减弱，从而增强透射光的强度，因此若加装增透膜，
不仅无法减弱玻璃的反射光，反而会增加玻璃反射光带来的负面效果，故D错误。
故选C。
3、（2022·湖南·长沙市明德中学高三开学考试）如图所示，一束含有两种频率的复色光斜射向一
块厚玻璃砖，玻璃砖的另一面涂有水银，光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入射面一侧射出，
分成了两束单色光a和b、则下列说法正确的是（ ）
A．a、b两束出射光不会是平行的
B．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距
C．在玻璃砖中a光的速度比b光的速度小
D．若将该复色光从玻璃砖斜射向空气中，逐渐增大光在玻璃中的入射角，则在空气中的折射光，
b光最先消失
【答案】 D
【解析】A．作出光路图如图所示
因为a、b两光在左边表面的折射角与反射后在左边表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出
射光束一定相互平行，A错误；
B．根据频率越大，折射率越大以及
c=λf因为b光偏折大因此光的频率大，即b光的波长小于a光的波长结合
可知用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，b光干涉条纹间距小于a光干涉条纹间距，B错误；
C．根据公式
可知，折射率越大，速度越小，而由B项可知，b光的频率大，故b光的速度小，C错误；
D．由B项可知，b光的频率大，则b光的折射率也越大，由
可得，从玻璃射向空气中，b光的全反射临界角越小，故b光最先消失，D正确。
故选D。
4、（2022·湖北·黄石市有色第一中学模拟预测）“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹是一种光学现
象。当阳光照射到空中的雨点时，光线被折射及反射，在空中形成七彩光谱。太阳光射到小水珠
发生色散形成彩虹的光路如图所示，a、b为两种折射出的单色光。下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长小于b光的波长
B．在水珠中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C．用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的宽
D．若a光可使某金属发生光电效应，则b光也能使该金属发生光电效应
【答案】 D
【解析】A．由光路图可知，太阳光射到小水珠时，a光的偏折程度比b的偏折程度小，所以水珠
对a光的折射率比对b光的折射率小，a光的频率比b光的频率小，a光的波长大于b光的波长，
A错误；
B．根据
可知在水珠中，a光的传播速度大于b光的传播速度，B错误；
C．根据
可知用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的窄，C错误；D．若a光可使某金属发生光电效应，则a光的频率大于该金属的极限频率，所以b光的频率也
一定大于该金属的极限频率，则b光也能使该金属发生光电效应，D正确；
故选D。
5、（2022·上海金山·二模）如图，通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时
看到三个现象。在狭缝宽度逐渐变小过程中，所看到的三个图像的顺序可能是（ ）
A．abc B．bca C．cab D．bac
【答案】 D
【解析】随着宽度逐渐变小，最开始呈现的是光的直线传播，即 b图的情况，随后变为衍射，且
衍射所对应的狭缝越小，衍射现象越明显，故先后出现a与c图，故选D。
6、（2022·上海市复兴高级中学二模）某种“冷光灯”如图。其后面的反光镜表面涂有一层透明
的薄膜，利用干涉原理，可将灯光中具有明显热效应的那部分电磁波叠加相消。被叠加相消的是
（ ）
A．红外线 B．红光 C．紫光 D．紫外线
【答案】 A
【解析】红外线具有明显热效应，被叠加相消的是红外线。
故选A。
7、（多选）（2022·江西省乐平中学高三开学考试）下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明光是一种横波
B．在太阳光照射下，水面上的油膜看上去是彩色，说明油本身就是彩色的
C．光的色散现象是由光的干涉引起的
D．树林中，经常会看到茂密的树叶间有彩色的光环，这属于光的衍射现象
E．“彩超”能够测出人体血液流动的速度，利用了多普勒效应比较反射波相对于入射波频率的
变化的原理
【答案】 ADE
【解析】A．光的偏振现象说明光振动方向与传播方向垂直，即说明光是一种横波，A正确；
B．在太阳光照射下，水面上的油膜看上去是彩色的原因是光的干涉现象，B错误；
