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专题19 光的干涉衍射和偏振
考点
十年考情（2015-2024）
命题趋势
考点 光的干
涉、衍射和偏
振
（10 年10
考）
2024·浙江·高考真题、2024·湖南·高考真题、2024·广西·高
考真题、2024·江苏·高考真题、2024·浙江·高考真题、
2024·山东·高考真题、2024·辽宁·高考真题、2023·河北·高
考真题、2023·重庆·高考真题、2023·北京·高考真题、
2023·山东·高考真题、2023·浙江·高考真题、2023·江苏·高
考真题、2023·天津·高考真题、2022·浙江·高考真题、
2022·北京·高考真题、2022·山东·高考真题、2022·天津·高
考真题、2021·江苏·高考真题、2021·湖北·高考真题、
2021·浙江·高考真题、2021·北京·高考真题、2021·山东·高
考真题、2020·海南·高考真题、2020·北京·高考真题、
2020·天津·高考真题、2020·上海·高考真题、2020·浙江·高
考真题、2019·浙江·高考真题、2019·江苏·高考真题、
2019·北京·高考真题、2018·浙江·高考真题、2018·北京·高
考真题、2018·江苏·高考真题、2017·上海·高考真题、
2017·浙江·高考真题、2016·天津·高考真题、2016·上海·高
考真题、2015·全国·高考真题
命题分析：光的折射定
律、折射率、全反射现
象的考查常以计算题形
式出现，是命题热点、
常考点；光的干涉、衍
射和相对论基本假设则
常以选择题形式出现．
趋势分析：预计以后高
考对本专题的考查仍然
以光的折射、全反射等
光的传播规律作为主要
命题方向，但对于光的
干涉、衍射、偏振等内
容的重要结论也需识
记．
考点 光的干涉 衍射和偏振
一、单选题
1．（2024·浙江·高考真题）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3 能级的原子向低能级跃迁，会
产生三种频率为
、
、
的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的
是（ ）
A．频率为
的光，其动量为
B．频率为
和
的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能之差为
1
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C．频率为
和
的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L 的干涉装置，产生的干涉条纹
间距之差为
。
D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率
【答案】B
【详解】A．根据玻尔理论可知
则频率为
的光其动量为
选项A 错误；
B．频率为
和
的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能分别为
最大初动能之差为
选项B 正确；
C．频率为
和
的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L 的干涉装置，根据条纹间距表达
式
产生的干涉条纹间距之差为
选项C 错误；
D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，则
可得入射光的频率
选项D 错误；
故选B。
2．（2024·山东·高考真题）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a 与待测滚珠b、c
放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与
2
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标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（ ）
A．滚珠b、c 均合格
B．滚珠b、c 均不合格
C．滚珠b 合格，滚珠c 不合格
D．滚珠b 不合格，滚珠c 合格
【答案】C
【详解】单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉
条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，
即滚珠a 的直径与滚珠b 的直径相等，即滚珠b 合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a
的直径与滚珠c 的直径不相等，即滚珠c 不合格。
故选C。
3．（2024·辽宁·高考真题）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向
固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上
观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（ ）
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照双缝
C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
【答案】A
【详解】由于干涉条纹间距
，可知：
A．换用更粗的头发丝，双缝间距d 变大，则相邻两条亮纹中央间距
变小，故A 正确；
B．换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距
变大，故B 错误；
C．增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距
变大，故C 错误；
D．减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距
，故D 错误。
故选A。
4．（2023·河北·高考真题）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自
然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述现象与彩虹的形成原理相同
B．光在薄膜的下表面发生了全反射
3
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C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色
【答案】C
【详解】A．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光的折射，上述现象与彩虹的形成
原理不相同，故A 错误；
BC．硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，振动加强，故B
错误，C 正确；
D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件的波长也会发生改变，
导致硅片呈现不同的颜色，故D 错误。
故选C。
5．（2023·重庆·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
【详解】A．根据相邻两条亮条纹的间距计算公式
Δ x = L
d λ
由此可知
故A 错误；
B．根据折射定律
n= sini
sin r 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
n=
1
sinC
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。
4
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故选D。
6．（2023·北京·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
【详解】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。
7．（2023·山东·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
【详解】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。
8．（2023·江苏·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
【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有
Δ x = L
d λ
由题图知
x 乙 = 2x 甲
则
5
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故选B。
9．（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
