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第57 讲 光的干涉、衍射和偏振
目
录
01 课标达标练.......................................................................................................................................................1
01 双缝干涉..........................................................................................................................................................................1
02 薄膜干涉..........................................................................................................................................................................2
03 光的衍射和光的偏振.................................................................................................................................................3
02 核心突破练.......................................................................................................................................................4
03 真题溯源练.......................................................................................................................................................7
01
干涉
双缝
1．（2025·江苏常州·模拟预测）在完成用双缝干涉测量光的波长实验时。实验需测量的相邻条纹间距
“
”
“
指的是（ ）
”
A．
B．
C．
D．
2．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）1881 年，迈克尔逊设计制作了一台干涉仪，其工作原理如图：从S 发
出的一束激光经分束器G1后分成两束，一束反射后射向平面镜M1，另一束透射后经过光路补偿板G2射向
平面镜M2。两束激光被M1、M2反射后均原路返回，最后射入探测器E，发生干涉。向探测器方向平移
M1，观察探测器中心的亮暗变化就能测出该激光的波长。已知探测器中心每80 次由暗转亮的过程中，M1
移动的距离d 为0.02630mm，则该激光的波长约为（ ）
A．526nm
B．598nm
C．658nm
D．760nm
02
干涉
薄膜
3．（2024·辽宁阜新·模拟预测）如图所示，AB、CD、DE 为三个透明平板固定放置，AB 水平，CD 的倾角比
DE 的倾角大。一束平行光竖直向下入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）薄膜干涉技术是平面表面质量检测的一种常用方法。样板与工件平面之间
形成一个楔形空气薄膜，如图甲所示。现用两种颜色不同的平行单色光a、b 分别从上向下垂直被检查工
件上表面照射，分别形成了如图乙所示的两种明、暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ）
A．该检测工件上表面有一个明显的凸起
B．单色光a 和b 从同种介质射向空气发生全反射时的临界角，单色光a 的比单色光b 的小
C．单色光a、b 分别通过相同的装置、在相同的条件下，进行双缝干涉实验时形成的相邻明条纹间距，
单色光a 的比单色光b 的小
D．若用单色光b 照射某金属未发生光电效应，换用单色光a 照射该金属不可能发生光电效应
03 光的衍射和光的偏振
5．（2024·黑龙江·一模）光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，
具有强大的生命力和不可估量的发展前景，下列关于光学现象说法中正确的是（ ）
A．泊松亮斑是圆孔衍射结果
“
”
B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉原理
C．双缝干涉实验中，若只增大双缝的间距，则干涉条纹间距变大
D．汽车前窗玻璃使用偏振片是为了增加透射光的强度
6.（2024·辽宁大连·二模）下列哪种现象或者应用实例属于光的衍射（ ）
A．
观看立体电影的眼镜
B．
圆盘影子中心的亮斑
C．
水中折断的铅笔
“
”
D．
自行车的尾灯
7.（2025·江苏泰州·二模）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°“挡板依然存在
”
1．（多选）（2025·黑龙江·二模）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
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
2．（多选）（2024·吉林·一模）波长不同的a、b 两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在
屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a 光的波长比b 光的长
B．在真空中，a 光的传播速度比b 光的小
C．若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D．两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
3．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）生活中很多情景都属于振动和波的现象，下列四种情景的说法正确的是
（ ）
A．如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，跟踪站接收到的信号频率先减小后增大
B．如图乙，如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象
C．如图丙，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大
D．如图丁为干涉型消声器的结构示意图，波长为λ 的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为
的奇数倍
4.（多选）（2025·山东·模拟预测）如图所示，将平面镜水平放置，靠近并垂直于竖直光屏，利用该装置可
以得到杨氏双缝干涉实验的结果。设光源到平面镜所在平面和到光屏的距离分别为
和，
远小于，
光源发出波长为
的单色光。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．若向左略微平移平面镜，光屏上干涉条纹向下移动
C．若向下略微平移平面镜，两相邻两条亮条纹间距减小
D．把单色光从黄色换成蓝色，相邻两亮条纹间距变大
5．（2024·辽宁·模拟预测）利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率，将水平面上一块平板玻璃放
置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角
很小的劈形空气薄膜（空气可视为真空，折
射率为
），光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻亮条纹间距为
；保证倾角
不变，
在两块平板玻璃之间充满待测液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻亮条纹间距为
，则
该液体的折射率为（ ）
A．
B．
C．
D．
6.（2022·内蒙古包头·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？
“
”
“
”
7.（2025·辽宁沈阳·模拟预测）迈克尔逊干涉仪是一种可高精度测量目标反射镜的平动与转动的干涉仪器。
其原理如图（a）所示。单色光源S 发出的光束a 沿x 轴正方向以45°的入射角射入折射率
的玻璃板
G1内，其背面为半透明表面（图中粗线），把光束a 在O1点分成强度几乎相等的反射光b 和折射光c。分
别平行于x 轴和y 轴放置的平面镜M1（固定不动）、M2（目标反射镜）将光束b、c 反射后重新在O1点叠
加，在光屏E 的O2点附近形成干涉条纹。补偿板G2可抵消由于光在玻璃中波长变化对光程的影响。在分
析光路时可将M2的位置等效成关于半透明表面所成的像M′2（图中虚线所示）的位置，光束b、c 的光程差
等效于M1与M′2间的空气膜形成的光程差。已知b、c 两束光叠加时光程差Δs 满足Δs=kλ 时形成亮条纹，
满足
时形成暗条纹（其中k=0、1、2、3……，λ 为光在空气中的波长）。
(1)求：
光束
①
a 第一次进入G1时的折射角；
将
②
M2沿x 轴负方向移动一小段距离x，则b、c 两束光叠加时光程差变化了多少（直接写出答案即可）。
(2)已知λ=600nm，初始时沿x 轴移动M2，使光束b、c 光程差为0，即M1与M2′重合。之后使M2由静止开
始以恒定加速度沿x 轴负方向运动，测得O2处第1 次和第13 次出现光强极小的时间间隔Δt=4×10−3s，求M2
的加速度大小a0。
(3)将M2由静止开始以中心为轴转动，角速度随时间均匀增大。经过时间t 转过一个极小角度Δθ，如图
（b）所示，在E 上长为L 区域内出现了如图（c）所示的条纹，其相邻亮条纹间距离Δx 满足ΔxΔθ=k（k 为
已知常数），求M2角速度随时间的变化率的大小
（用k、L 和t 表示）。
1．（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
2．（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
3．（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
4．（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
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
5．（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
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
6．（多选）（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