C．光的色散现象是由光的折射引起的，C错误；D．树林中，经常会看到茂密的树叶间有彩色的光环，这属于光的衍射现象，D正确；
E．“彩超”能够测出人体血液流动的速度，利用了多普勒效应比较反射波相对于入射波频率的
变化的原理，E正确。
故选ADE。
8、（多选）（2022·北京·牛栏山一中高二期中）在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的
一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面
上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是
（ ）
A．图中光束①是红光，光束②是蓝光
B．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度慢
C．若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的窄
D．光束①比②更容易发生明显衍射现象
【答案】 BC
【解析】A．由图可知介质对①光的折射率比对②光的折射率大，所以①光的频率高于②光的频
率，故图中光束①是蓝光，光束②是红光，A错误；
B．由 可知，折射率大，波速小，故在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度慢，
B正确；
C．由 可知，通过同一双缝干射装置，波长短，条纹间距窄。因为①光的频率高于②光的
频率，故①光的波长小于②光的波长，即光束①的条纹宽度比光束②的窄，C正确；
D．因为①光的波长小于②光的波长，所以②光更容易发生衍射现象，D错误。
故选BC。
9、（2022·内蒙古·二模）冬奥会雪上项目的运动员都佩戴有护目镜，护目镜上附有一层“增反
膜”，以减小紫外线对眼睛的伤害。制作护目镜时需要测量紫外线的波长。假设利用双缝干涉进
行波长的测量，实验中使用的双缝间距 ，双缝到屏的距离 ，测得屏上干涉条纹中
亮条纹间距 。求：
（1）被测紫外线的频率 ；
（2）若选用薄膜材料的折射率为 ，则制作“增反膜”眼镜时，“增反膜”的最小厚度是多少？
【答案】 （1） ；（2）
【解析】（1）根据
解得被测紫外线的波长为
则被测紫外线的频率为
（2）当光程差等于光在薄膜中的波长的整数倍时，即
（ ， ， ……）
则出现明条纹，因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的一半，紫外线在膜中的波长为
故膜的最小厚度为
10、（2022·上海嘉定·二模）利用图a所示的装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到图 b
中甲和乙两种图样。则（ ）
A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲的双缝间距较大
【答案】 A
【解析】单缝衍射图样为中央亮纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条
纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲、乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，A正确，BCD错误；故选A。
11、（2022·四川省德阳市第三中学高三开学考试）FAST电磁波宁静区无线电设施及建设遥感监
测项目正式启动，确保“中国天眼”有良好的射电波信号接收环境。关于电磁波和机械波，下列
说法正确的有（ ）
A．与X射线相比，红外线更不容易发生明显的衍射现象
B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
C．频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大
D．机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高传播速度越大
【答案】 B
【解析】A．波的波长越长，越容易发生明显的衍射现象，与X射线相比，红外线波长更长，更
容易发生明显的衍射现象，故A项错误；
B．机械波的形成可表达为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源较近的质点振动得早
一些，故B项正确；
C．在真空中各种频率的电磁波传播速度都相同，故C项错误；
D．机械波在给定的介质中传播时，波的传播速度不变，故D项错误。
故选B。
12、（2022·北京市第四十三中学高三期中）如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为a、
b、c三束单色光。如果b光是蓝光，则以下说法正确的是（ ）
