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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
【答案】 B
【解析】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有
由题图知
x = 2x
乙 甲
则
故选B。
（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。
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
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 在垂直于光的传播方向的平面内，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
【答案】 C
【解析】A．根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同
的现象，不能因此确定是横波还是纵波，故A错误；
BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波；根据光能发生干涉和衍射现象，说明光
是一种锋返波，具有波动性，故BD错误；
C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确；
故选C。
（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
【答案】 ACD
【解析】A．由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同
时也发生衍射，故A正确；
B．狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图
丙中亮条纹宽度减小，故B错误；
C．根据条纹间距公式 可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间
距增大，故C正确；
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，故D正确。
故选ACD。
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
【答案】 D
【解析】A．根据相邻两条亮条纹的间距计算公式
由此可知
故A错误；
B．根据折射定律
a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，a光的折射角比b光的大，则
根据光在介质中的传播速度与折射率的关系
可得在水中传播时，a光的速度比b光的小，故B错误；
C．在水中传播时，a光的折射率比b光的大，所以a光的频率比b光的大，故C错误；
D．根据临界角与折射率的关系
可得在水中传播时，a光的折射率比b光的大，a光的全反射临界角比b光的小，故D正确。
故选D。
（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。
【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
【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
【答案】 D
【解析】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选D。
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
【答案】 D
【解析】A．光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误；
B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑，这是光的衍射现象，故B错误；
C．涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是因为增透膜对淡紫色光的透射较少，有一部分反射的紫
光，故C错误；
D．用点光源照射小圆孔，后面光屏上会出现明暗相间的圆环，这是圆孔衍射，故D正确。
故选D。
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
【答案】 B
【解析】A．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光线发生全反射而形成的，故A错误；
B．在双缝干涉实验中，相邻条纹间距
若双缝间距d变小，则相邻条纹间距 变大，故B正确；
C．肥皂泡表面可以看到彩色条纹，是因为肥皂泡的前后两面反射回来的两列光发生干涉，故C错误；
D．观看立体电影时需配戴特制眼镜利用了光的偏振现象，故D错误。
故选B。
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
【答案】 CD
【解析】A．甲图为双缝干涉示意图，如果用白炽灯直接照射双缝，可知白炽灯光是由多种单色光组成，
各单色光的波长不同，由双缝干涉条纹间距公式 可知，不同波长的光，产生的条纹间距不同，因
此会产生彩色条纹，在屏上不可以得到等宽、等亮的干涉条纹，故A错误；
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，条纹间距越来越大，
说明该区域薄膜厚度一定沿x轴正方向逐渐变薄，故B错误；
C．丙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转 ，肥皂泡薄膜仍然是上薄下厚，条纹不会跟着顺
时针旋转 ，故C正确；
D．图丁为泊松亮斑，是由于光的衍射形成的，故D正确。
故选CD。
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
【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。
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
【答案】 ABD
【解析】A．光学镜头增透膜利用了光的干涉现象来减弱反射光，令厚度为d，则有
（n=0、1、2、3…）
当n=0时，解得
即增透膜的厚度可以为入射光在膜中波长的 ，A正确；
B．偏振片允许振动方向与透振方向平行的光穿过，振动方向与透振方向垂直的光不能穿过，因此拍摄玻
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，B正确；
C．光的偏振现象说明光是一种横波，但是全息照相利用了激光相干性好的特性，即利用了光的干涉现象，
不是利用光的偏振，C错误；
D．在双缝干涉实验中，根据
可知，将入射光由绿光变为红光，波长变大 ，则条纹间距会变宽，D正确；
E．声波是机械波，其传播速度均与频率无关，仅由介质决定，光是电磁波，其在介质中的传播速度均与
频率有关，由介质与频率共同决定，E错误。
故选ABD。
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
【答案】 BCE
【解析】A．电磁波谱中的 光的穿透能力最强，X光的穿透能力小于 光的穿透能力，A错误；
B．根据
，解得
，
可知
即光在介质2中的速度最大，B正确；
