文档内容
考点 65 光的干涉、衍射和偏振
（核心考点精讲精练）
1. 5年真题考点分布
2023·山东卷·T5
2023·江苏卷·T6
2023·北京卷·T2
2022·浙江6月选考·T4
2022·山东卷·T10
光的干涉、衍射和偏振
2021·江苏卷·T6
2021·浙江6月选考·T16
2020·山东卷·T3
2020·北京卷·T1
2019·北京卷·T14
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近几年高考主要考查：光的干涉、衍射和偏振
【备考策略】
1.知道什么是光的干涉、衍射和偏振.
2.掌握双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件.
3.知道发生明显衍射的条件．
【命题预测】
双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件，以及几何光学与物理光学的综合应用是高频考点。考向 1 光的干涉现象
1．双缝干涉
(1)条纹间距：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．
l
干涉条纹间距公式Δx＝ λ的应用，关键是要明确公式中各量的意义：l是双缝到光屏的距离，d是双缝间
d
的距离，λ是入射光波的波长。
(2)明暗条纹的判断方法：
如图所示，相干光源S、S 发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r－r.
1 2 2 1
当Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现明条纹．
当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)时，光屏上P′处出现暗条纹．
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，
从膜的前表面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等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ.
在P、P 处，Δr＝nλ(n＝1,2,3，…)，薄膜上出现明条纹．
1 2
在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹．
(3)应用：增透膜、检查平面的平整度．
干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整
光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。
（2023·江苏·统考高考真题）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改
变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（
）
A． 倍 B． 倍 C．2倍 D．3倍
（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．
考向 2 光的衍射和偏振现象
1.单缝衍射与双缝干涉的比较
单缝衍射 双缝干涉
不 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等
同 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
点 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等
相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
2.光的干涉和衍射的本质
光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从
单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的。
3.对光的偏振的理解
（1）自然光与偏振光的比较
类别 自然光（非偏振光） 偏振光
光的来源 从普通光源发出的光 自然光通过起偏器后的光
在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方 在垂直于光的传播方向的平面内，
光的振动方向
向，且沿各个方向振动的光的强度相同 光振动沿特定方向
（2）偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。
（2023·天津·统考高考真题）能说明光是横波的是（ ）
A．全反射 B．干涉 C．偏振 D．衍射
（多选）（2022·山东·统考高考真题）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 ，
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（ ）
A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大
C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．照射两条狭缝时，若光从狭缝 、 到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹
考向 3 几何光学与物理光学的综合应用
（2023·重庆·统考高考真题）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察 a、b两单色光的干涉条纹，发现
在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入
空气，发现a光的折射角比b光的大，则（ ）
A．在空气中传播时，a光的波长比b光的大
B．在水中传播时，a光的速度比b光的大
C．在水中传播时，a光的频率比b光的小
D．由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小
（2023春·四川成都·高三树德中学校考开学考试）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面中点处垂直射入棱镜，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。
【基础过关】
1．（2023秋·云南·高三校联考阶段练习）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．折射现象 B．全反射现象
C．衍射现象 D．干涉现象
2．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考一模）以下说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明光是一种纵波B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑属于光的干涉现象
