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高考重点考点解读与针对性训练
第十五章 光学
考点126 光的衍射和偏振
【考点解读】
考点1 光的衍射现象
1.定义：指光在传播过程中，遇到障碍物或 小孔 时，偏离 直线 传播路径而绕到障
碍物 后面 传播的现象。
2.发生明显衍射的条件：在障碍物的尺寸与光的波长 相差不多 ，甚至比光的波长还
小 的时候，衍射现象十分明显。
【特别提醒】
1.单缝衍射与双缝干涉的特点比较
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
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。
考点2 光的偏振
1.自然光：包含着在垂直于传播方向上沿 一切方向 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 特定 的方向振动的光。
3.偏振光的形成
（1）让自然光通过 偏振片 形成偏振光。
（2）让自然光在两种介质的界面发生反射和 折射 ，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。
5.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。
【特别提醒】自然光与偏振光的比较
类别
自然光（非偏振光）
偏振光
1
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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，沿各个方向振动的光的强度
相同
在垂直于光的传播方向的平面内，光
沿特定方向振动
【高考真题】
【典例1】．（2025 年高考北京卷）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
【答案】B
【解析】雨后天空出现彩虹，是光的色散现象，通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，
是光的衍射现象，A 错误B 正确；肥皂膜在日光照射下呈现彩色，是光的干涉现象，水
中的气泡看上去特别明亮，是光的全反射现象，CD 错误。
【典例2】． （2025 年上海卷）如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振
片B 绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（ ）
A.
B. T
C.
D.
【答案】C
【解析】根据偏振原理，偏振片B 每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光
屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。
【典例3】.（2023·北京高考2 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
2
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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。
【典例4】（2024·吉林高考4 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。用绿色激光照射双缝，能够在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮条
纹中心间距变小的是（ ）
A.换用更粗的头发丝
B.换用红色激光照射双缝
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
解析：
相邻亮条纹中
心间距公式Δx
＝L
d λ
换用更粗的头发丝，则双缝间距d 增大
Δx 变小
A 正确
换用红色激光照射双缝，即光的波长λ 增
大
Δx 变大
B 错误
增大纸板与墙面的距离，即L 增大
Δx 变大
C 错误
减小光源与纸板的距离
Δx 不变
D 错误
【典例5】（2024·江苏高考2 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
解析： 立体眼镜的左、右两镜片为透振方向相互垂直的偏振片，开始时左镜片明亮、右
镜片暗，则手机液晶屏幕发出的光的振动方向与左镜片的透振方向一致，手机屏幕旋转
90°，其屏幕发出的光的振动方向与右镜片的透振方向一致，则左镜片变暗，右镜片变亮，
D 正确。
3
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【针对性训练】
1.. （2025 届江苏泰州高三年级二模联考）有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两
片塑料偏振片卷起来，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当
圆筒中的小球从B 端滚向A 端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示，则可以实现的是
（ ）
A. 两偏振片的透振方向相同
B. 两偏振片的透振方向相垂直
C. 两偏振片同时旋转90°“挡板”会消失
D. 将一片塑料偏振片旋转90°“挡板”依然存
【答案】B
【解析】．偏振片的特点为当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时，偏振光可以全部通
过偏振片，当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光不能通过偏振片，则在中间
区域的放垂直偏振片和水平偏振片，将两偏振片卷起来，自然光通过两片偏振方向互相垂
直的偏振片时，光强减弱，形成黑影，看起来就像一块挡板，故A 错误，B 正确；
两偏振片同时旋转90°“挡板”， 偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直，所以光不能通过两
片偏振片，“挡板”不会消失，故C 错误；
将一片塑料偏振片旋转90°，偏振片偏振方向与偏振光
方向平行，偏振光可以全部通过偏
振片“挡板”消失，故D 错误
2 .关于自然光和偏振光，以下说法正确的是（ ）
A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的
强度可以不同
B.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光
C.垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光是偏振光
D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是偏振光
4
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答案 C
解析： 自然光沿各振动方向的光波的强度相同，故A 错误；自然光透过偏振片后成为偏