【详解】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Δ x = L
d λ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Δ x = L
d λ知，且λ 蓝 < λ 红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D 错误。
故选B。
10．（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
【详解】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
6
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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。
11．（2021·湖北·高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分
成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O 是两单色光中央亮条
纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O 点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三
棱镜一侧面上，从另一侧面M 和N 位置出射，则（ ）
A．λ1<λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
B．λ1<λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
C．λ1>λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
D．λ1>λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
【答案】D
【分析】本题考查折射定律以及双缝干涉实验。
【详解】由双缝干涉条纹间距的公式
可知，当两种色光通过同一双缝干涉装置时，波长越长条纹间距越宽，由屏上亮条纹的位置可知
反射光经过三棱镜后分成两束色光，由图可知M 光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同时，折射
率越大的色光折射角越大，由于
则
所以N 是波长为λ1的光出射位置，故D 正确，ABC 错误。
故选D。
12．（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（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】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。
13．（2020·海南·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B．观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C．同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D．两束频率不同的光，可以产生干涉现象
【答案】A
【详解】A．根据
v = c
n
可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A 正确；
B．根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B 错误；
C．根据
同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C 错误；
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D．根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D 错误。
故选A。
14．（2020·北京·高考真题）以下现象不属于干涉的是（ ）
A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样
B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样
C．白光经过三棱镜得到彩色图样
D．白光照射水面油膜呈现彩色图样
【答案】C
【详解】A．根据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色图样是杨氏双缝干涉，故A 错误；
B．由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于
光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现象，故B
错误；
C．白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射时产生的色散现象，故C 正确；
D．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故D 错误；
故选C。
15．（2020·天津·高考真题）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，
获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A 错误；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B 错误；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C 错误；
D．卢瑟福的α 粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D 正确；
故选D。
16．（2019·北京·高考真题）利用图1 所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到
9
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如图2 中甲和乙两种图样．下列关于P 处放置的光学元件说法正确的是
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，甲对应的双缝间距较大
【答案】A
【详解】根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断．
单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，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，故A 正确，BCD 错误．
17．（2018·北京·高考真题）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光
片后
A．干涉条纹消失
B．彩色条纹中的红色条纹消失
C．中央条纹变成暗条纹
D．中央条纹变成红色
【答案】D
【详解】当用白光做干涉实验时，频率相同的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白
色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干
涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，故选项D 正确，
ABC 错误；
点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时
要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点．
18．（2017·上海·高考真题）用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为
（ ）
A．
B．
C．
D．
10
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【答案】B
【详解】竖直平面内的肥皂液薄膜的干涉是等厚干涉，在同一条水平线上薄膜厚度相同，则有干涉条纹是
水平的，因此ACD 错误，B 正确。
故选B。
19．（2016·天津·高考真题）下图是a、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则
（ ）
A．在同种均匀介质中，a 光的传播速度比b 光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大
D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大