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，为了减弱玻璃表面反射光的影响，提高清晰度，往往在镜头前加装一个偏
振片以减弱玻璃的反射光，C正确；
D．泊松亮斑是光通过小圆盘发生衍射时形成的，D错误；
E．根据
可知，在同一种介质中，波长越短的光单个光子动量越大，E正确。
故选BCE。
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
【答案】 ABE
【解析】A．紫光频率大于红光，光在同种介质中传播时，频率越大，光速越小，A正确；
B．在阳光下观察肥皂泡呈彩色，是光的干涉现象，B正确；
C．只有光从光密介质向光疏介质，且入射角大于临界角时，才能发生全反射现象，C错误；
D．一束光不能通过两个相互垂直的偏振片，说明光是一种横波，只有横波才有偏振现象，D错误；
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，E正确。
故选ABE。
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
【答案】 ABC
【解析】A．光的偏振说明光是一种横波，故A正确；
B．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面发生全反射造成的，故B正确；C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故C正确；
D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，故D错误；
E．红光的波长比黄光的长，故红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，根据形成的条纹间距与波长的关
系式
可知，波长越长，形成的相邻亮条纹间距越大，故E错误。
故选ABC。
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
【答案】 BCD
【解析】A．图甲浸在水中的筷子产生了侧移，而且变粗了，是因为光发生了折射，故A错误；
B．衍射是波特有的一种现象，图乙为泊松亮斑，属于衍射现象，这个现象证明了光具有波动性，故B正
确；
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，让它的透振方向和玻璃表
面的反射光的偏转方向垂直，能有效滤除反射光，拍摄得到的车内景象更为清晰，故C正确；
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，故D正确。
故选BCD。
【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
【答案】 A
【解析】A．甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，光学
镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱，故A正确；
B．乙图是圆板衍射，被称为“泊松亮斑”，而小孔衍射的图样，不是“泊松亮斑”，故B错误；
C．丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，海面下层空气温度比上层低，密度比上层大，故海面附
近的空气折射率从下到上逐渐减小，从远处的景物发出的光线射向海面时，由于不断被折射，越来越偏离
法线方向，进入上层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回空气，人们逆着光线看去，就会看
到远方的景物悬在空中，而产生了“蜃景”现象，那么上方是蜃景，下方是景物，故C错误；
D．丁图是衍射图像，衍射条纹中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，其间距不相等，故D错误。
故选A。
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
【答案】 C
【解析】A．根据波速、波长关系
故A错误；
B．P点是O点上方第二条亮条纹中心
故B错误；
C．双缝干涉两条相邻亮条纹中心间距OP之间的距离为
故C正确；
D．若换用频率更大（波长更短）的单色光照射双缝，O点上方第二条亮条纹中心在P点下方，故D错误。
故选C。
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
【答案】 ADE
【解析】A．经过水面的反射光是偏振光，当偏振片方向与反射光的偏振方向垂直时，可以大大减弱反射
光，拍摄效果较好，故A项正确；
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
也比实际位置偏高，故B项错误；
C．雨后天空出现彩虹，是由于光的折射和全反射的原因，而阳光下肥皂泡表面有彩色花纹，是因为光的
干涉引起，故C项错误；
D．光的双缝干涉实验，其条纹间距公式为
由上述公式可知，当双缝间距越小，其条纹间距越大，故D项正确；
E．高性能相机镜头表面镀了一层透光的膜，光线经过膜的表面和镜头玻璃表面的反射光发生干涉，所以
看起来有颜色，这是光的干涉现象引起的，故E项正确。
故选ADE。
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【答案】 BDE
【解析】A．泊松亮斑是光的衍射形成的，它支持了光的波动说，选项A错误；
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，使双眼分别观察到两幅独立的画面
并进行叠加，形成立体的视觉感受，选项B正确；
C．电视机遥控器发出的电磁波为红外线，验钞机发出的电磁波为紫外线，因此电视机遥控器发出的电磁
波的频率小于验钞机发出的电磁波的频率，选项C错误；
D．光分别在光导纤维的内芯和外层材料中传播时，在内芯材料中的折射率大，根据 可知其传播速度
较小，选项D正确；
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，为波长的整数倍，是加强点，
因此该处出现亮条纹，选项E正确。
故选BDE。
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
【答案】 AB
【解析】A．由图甲可知，条纹中间宽，两边窄，是衍射条纹，这位同学在缝屏安装的是单缝，A正确；
B．由于a光衍射条纹间距较小，则a光波长较短，频率较大，能量较大。故若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，B正确；
C．在同一光电效应实验装置中，a光频率较大，故a光的遏止电压比b光遏止电压大，故a光对应图丙中图线1，则b光不可能对应图线2，C错误；
D．根据
可得
故在同一光电效应实验装置中，逸出功一样，若a光对应图丁中图线②，则b光也对应图线②，D错误。
故选AB。
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
【答案】 BD
【解析】A．光的频率
故A错误；
B．每秒发出的可见光的光子数
个，故B正确；
C．灯泡发出的光是自然光，通过偏振片后是偏振光，旋转偏振片，光屏上光的亮度不会变化，故C错误；
D．光通过小孔后发生衍射，光屏上出现衍射图样，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，故D正确。
故选BD。
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