C．照相机镜头贴增透膜呈淡紫色属于光的衍射现象
D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环，这是圆孔衍射现象
3．（2023秋·江苏·高三校联考开学考试）下列有关光学现象说法正确的是（ ）
A．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线会聚而形成的
B．双缝干涉实验中的双缝间距变小，则相邻条纹间距变大
C．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
D．观看立体电影时需配戴特制眼镜利用了光的干涉现象
4．（多选）（2023春·山东·高三统考学业考试）关于以下四个示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹
B．图乙所示用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，该区域薄膜厚度一定
沿x轴正方向逐渐变厚
C．丙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转90°，条纹不会跟着顺时针旋转90°
D．图丁所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的
5．（多选）（2023·全国·模拟预测）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
6．（多选）（2023·陕西宝鸡·统考二模）关于声和光现象及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．光学镜头增透膜利用了光的干涉现象，增透膜的厚度可以为入射光在膜中波长的
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃外表面反射光的强度
C．全息照相主要是利用了光的偏振，光的偏振现象说明光是一种横波
D．在双缝干涉实验中只将入射光由绿光变为红光，条纹间距会变宽
E．声波和光在介质中的传播速度均与频率无关，都仅由介质来决定
7．（多选）（2023·全国·高三专题练习）下列说法中正确的是（ ）A．用X光扫描发现新冠病人得白肺，利用了电磁波中X光的穿透能力最强的特点
B．一束光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则光在介质2中的速度最大
C．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减弱玻璃的反射光
D．泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的
E．在同一种介质中，波长越短的光单个光子动量越大
8．（多选）（2023·江西南昌·校联考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．红光在水中的传播速度比紫光在水中的传播速度大
B．用无色肥皂液吹出的肥皂泡在阳光下呈彩色，是光的干涉形成的
C．光从光疏介质射入光密介质时，可能会发生全反射现象
D．一束光不能通过两个相互垂直的偏振片，说明光是一种纵波
E．通过狭缝去观察与狭缝平行的白色线状光源时，看到的彩色条纹是光的衍射现象形成的
9．（多选）（2023·全国·高三专题练习）下列有关光学现象的说法正确的是（ ）
A．光的偏振说明光是一种横波
B．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
E．红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距小
10．（多选）（2023·浙江·校联考模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．图甲浸在水中的筷子产生了侧移，而且变粗了，是因为光发生了全反射
B．图乙为泊松亮斑，这个现象证明了光具有波动性
C．对比图丙和图丁两张照片，可知拍摄图丁时相机前可能安装了偏振滤光片
D．物体在以接近光速运动时所遵从的规律，有些是与牛顿力学的结论不相同的
【能力提升】
11．（2023秋·四川遂宁·高三射洪中学校考开学考试）下列所示的图片、示意图或实验装置图大都来源于
课本，则下列判断正确的是（ ）A．甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头镀的一层膜是薄膜干涉的应用
B．乙图是小孔衍射的图样，也被称为泊松亮斑
C．丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，上方是景物，下方是蜃景
D．丁图是干涉图像，其最明显的特征是条纹间距不等
12．（2023·河北唐山·开滦第一中学校考一模）如图用频率为f的单色光，垂直照射双缝，在光屏上O是
中央亮条纹，P点是O上方第二条亮条纹中心，已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下
列说法正确的是（ ）
A．该单色光的波长
B．
C．OP之间的距离为
D．若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第二条亮条纹中心在P点上方
13．（多选）（2023·宁夏石嘴山·石嘴山市第三中学校考模拟预测）关于光现象及应用，下列说法正确的
是（ ）
A．摄影师拍摄水中的游鱼时，常常在镜头前加装一块偏振镜，偏振镜旋转到合适角度时，经过水面的反
射光通过偏振镜时减弱，拍摄效果较好
B．由于光的折射现象，空中的水鸟看到水里的鱼的像比实际位置偏高，而水里的鱼看到空中的水鸟的像
比实际位置偏低
C．雨后天空出现的彩虹，阳光下肥皂泡表面有彩色花纹，都是光的干涉引起的
D．在光的双缝干涉实验中，其他条件不变，双缝间距越小，观察到屏上条纹间距越大
E．高性能相机镜头表面镀了一层透光的膜，看起来有颜色，这是由光的干涉现象引起的
14．（多选）（2023·河南南阳·南阳中学校考三模）关于光现象及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光的直线传播形成的，它支持了光的波动说
B．观看立体电影时佩戴的偏振眼镜左、右镜片的透振方向相互垂直
C．电视机遥控器发出的电磁波的频率大于验钞机发出的电磁波的频率
D．光分别在光导纤维的内芯和外层材料中传播时，在内芯材料中的传播速度较小E．双缝干涉实验中，当两个光源与屏上某处的距离之差等于3个波长时，该处出现亮条纹
15．（多选）（2023·浙江金华·统考三模）某同学利用图所示的装置研究光的干涉和衍射，将刀片在涂有
墨汁的玻璃片上划过便可得到单缝、不同间距双缝的缝屏，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某
次实验时，在电脑屏幕上得到图（甲）所示的两种光a、b的光强分布。下面说法正确的是（ ）