【答案】D
【详解】A．由图可知a 光的干涉条纹间距小于b 光的，根据
可知a 的波长小于b 的波长，a 光的频率大于b 光的频率，a 光的折射率大于b 光的折射率，则根据
可知在同种介质中传播时a 光的传播速度较小，A 错误；
B．根据
可知从同种介质中射入真空，a 光发生全反射的临界角小，B 错误；
C．发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C 错误；
D．a 光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a 光的能级差大，D 正确。
故选D。
【点睛】此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的
表达式
，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界
角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小．
20．（2016·上海·高考真题）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则
11
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A．中间条纹间距较两侧更宽
B．不同色光形成的条纹完全重合
C．双缝间距离越大，条纹间距也越大
D．遮住一条缝后，仍有明暗相间的条纹
【答案】D
【详解】A．据干涉图样的特征可知，干涉条纹特征是等间距、彼此平行，故A 错误；
B．不同色光干涉条纹分布位置不相同，故B 错误；
C．据公式
可知，双缝间距d 越大，干涉条纹距离越小，故C 错误；
D．遮住一条缝后，变成了单缝衍射，光的衍射也有衍射条纹，故D 正确。
故选D。
21．（2021·北京·高考真题）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025 年建成。同步辐
射光具有光谱范围宽（从远红外到X 光波段，波长范围约为10-5m～10-11m，对应能量范围约为10-1eV～
105eV）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。
速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上
观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为
104eV。下列说法正确的是（ ）
A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样
B．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离
C．蛋白质分子的线度约为10-8 m，不能用同步辐射光得到其衍射图样
D．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小
【答案】D
【详解】A．同步辐射是在磁场中圆周自发辐射光能的过程，氢原子发光是先吸收能量到高能级，在回到
基态时辐射光，两者的机理不同，故A 错误；
B．用同步辐射光照射氢原子，总能量约为104eV 大于电离能13.6eV，则氢原子可以电离，故B 错误；
C．同步辐射光的波长范围约为10-5m～10-11m，与蛋白质分子的线度约为10-8 m 差不多，故能发生明显的
衍射，故C 错误；
D．以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV，则电子回旋一圈后能
量不会明显减小，故D 正确；
故选D。
22．（2020·上海·高考真题）观察光的衍射实验装置如图所示，用红色的激光可以照出光屏某种衍射条纹，
为了减小条纹宽度，可以（ ）
12
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A．减小单缝宽度
B．用绿光照射
C．增大单缝与光屏间距离
D．减小激光器与单缝间距离
【答案】B
【详解】由于单缝衍射的图案中出现明暗相间的条纹就是光干涉的结果，因此条纹宽度与双缝干涉的判断
相似。
A．减小单缝宽度，条纹间距变宽，A 错误；
B．绿光的波长比红光的短，因此用绿光照射，条纹间距变小，B 正确；
C．增大单缝与光屏间距离，条纹间距变宽，C 错误；
D．由于激光器发出的是平行光，因此减小微光器与单缝间距离，不会改变条纹间距，D 错误。
故选B。
23．（2024·江苏·高考真题）用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在
将手机屏幕旋转90 度，会观察到（ ）
A．两镜片都变亮
B．两镜片都变暗
C．两镜片没有任何变化
D．左镜片变暗，右镜片变亮
【答案】D
【详解】立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振，其镜片为偏振片，立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶
屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，根据
可知将手机屏幕旋转90 度后左镜片变暗，右镜片变亮。
故选D。
24．（2023·天津·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
【详解】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；
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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。
25．（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
【详解】光的偏振现象能说明光是横波。
故选C。
二、多选题
26．（2024·广西·高考真题）如图，S 为单色光源，S 发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜
反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S 在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源
S 到平面镜和到光屏的距离分别为a 和l，
，镜面与光屏垂直，单色光波长为
。下列说法正确的是（
）
A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
C．若将整套装置完全浸入折射率为n 的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为
D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
，则该液体的折
射率为
【答案】AD
【详解】AB．根据光的反射对称性可知光源S 与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知
故A 正确，B 错误；
C．若将整套装置完全浸入折射率为n 的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据
其中c 为在真空中的光速，则
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故C 错误；
D．若将整套装置完全没入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
，根据条纹间距公式
有
可得
结合C 选项的分析可知
所以
故D 正确。
故选AD。
27．（2024·湖南·高考真题）1834 年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面
镜沿
放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度
，如图所示。S
为单色点光源。下列说法正确的是（ ）
A．沿
向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B．沿
向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C．若
，沿
向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D．若
，沿
向左略微平移平面镜，干涉条纹向A 处移动
【答案】BC
【详解】CD．根据题意画出光路图
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如图所示，S 发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S′发出的光）是同一列光分成的，满足相干