A．a光可能是紫光 B．c光可能是红光
C．a光的波长小于b光的波长 D．b光的频率小于c光的频率
【答案】 D
【解析】A．对同一种介质，光的频率越大，其折射率就越大，折射时的偏折程度就越大；红、
橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中，由红到紫光的频率越来越大、折射率依次越来越大，红光
的频率率和折射最小，紫光的频率和折射率最大；如果b是蓝光，则a光的频率 小于蓝光，因而
a不可能是紫光，故A错误；
B．由于c光的偏折程度大于b光，所以c光的折射率比b光大，c光的频率高于b光，故c光不
可能是红光，故B错误；
C．由于a光的偏折程度小于b光，a光的折射率小于b光的折射率，其频率比b光的小，a光的波长大于b光的波长，故C错误；
D．由于c光的偏折程度大于b光，其频率比b光的大，故D正确。
故选D。
13、（2022·北京大兴精华学校三模）下列对于光现象的描述正确的是（ ）
A．三棱镜色散属于光的衍射现象
B．泊松亮斑属于衍射现象
C．光导纤维利用了光的干涉
D．阳光下的肥皂泡是彩色的属于光的折射
【答案】 B
【解析】A．三棱镜色散属于光的折射现象，故A错误；
B．泊松亮斑属于衍射现象，故B正确；
C．光导纤维利用了光的全反射，故C错误；
D．阳光下的肥皂泡是彩色的属于光的干涉现象，故D错误。
故选B。
14、（2022·山东聊城一中高三开学考试）“4G改变生活，5G改变社会”。目前中国建成了100
多万座5G基站，占全球70%以上，中国企业的5G核心专利以绝对优势位居全球榜首。5G网络
使用的无线电通信频率是在 以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在
之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是
（ ）
A．5G信号比4G信号传播速度更快
B．5G信号比4G信号波长更长
C．5G信号和4G信号都是横波
D．5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
【答案】 C
【解析】A．5G信号和4G信号都是电磁波，真空中，5G信号比4G信号传播速度相同，故A错
误；
B．5G信号比4G信号频率更高，波长更短，故B错误；
C．5G信号和4G信号都是横波，故C正确；
D．4G信号比5G信号波长长，更容易绕过障碍物，故D错误。
故选C。
15、（多选）（多选）（2022·四川· 模拟预测）如图所示，一束复色光沿 PO方向射向一上、下
表面平行的无限大厚玻璃平面镜的上表面，一共得到三束光 、 、 。则（ ）A．该复色光由三种颜色的光混合而成
B．光束 在玻璃中的传播速度比光束 小
C．光束 、 在玻璃砖内部传播的时间不可能相同
D．改变α角且 ，光束 、 一定始终与光束 平行
E．光束 与光束 通过同一单缝衍射仪后，光束 的中央亮条纹比光束 的中央亮条纹窄
【答案】 BDE
【解析】根据题意将光路图补充完整，如图所示，其中 为光束 的折射角， 为光束 的折射
角
A．光束 为反射光线，仍是复色光，光束 、 由于折射率不同导致偏折分离，为单色光，即该
复色光由两种颜色的光混合而成，A错误；
B．根据折射率的定义，光束 、 的折射率表示为
因为 ，则有
光束 在玻璃中的传播速度比光束 小，B正确；
C.设玻璃砖的厚度为 ，光束 、 在玻璃砖中传播的时间表示为
当满足 时，传播的时间相等，即或
又因为 ，且均为锐角，则有
且
因此，光束 、 在玻璃砖内部传播的时间有可能相同，C错误；
D．玻璃砖上下表面平行，根据光的反射定律及光路的可逆性，改变 α角且 ，光束 、
一定始终与光束 平行，D正确；
E．光束 的折射率大于光束 的折射率，可知同种介质中光束 的波长小于光束 的波长，根
据单缝衍射的规律，同一单缝衍射仪，波长越短，中央亮条纹越窄，因此，光束 与光束 通过
同一单缝衍射仪后，光束 的中央亮条纹比光束 的中央亮条纹窄，E正确。
故选BDE。
16、（多选）（多选）（2022·山西·怀仁市第一中学校模拟预测）如图所示，一束光照射到三棱
镜上发生色散，分成a、b两束光打在光屏上。关于这一现象的描述，以下说法正确的是（ ）
A．如果a是绿光，b可能是黄光
B．对同一种介质，a的折射率小于b的折射率
C．a在真空中的传播速度大于b
D．b在三棱镜中的传播速度小于a
E．让a、b分别通过同一双缝发生干涉，a的干涉条纹宽度大于b
【答案】 BDE
【解析】A．如果a是绿光，b比绿光的波长更短，不可能是黄光，故A错误；
B．题图中可以看出在三棱镜的左侧面第一次折射时，入射角相同的情况下，a光的折射角大于b
光，由折射定律可知a的折射率小于b的，故B正确；
C．所有光在真空中的传播速度相同，故C错误；
D．折射率越大，在介质中的传播速度越小，故D正确；