振光，偏振光透过偏振片后不能还原为自然光，故B 错误；根据偏振光的特点可知，偏振
光在垂直于传播方向上，只沿某一特定方向振动，故C 正确；太阳、电灯等普通光源发出
的光都是非偏振光，故D 错误。
3. 如图所示，下列说法正确的有（ ）
A.如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光
B.如图乙，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
C.如图丙，大头针尖的影子轮廓模糊不清，是光的干涉现象
D.如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
答案 AD
解析： 如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光，A 正确；如图乙，立体电
影的原理是光的偏振，照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉，B 错误；如图丙，
影子轮廓模糊不清，是光的衍射现象，故C 错误；如图丁，在圆形阴影中心有亮斑，即泊
松亮斑，则为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，D 正确。
4. 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条
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
答案 AD
解析： 当缝的宽度或障碍物的尺寸与光的波长差不多或比波长小时，会发生明显的衍射
现象，且缝的宽度或障碍物的尺寸越小，衍射现象越明显，故A、D 正确；光的波长不变
5
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时，狭缝越窄衍射时中央亮条纹越宽，B 错误；当三角形孔减小时，太阳光通过它先形成
影，然后是小孔成像，当其尺寸与光的波长差不多时，会出现衍射图样，C 错误。
5 单色光分别入射到直径为da和db的圆孔，形成如图所示的图a 和图b 的图样，由图可
知（ ）
A.图a 是衍射图像，da＜db
B.图a 是干涉图像，da＞db
C.图b 是衍射图像，da＜db
D.图b 是干涉图像，da＞db
答案 A
解析： 图a 中出现的是明暗相间的圆环，是明显的衍射现象，孔的直径较小；图b 出现
圆形亮斑，没有明显的衍射现象是因为孔的直径较大，光沿直线传播，所以图a 所对应的
圆孔的直径小于图b 所对应的圆孔的直径，即da＜db，故A 正确，B、C、D 错误。
6 一束激光照在很小的圆盘上，在屏上观察到如图所示的图样，在阴影中心有一个亮斑，
这就是著名的“泊松亮斑”。下列说法正确的是（ ）
A.圆盘中心有个小孔，这是光的衍射现象
B.圆盘中心有个小孔，这是光的干涉现象
C.圆盘中心是不透光的，这是光的衍射现象
D.圆盘中心是不透光的，这是光的干涉现象
答案 C
解析： 当用激光照射直径接近或小于激光的波长的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影
中心出现了一个亮斑，亮斑的周围是明暗相间的环状条纹，这就是泊松亮斑，说明光线偏
离原来的直线方向传播，是激光绕过不透光的圆盘发生衍射现象形成的，泊松最初做本实
验的目的是推翻光的波动性，而实验结果却证明了光的波动性，故A、B、D 错误，C 正确。
7 如图所示，电灯S 发射的光先后经过偏振片A 和B，人眼在P 处迎着入射光方向，看不
到光亮，则（ ）
6
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A.图中a 光为偏振光
B.图中b 光为偏振光
C.以SP 为轴将B 转过180°后，在P 处将看到光亮
D.以SP 为轴将B 转过90°后，在P 处将看到光亮
答案 BD
解析： 电灯直接发出的光为自然光，A 错误；它通过A 偏振片后，即变为偏振光，B 正确；
设通过A 的光沿竖直方向振动，若B 偏振片只能通过沿水平方向振动的光，则P 点无光亮，
将B 转过90°时，偏振光的振动方向与B 偏振片的透振方向平行，偏振光就能通过偏振片，
在P 处就可看到光亮，C 错误，D 正确。
8 .如图所示的4 种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的
干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮条纹）。
在下面的4 幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（ ）
A.红黄蓝紫
B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄
D.蓝黄红紫
答案 B
解析： 双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧
条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3 为双缝干涉条纹，2、4 为单缝衍射条纹。相邻亮
条纹间距Δx＝l
d λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，
即1、3 分别对应红光和蓝光。而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明
显，中央条纹越宽越亮，黄光波长比紫光波长长，即2、4 分别对应紫光和黄光。综上所述，
1、2、3、4 四幅图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄。B 正确。
9 . 抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹
和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹
即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是（ ）
7
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A.这里应用的是光的衍射现象
B.这里应用的是光的干涉现象
C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
答案 AD
解析： 由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射现象，当抽制的丝变细的
时候，丝的直径较接近激光的波长，条纹间距变宽，A、D 正确。
10. 可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量。偏振光通过糖水溶液后，
偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，角度α 为锐角，α 的值只与糖溶液
的浓度有关，将α 的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S
是自然光源，A、B 是偏振片，转动B，使到达O 处的光最强，最后将被测样品P 置于A、B
之间，则下列说法正确的是（ ）