光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S 与S′的距离
为d，则
d = 2aS 到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式
可得
则若θ = 0°，沿OA 向右（沿AO 向左）略微平移平面镜，对l 和d 均没有影响，则干涉条纹间距不变，也
不会移动，故C 正确，D 错误；
AB．同理再次画出光路图有
沿OA 向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减
小，沿AO 向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A 错误，B
正确。
故选BC。
28．（2023·浙江·高考真题）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，只
产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d 的双缝，在与缝相距为L 的观测屏上形成
干涉条纹，测得条纹间距为∆x。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．电子的动量
B．电子的动能
C．光子的能量
D．光子的动量
【答案】AD
【详解】根据条纹间距公式
Δ x = L
d λ
可得
A．根据
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可得
故A 正确；
B．根据动能和动量的关系
结合A 选项可得
故B 错误；
C．光子的能量
故C 错误；
D．光子的动量
光子的能量
联立可得
则光子的动量
故D 正确。
故选AD。
29．（2023·浙江·高考真题）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1
所示。氢原子从能级6 跃迁到能级2 产生可见光I，从能级3 跃迁到能级2 产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉
装置研究两种光的干涉现象，得到如图2 和图3 所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4 所示的实验装
置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
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A．图1 中的
对应的是Ⅰ
B．图2 中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
D．P 向a 移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
【答案】CD
【详解】根据题意可知。氢原子发生能级跃迁时，由公式可得
可知，可见光I 的频率大，波长小，可见光Ⅱ的频率小，波长大。
A．可知，图1 中的
对应的是可见光Ⅱ，故A 错误；
B．由公式有，干涉条纹间距为
由图可知，图2 中间距较小，则波长较小，对应的是可见光I，故B 错误；
C．根据题意，由公式可得，光子动量为
可知，Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C 正确；
D．根据光电效应方程及动能定理可得
可知，频率越大，遏止电压越大，则P 向a 移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D
正确。
故选CD。
30．（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
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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
【详解】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。
31．（2022·山东·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
【详解】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
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丙中亮条纹宽度减小，故B 错误；
C．根据条纹间距公式Δ x = L
d λ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。
32．（2021·浙江·高考真题）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是
（ ）
A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形
B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动
，条纹也会跟着转动
【答案】AB
【详解】A．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯
形，A 正确；
B．薄膜干涉是等厚干涉，其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，B 正确；
C．形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，形成到破裂的过程上面越
来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，C 错误；
D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动
，由于重力，表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和
厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90°；D 错误。
故选AB。
33．（2020·浙江·高考真题）如图所示，波长为
和
的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色
光a 和b，则这两束光（ ）
A．照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能
B．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距
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C．在水中的传播速度
D．光子动量
【答案】BD
【详解】A．根据光路图可知三棱镜对b 光的偏折程度更大，所以b 光折射率大，频率高，波长短。根据光
电效应方程：
因为
，所以
，故A 错误；
B．根据双缝干涉条纹间距公式：
因为
，所以
，故B 正确；
C．介质中传播速度：
v = c
n
因为
，所以
，故C 错误；
D．根据光子动量的公式：
因为
，所以
，故D 正确。
故选BD．
34．（2015·全国·高考真题）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角
为θ，经折射后射出a、b 两束光线，则
A．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度
B．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长
C．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率
D．若改变光束的入射方向使θ 角逐渐变大，则折射光线a 首先消失
E．分别用a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距
【答案】ABD
【详解】ABC．由图可知：玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率，则a 光的频率大于b 光的频率；据
知，在真空中，a 光的波长小于b 光的波长；据v = c
n知，在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播
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速度；故AB 两项正确，C 项错误；
D．若改变光束的入射方向使θ 角逐渐变大，因为a 光的折射率大，则折射光线a 首先消失，故D 正确；
E．a 光的波长小于b 光的波长，分别用a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距
小于b 光的干涉条纹间距，故E 错误。
故选ABD。