E．a的折射率小，波长长，干涉条纹的间距更宽，故E正确。
故选BDE。
17、（2022·江苏连云港·三模）研究光的干涉现象原理图如图所示。光源 到双缝 、 的距离相
等， 、 连线平行于光屏， 点为 、 连线中垂线与光屏的交点。光源 发出单色光，经 、
传播到光屏上 点， 垂直于光屏， 为某亮条纹中心， 之间还有 条亮条纹，光由 、传播到 点的时间差为 。现紧贴 放置厚度为 的玻璃片，光由 垂直穿过玻璃片传播到 点
与光由 直接传播到 点时间相等。已知光在真空中的速度为 ，玻璃对该单色光的折射率为 ，
不考虑光在玻璃片内的反射，求：
（1）单色光在真空中的波长 ；
（2）玻璃片的厚度 。
【答案】 （1） ；（2）
【解析】（1）由题意， 为第 级亮条纹中心，则有
又
解得
（2）由题意，设光在玻璃中的传播速度为 ，则
且
解得
18、（2022·辽宁实验中学模拟预测）如图，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖， B=90°，一
束频率为f=5 1014Hz的光线从AB面中点处垂直射入校镜，在AC面发生全反射，从BC面射出后，
进入双缝干涉装置。已知AC长度l=0.15m，双缝间距d=0.2mm，光屏离双缝L=1.0m，光在真空
中的传播速度为c=3.0 108m/s。求：
（1）玻璃砖的折射率的最小值n；
（2）光线在玻璃砖中传播的最短时间t；
（3）光屏上相邻亮条纹的间距Δx。【答案】 （1） ；（2） ；（3）
【解析】（1）设玻璃砖的折射率的最小值n
解得
（2）光线在玻璃砖中传播的最短时间t为
光在玻璃中传播的速度为
解得
（3）光屏上相邻亮条纹的间距Δx
解得
19、（2022·北京·高考真题）下列现象能说明光是横波的是（ ）
A．光的衍射现象 B．光的折射现象
C．光的偏振现象 D．光的干涉现象
【答案】 C
【解析】光的偏振现象能说明光是横波。
故选C。20、（2022·浙江·高考真题）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
【答案】 B
【解析】A．用复色光投射同样能看到条纹，A错误；
B．双缝干涉实验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确；
C．由条纹间 知，把光屏前移或后移，改变了L，从而改变了条纹间距，但还可能看到明
暗相间条纹，C错误；
D．由条纹间 知，且λ < λ ，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。
蓝 红
故选B。
21、（2021·山东·高考真题）用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的
干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】 D
【解析】用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，从透明薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干
光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射
光叠加后形成的，其光程差为透明薄膜厚度的2倍，当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹，即当
薄膜的厚度时对应的条纹为亮条纹，在题目的干涉条纹中，从左向右条纹的间距逐渐增大，结合干涉条纹公
式对应的厚度公式可知从左向右薄膜厚度的变化率逐渐减小。
故选D。
22、（2020·天津·高考真题）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫
情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫
外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（
）
A．红外线的光子能量比紫外线的大
B．真空中红外线的波长比紫外线的长
C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
【答案】 B
【解析】A．因为红外线的频率小于紫外线，根据
可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；
B．根据
可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；
C．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；
D．光都具有偏振现象，故D错误。
故选B。