A.到达O 处光的强度会明显减弱
B.到达O 处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B 转动一个角度，转动角度为锐角，使得O 处光强度最大，偏振片B 转过的角
度等于α
D.将偏振片A 转动一个角度，转动角度为锐角，使得O 处光强度最大，偏振片A 转过的角
度等于α
答案 ACD
解析： 当在偏振片A、B 间放糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用，使通过偏振片A 的偏振
光振动方向转动了一定角度，到达O 处的光强会明显减弱，故A 正确，B 错误；但当将偏
振片B 转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O 处光
强又为最强，故偏振片B 的旋转角度等于α，同理转动偏振片A 也可以达到相同的效果，
故C、D 正确。
11. （河南商丘2025 年5 月考前冲刺）某同学利用如图所示的装置，观察光的衍射现象，
保持单缝到光屏的距离不变，仅减小单缝的宽度，则关于屏上的中央亮纹，下列说法正确
的是（ ）
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A. 宽度变窄，亮度减弱
B. 宽度变窄，亮度增强
C. 宽度变宽，亮度减弱
D. 宽度变宽，亮度增强
【答案】C
【解析】仅减小单缝宽度，衍射现象更明显，中央亮纹宽度变宽，但由于光通过单缝
总
能量减弱，所以条纹亮度减弱。故选C。
12. (浙江诸暨市2025 年5 月高三适应性考试试题)有关以下四幅图的描述，正确的是（
）
A. 图甲中，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越大
B. 图乙中，光屏上的中央亮斑是光照射到小圆孔后产生
C. 图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光
D. 图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长
【答案】AD
【解析】．图甲中，两板间的薄片越薄，则空气薄膜的厚度减小，而膜的厚度是两列反射
光波路程差的2 倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或
奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量减少，明暗条纹变稀疏，则条纹间距
变大，故A 正确；
B．图乙中，光屏上的中央亮斑是泊松亮斑是圆板衍射形成的图样，故B 错误；
C．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象，在照相机镜头前加一偏振片，减少水
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面反射光的影响，故C 错误；
D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因
此光子散射后波长变长，故D 正确。
13. (内蒙古2025 年普通高等学校招生全国统一考试第三次模拟)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大的是（ ）
A. 调用更粗的头发丝
B. 调用紫色激光照双缝
C. 增大纸板与墙面的距离
D. 减小光源与纸板的距离
【答案】C
【解析】．根据干涉条纹间距表达式有
当换用更粗的头发丝，双缝间距d 变大，则相邻两条亮纹中央间距
变小，故A 错误；
B．结合上述，换用紫色激光照双缝，波长变短，则相邻两条亮纹中央间距
变小，故B
错误；
C．结合上述，增大纸板与墙面的距离
，则相邻两条亮纹中央间距
变大，故C 正确；
D．结合上述，减小光源与纸板
距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距
，故D 错误。
14. （2025 年5 月东北三省精准质检）某量子通信卫星搭载了基于光子晶体的“空间光子处
理器”，其核心模块包含光纤波导、双缝干涉仪及偏振调制器。卫星以高速绕地球运行时，
向地面发射调制后的单光子信号。下列说法正确的是（ ）
A. 调制后的单光子能量与光子频率无关
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B. 双缝干涉仪中若使用蓝光替换红光，干涉条纹间距会减小
C. 卫星远离地面时，接收端检测到的光信号频率会降低，属于多普勒效应
D. 光的偏振现象证明了光是纵波
【答案】BC
【解析】根据公式
可知光子的能量与频率有关，A 错误；
B．在双缝干涉中，用蓝光替换红光后，入射光的波长变小，根据
可知干涉条纹
间距会变小，B 正确；
C．当卫星远离地面时，由于卫星离地球越来越远，地球表面接收端检测到的光信号频率会
比光信号原始频率小，属于多普勒效应，C 正确；
D．偏振现象证明了光是横波，D 错误。
15 . (2025 年4 月浙江稽阳联谊学校高三联考)下列关于光的现象中，说法正确的是
（ ）
A. 图甲，潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，是因为光的折射
B. 图乙，将玻璃板之间的垫片向左移动，条纹会向右移
C. 图丙，增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度将变宽，亮度将增加
D. 图丁，3D 电影的原理是光的干涉
【答案】A
【解析】．潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里是光的折射现象，故A 正确；
垫片向左移动后，空气薄膜夹角
增大，由
可知条纹间距变小，条纹要向左
移动，故B 错误；发生单缝衍射时当狭缝个数增加，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加，
故C 错误；3D 电影的原理是利用光的偏振现象，故D 错误。
16. （湖北省部分高中协作体2025 届三统联考）光刻机又名“掩模对准曝光机”，是制造
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芯片的核心装备，它是利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制
成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨
率，如图所示。则加上液体后，下列说法中正确的是（ ）
A. 紫外线进入液体后光子能量增加
B. 紫外线在液体中的波长比在真空中短
C. 传播相等的距离，紫外线在液体中比在真空中的时间长
D. 紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射
【答案】BC
【解析】．紫外线进入液体后,频率不变，则光子的能量不变，故A 错误；
由公式
可知，紫外线在液体中传播速度小于真空中的传播速度，由
可知，紫
外线在液体中的波长比在真空中短，由
可知，传播相等的距离，紫外线在液体中比
在真空中的时间长，故BC 正确；外线在液体中波长变短，由发生明显衍射的条件可知，紫
外线在液体中比在空气中更不容易发生衍射，故D 错误。
12