【答案】 BC
【解析】A．a光刚好发生全反射，由题意得
可得
故A错误；
B．由题可知，半圆形玻璃砖为光密介质，当减小β时，b光入射角增大，当入射角大于或等于b光临界角
后发生全反射，故B正确；
C．由题意可知
而在玻璃砖中光的传播速度
可知
故C正确；
D．由于玻璃砖对a光的折射率大于b光，因此a光的频率大于b光的频率，根据
可知
故经过同一单缝时，b光比a光衍射现象更明显，故D错误。
故选BC。
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
【答案】 AB
【解析】AB．根据双缝干涉时的相邻条纹间距公式 可知，当使用更长的杯子时此时L变大，故条
纹间距变大；由 可知，当使用频率更低的激光时，激光的波长变大，条纹间距会变大，故AB正确；
C．增大激光器到双缝之间的距离对结果没有影响，故C错误；
D．在杯子中填充折射率较大的透明物质，光在介质中的传播速度变小，频率不变，可知光在杯子中的波
长变小，故此时条纹间距变小，故D错误。
故选AB。
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）
【答案】 AB
【解析】B．条纹间距公式 ，D为双缝与光屏之间距离，d为双缝之间距离， 为光的波长，条纹
间距变窄有以下情况：D变小；d增大； 变小，B正确；
A．若所改变实验条件为由a光换为b光，则 ，则a光频率小于b光频率，b光能量更大，故a光能使某种金属发生光电效应，b光可以发生光电效应，A正确；
C．白炽灯光发生干涉，不能得到等宽、等亮的干涉条纹，C错误；
D．P为振动抵消点，故
（n为整数）
D错误。
故选AB。
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
【答案】 ACE
【解析】A．麦克斯韦总结前人的结果，提出了系统的电磁理论，故A正确；
B．用相机拍摄水中的鱼时，可通过镜头表面装一个偏振片，以减弱水面反射光的影响，故B错误；
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，故C正确；
D．因为光也是一种电磁波，所以电磁波可以通过光缆传输，可以通过电缆传播，故D错误；
E．德国科学家赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故E正确。
故选ACE。
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
【答案】 ABE
【解析】A．一切物体都在辐射红外线，温度越高，其辐射的红外线强度越强，故A正确；
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，
故B正确；
C．泊松亮斑是由于光发生衍射形成的，支持了光的波动说，故C错误；
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D错误；
E．由于A光的频率大于B光的频率，所以A光的折射率大于B光的折射率，A光发生全反射的临界角小
于B光的临界角，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射，故E正确。故选ABE。
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
【答案】 BCD
【解析】光路图如下图所示
和 关于平面镜M的像（位于 ）成为相干光源。只是干涉条纹的区域只在屏中心以上的部分，干涉
条纹的间距不变，光通过狭缝发生干涉的同时也发生衍射。
故选BCD。
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?
【答案】 亮条纹；暗条纹
【解析】如图所示双缝S、S 到光屏上点P的距离差
1 2
Δr=S S'
2 2
当Δr等于单色光波长的整数倍时，由S 和S 发出的光在点P互相加强，点P处出现亮条纹；当Δr等于单
1 2
色光半波长的奇数倍时，由S 和S 发出的光在点P互相抵消，点P处出现暗条纹。频率为f 的单色光的波
1 2 1
长为
λ= = m=0.6×10-6m=0.6μm
1
频率为f 的单色光的波长为
2
λ= = m=0.4×10-6m=0.4μm
2
由于
Δr=λ = λ
1 2
所以用频率为f 的单色光照射时，点P处出现亮条纹，用频率为f 的单色光照射时，点P处出现暗条纹。
1 2
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？【答案】 （1） ；（2）向左移动
【解析】（1）中心条纹P 处亮纹的产生原因是光源S发出的经过S 、S 的光线到P 点的光程差为零，因
0 1 2 0
此对于中心条纹 ，光源 发出的经过S、S 的光线到 点的光程差也为零，即图中存在几何关系
1 2
整理得
根据小角度移动公式
同理
联立解得
（2）当条纹 移回到 的中点时，根据公式
则 需减小，根据公式，光源到双缝的水平距离 需增大。
因此光源需要向左移动
联立解得
【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
【答案】 C
【解析】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选C。
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
【答案】 A
【解析】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则
劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。
故选A。
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
【答案】 BD
【解析】由图中a、b两单色光在电磁波谱中的位置，判断出a光的波长 大于b光的波长 ，a光的频率
小于b光的频率 。
A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，根据玻尔原子理论的频率条件
可知产生a光的能级能量差小，故A错误；
B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，根据发生明显衍射现象的条件，a光的衍射现象更明显，故B
正确；
C．在分别照射同一光电管发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知a光的遏止电压低，故C错误；
D．a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，相邻两条亮纹或暗纹的中心间距
可知a光的干涉条纹间距大，故D正确。
故选BD。
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．
【答案】 C
【解析】如图所示
干涉加强时
根据几何关系
联立可得
根据几何关系可知 为宽度随高度的变化率不变，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，则宽度随高度的变化
率变大：
AB．当如AB形状时，宽度随高度的变化率不变，薄膜干涉形成的彩色条纹为等间距条纹，故AB错误；
CD．根据题意可知肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，可知宽度随高度的变化率变大，故C正确，D错误。
故选C。