A．这位同学在缝屏上安装的是单缝
B．若a光是核外电子第四激发态到第一激发态跃迁产生的，则b光可能是核外电子第二激发态到第一激
发态
C．在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丙中图线1，则b光可能对应图线2
D．在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丁中图线②，则b光可能对应图线③
16．（多选）（2023·湖南长沙·长沙一中校考二模）电功率为60W的白炽灯正常发光时，白炽灯消耗的电
能有11%产生可见光。已知可见光的平均波长为600nm，普朗克常量 。如图所示，白炽灯
发出的光通过元件M照射到光屏P上。下列说法正确的是（ ）
A．可见光的平均频率为
B．白炽灯每秒发出的可见光的光子数为 个
C．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度将发生周期性的变化
D．如果M是单孔屏，且在光屏上出现了衍射图样，是因为光子经过小孔后到达光屏上各处的概率服从波
动规律
17．（多选）（2023秋·海南海口·高三海南中学校考开学考试）如图所示，a、b两束单色光沿相同方向从
同一点P沿圆心O射入半圆形玻璃砖，其中a光刚好发生全反射，b光沿图示方向射出，β=30°，则下列说
法正确的是（ ）A．单色光a的折射率为n=2
a
B．当减小β时，b光也可能发生全反射现象
C．在玻璃砖中，a光传播速度小于b光传播速度
D．经过同一单缝时，a光比b光衍射现象更明显
18．（多选）（2023秋·广东佛山·高三统考开学考试）小安同学制作了如图所示的干涉装置。一个底部有
双缝的不透光圆柱形杯子，杯口固定一面光屏，用激光按图中方向照射双缝，可在光屏处观察到干涉条纹，
为了增加条纹间距，下列做法可行的是（ ）
A．使用更长的杯子
B．使用频率更低的激光
C．增大激光器到双缝之间的距离
D．在杯子中填充折射率较大的透明物质
19．（多选）（2023秋·河北张家口·高三统考开学考试）1801年，英国物理学家托马斯·杨完成了著名的双
缝干涉实验。如图甲所示为双缝干涉实验的原理图，单缝 、屏上的 点均位于双缝 和 的中垂线上。
已知入射光在真空中的波长为 ，双缝 和 到P点的距离分别为 ，若P点是暗条纹的中心，改变
一个实验条件后，观察到的条纹如乙图上所示变为乙图下所示，下列说法中正确的是（ ）
A．若所改变实验条件为由a光换为b光，a光能使某种金属发生光电效应，则b光也能使该金属发生光电
效应
B．所改变实验条件可能为增大双缝 和 之间的距离
C．实验时可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹
D． （n为整数）
20．（多选）（2023秋·四川广安·高三广安二中校考阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦总结前人的结果，提出了系统的电磁理论B．用相机拍摄水中的鱼时，可通过镜头表面的增透膜，以减弱水面反射光的影响
C．凡是做变速运动的电荷都会在空间中产生电磁波，所以人们周围到处是地磁波
D．因为光也是一种电磁波，所以电磁波可以通过光缆传输，但不能通过电缆传播
E．德国科学家赫兹首次用实验证实了电磁波的存在
21．（多选）（2023·四川成都·校联考模拟预测）对于光的认识和光的应用，下列说法正确的是（
）
A．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越强来测体温的
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点
C．泊松亮斑支持了光的粒子说
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射原理
E．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光会
先发生全反射
22．（多选）（2023春·河北秦皇岛·高三校联考期中）某次双缝干涉实验中双缝上、下放置，用同一单色
光垂直照射狭缝。现仅把下缝 封住，同时把一平面反射镜M镜面向上平放在图中虚线位置，平面镜M
所在平面是 、 的中垂面，此时在屏上（ ）
A．没有干涉条纹
B．干涉条纹的区域只在屏中心以上的部分
C．光通过狭缝发生干涉的同时也发生衍射
D．干涉条纹的间距与仅用双缝 、 做干涉实验时产生的条纹间距相同
23．（2023·广东·一模）如图所示，在“双缝干涉”实验中，双缝 S 、S 到光屏上点P的距离之差为
1 2
0.6μm.若分别用频率为f=5.0×1014Hz和f=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则点P处应出现亮条纹还是
1 2
暗条纹?
24．（2023·全国·模拟预测）在双缝干涉实验中，人们不但关注干涉条纹的静态分布，而且关注它们的移动，而使干涉条纹移动的因素有三方面：一是光源移动，二是装置结构的改变，三是光路中介质的改变。
某实验小组选择移动光源实现中心干涉条纹的移动。实验装置如图所示，建立 xOy直角坐标系，光源S位
于原点，双缝到 y 轴的距离为 R，光屏到 y 轴的距离为 R+D。在光源 S 小角度移动时，存在关系式
，且本次实验中光源移动时均为小角度移动。
（1）求当光源S向y轴负方向移动 到达 时，中心条纹P 移动的距离 。
0
（2）要使条纹 移回到 的中点， 需要水平向左还是向右移动，移动的距离 为多少？
【真题感知】
25．（2023·北京·统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象
26．（2023·山东·统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形
样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形
成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
27．（多选）（2022·天津·高考真题）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛
的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（ ）A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显
C．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高
D．若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距大
28．（2021·江苏·高考真题）铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推
测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）
A． B． C． D．