35．（2015·全国·高考真题）实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是（ ）
A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样
B．β 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
【答案】ACD
【详解】A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故A 正确；
B．β 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β 射线是一种粒子，故B 错误；
C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C 正确；
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子的衍射现象，说明电子是一种波，故D 正确；
E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒
子，故E 错误。
故选ACD。
【点睛】本题主要是波粒二象性的理解，干涉和衍射是波特有的现象，而光电效应是粒子性的典型表现．
最好能记住相关结论．
36．（2017·浙江·高考真题）图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝
和
间距为
0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm 的单色平行光垂直入射到双缝
和
上，在屏上形成
干涉条纹，中心轴线
上方第一条亮纹中心位置在
处，第三条亮纹中心位置在
处，现有1 号、2 号
虫子分别从
和
出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1 号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到
，2 号虫
子到达屏后，沿屏直线爬行到
，假定两只虫子爬行速度均为
，正确的是：
A．1 号虫子运动路程比2 号短
B．两只虫子运动的时间差为0.2s
C．两只虫子运动的时间差为1.0s
D．已知条件不够，两只虫子运动的时间差无法计算
【答案】AB
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【详解】根据双缝干涉相邻亮纹间距公式
得出相邻亮条纹间距为0.5mm,则得出p1p2在屏幕上的坐
标分别为0.5mm,1.5mm，那么1 号虫子从S1到P1的路程为800.9mm，2 号虫子从S2到P2的路程为
801.1mm，故A 正确，
已知路程差为0.2mm 可以得出时间差为0.2s，故B 正确CD 错误．
综上所述本题答案是：AB
【点睛】本题主要考查知识点：双缝干涉的现象以及相邻亮条纹间距公式，匀速直线运动的基本计算．
37．（2018·浙江·高考真题）a、b 是两种单色光，其光子能量分别为
、
，其
，则（ ）
A．a、b 光子动量之比为
B．若a、b 入射到同一双缝干涉装置上，则相邻亮条纹的间距之比
C．若a、b 都能使某种金属发生光电效应，则光电子最大初动能之差
D．若a、b 是由处在同一激发态的原子跃迁到a 态和b 态时产生的，则a、b 两态能级之差
【答案】BC
【分析】根据公式
、Δ x = L
d λ、
、
分析解题。
【详解】A．根据德布罗意方程
，以及光子能量公式
可得
故
A 错误；
B．根据
可知
，因为Δ x = L
d λ，故
所以
B 正确；
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C．根据电子最大初动能
可知
，故可得
C 正确；
D．根据公式
，又由同一激发态原子跃迁所以
相同，且都由高能级往低能级跃迁，所以
D 错误。
故选BC。
38．（2019·浙江·高考真题）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b 两种可见光，a 光
照射某金属表面时有光电子逸出，b 光照射该金属表面时没有光电子逸出，则（ ）
A．以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a 光的侧移量小于b 光的
B．垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的
C．a 光和b 光的频率之比可能是
D．a 光子的动量大于b 光子的
【答案】BD
【分析】要发生光电效应现象，入射光频率大于该金属的极限频率，据此分析两种光的频率关系，然后根
据频率越大，波长越小，折射率越大分析各个选项。
【详解】A．根据题意可知a 光频率高于b 光频率，玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率，以相同角
度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光的折射角较大，所以b 光侧移量小，即a 光的侧移量大于b 光的，
选项A 错误；
B．a 光的频率大，波长小，通过同一单缝衍射装置时，中央亮条纹宽度越小，选项B 正确；
C．a 光的频率大，故频率之比不可能为
，选项C 错误；
D．频率越大，波长越小，即
，根据
可知
选项D 正确。
故选BD。
【点睛】本题关键是知道光的频率越大，则其波长越小，同一光学器件对其的折射率越大，通过同一单缝
衍射装置时中央亮条纹宽度越小。
39．（2024·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱
B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同
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C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量
D．自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化
【答案】CD
【详解】A．相同温度下，黑体吸收和辐射能力最强，故A 错误；
B．根据
具有相同动能的中子和电子，电子质量较小，德布罗意波长较长，故B 错误；
C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量，故C 正确；
D．自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光可视为偏振光，透过偏振片观察，转动偏振片时能观察到
明暗变化，故D 正确。
故选CD。
三、填空题
40．（2018·江苏·高考真题）两束单色光A、B 的波长分别为
、
，且
>
，则 （选填“A”或
“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到 （选
填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．
【答案】 A A
【详解】波长越长，频率越小，折射率越小，根据临界角
，可知波长越大临界角越大，所以A 光
的临界角大；双缝干涉条纹的间距
，因为A 光的波长较长，所以A 光产生的条纹间距较大．
41．（2015·全国·高考真题）在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏
幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比Δx1 Δx2（填“＞”、“＜”或“=”）。
若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第1 条到第6 条亮条纹中心间的距离为
10.5mm，则双缝之间的距离为 mm。
【答案】 ＞ 0.3
【详解】[1]双缝干涉条纹间距Δ x = L
d λ，红光波长比绿光长，所以用红光的双缝干涉条纹间距较大
>
[2] 条纹间距为
根据
Δ x = L
d λ
解得
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42．（2019·江苏·高考真题）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的
日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的 （选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度
（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．
【答案】 衍射 接近
【详解】通过两支铅笔中间的缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现
象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现
象；
26
