文档文本内容
第57 讲 光的干涉、衍射和偏振
目录
01 考情解码·命题预警..........................................................................................................................2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 光的干涉现象 ......................................................4
知识点1 光的干涉...................................................................................................................................4
考向1 光的干涉的理解和双缝干涉.............................................................................................5
考向2 薄膜干涉...............................................................................................................................6
考点二 光的衍射和偏振 ....................................................7
知识点1 光的衍射.....................................................................................................................................7
知识点2 光的偏振.....................................................................................................................................8
考向1 光的衍射.........................................................................................................................................8
考向2 光的偏振.........................................................................................................................................9
04 真题溯源·考向感知.......................................................................................................................10
常考考点
真题举例
双缝干涉
2025·辽宁·高考
薄膜干涉
————————
光的衍射
————————
光的偏振
————————
考情分析：
1. 光的波动性是高考物理的高频考点，主要出现在选择题、中，常结合电磁波普，光电效应的进行考
查。
2．从命题思路上看，考查方向为
基本知识考查：干涉基本原理，光的衍射，光的偏振；
常见模型考查：双缝干涉，薄膜干涉；
与科技相结合：薄膜干涉检测平整度，防窥膜的原理。
3．从命题思路上看，试题情景为
生活实践类：防窥屏，肥皂泡彩色条纹，3D 眼睛；
学习探究类：双缝干涉的基本原理。
复习目标：
目
一：
标
知道什么是光的干涉、衍射和偏振。
目标二：掌握双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件。
目标三：知道发生明显衍射的条件。
考点一 光的干涉现象
知识点1 光的干涉
1．光的干涉
(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且
加强区域和减弱区域相互间隔的现象。
(2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定。
(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹。
2．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。
(2)明暗条纹的判断方法：
如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1。
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P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹。
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。
【注意】
1.增透膜的厚度为λ
4 ，这样才可以做到膜的前后反射光光程差为λ
2，达到减少反射光的作用。
2.检测平面的平整度结论：尖凹外突。
考向1 光的干涉的理解和双缝干涉
例1 （2025·黑龙江·一模）双缝干涉实验的原理图如图所示，虚线为双缝a、b 的中垂线且垂直交光屏于O
点，单缝也位于虚线上。单色红光沿虚线从单缝射入，在光屏上形成稳定的干涉图样。下列说法正确的是
（ ）
A．保持单缝、双缝、光屏的位置不变，若在光屏与双缝间充满水，则光屏上的条纹间距会变大
B．保持单缝、光屏的位置不变，若将双缝向单缝靠近，则光屏上的条纹间距会变大
C．若将a 缝挡住，则光屏上不再呈现明暗相间的条纹
D．若将b 缝挡住，则光屏上衍射图样中央亮纹的中心在O 点
【变式训练1·变考法】（2025·河南·三模）如图所示，
为双缝连线的中垂线
与屏的交点，
处为第
0 级亮条纹中心，用波长
的红光照射双缝，发现光屏上
处为第6 级亮条纹中心；现用波长
的蓝光照射双缝，则
处为蓝光的（ ）
A．第9 级亮条纹
B．第8 级亮条纹
C．第7 级亮条纹
D．第5 级亮条纹
【变式训练2·变考法】（多选）（2024·吉林长春·模拟预测）在光的干涉实验中，除了我们熟悉的双缝干
涉外，还有“洛埃镜干涉”，其实验原理截面图如图所示，线状光源S 位于平面镜外侧距平面镜很近处，
则垂直于平面镜的光屏上某个区域会有S 直接发出的光和S 发出的光经镜面反射后的光重叠，从而产生干
涉，S 和其经平面镜所成的虚像
相当于双缝干涉中的双缝，但经平面镜反射光会有半个波长的路程损失，
若光源发出的光的波长为λ，S 到平面镜的距离很近，S 到光屏的距离远大于S 到平面镜的距离，则下列说
法中正确的是（ ）
A．若光屏上某点到S 和
的路程差为2λ，则该点出现亮条纹
B．若光屏上某点到S 和
的路程差为2λ，则该点出现暗条纹
C．若将平面镜向右平稳少许，则光屏上条纹间距变大
D．若将S 向平面镜靠近少许，则光屏上条纹间距变大
考向2 薄膜干涉
例1 （2023·黑龙江哈尔滨·二模）劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板
玻璃之上，在一端夹入薄片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光从上方入射后，从上往
下看到干涉条纹。以下叙述与干涉条纹的特点不相符的是（ ）
A．条纹间距相等
B．任意一条明条纹所在位置下面的薄膜厚度相等
C．改用频率更大的光照射，条纹间距将变大
D．任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定
【变式训练1】（2025·辽宁·三模）如图甲所示，一个曲率半径很大的平凸透镜的球面和一平面玻璃接触，
用单色光从上方照射，在透镜球面和平面玻璃上表面反射回来的两束光相互干涉，形成一些明暗相间的单
色圆圈，这种现象称为"牛顿环"，是一种薄膜干涉现象。图乙是从透镜上方看到"牛顿环"的俯视图。则下
列说法正确的是（ ）
A．若用白光照射，看到的亮条纹也是白色的
B．若用白光照射，看到的亮条纹应是红色的
C．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩
D．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向外扩展
【变式训练2·变考法】（2022·辽宁·模拟预测）图甲是用光的干涉法来检查物体表面平整程度的装置，其
中A 为标准平板，B 为被检查的物体，C 为入射光，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．入射光C 应采用复合光
B．干涉条纹是由A 的下表面反射光和B 的上表面反射光发生干涉形成的
C．当AB 之间某处距离为入射光半波长的奇数倍时，对应条纹是暗条纹
D．若所观察到的条纹如图乙所示，则被检查物体表面上有凹陷
考点二 光的衍射和偏振
知识点1 光的衍射
1．光的衍射
发生明显衍射的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象才会明显。
2．单缝衍射与双缝干涉的比较
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，亮度基本相同
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
3．光的干涉和衍射的本质
从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都属于光波的叠加，干涉是从单
缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的．
知识点2 光的偏振
1．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)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。
(5)光的偏振现象说明光是一种横波。
得分速记
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
向，且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，
光振动沿特定方向
考向1 光的衍射
例1 （2025·内蒙古呼和浩特·一模）如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明小球时，在小球后方的
屏上阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（ ）
A．衍射现象
B．偏振现象
C．干涉现象
D．折射现象
【变式训练1·变考法】（2022·辽宁·模拟预测）关于光的干涉和衍射的说法，正确的是（ ）
A．光的干涉条件是两列波的振幅必须相等
B．光的衍射条件是光的波长要比障碍物小
C．光的干涉和衍射都能使复色光发生色散
D．光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性
考向2 光的偏振
例1（2024·辽宁·三模）下列四种情况中，不属于光的干涉现象是（ ）
A．
单色光通过双缝B．
用特制眼镜看立体电影
C．
检测平面的平滑度D．
肥皂泡表面有彩色条纹
【变式训练1】（2025·河北·模拟预测）如图1 所示的两幅图像，用手握住绳的一端，另一端固定，手沿垂
直绳方向上下抖动，在绳上就形成了一列横波，在绳波传播的路径中放置两个带有狭缝的栅栏；如图2 所
示的两幅图像，透过两块偏振片
、
观察日光灯灯光，保持
不动，旋转
，下列说法正确的是
（ ）
A．图1 是来演示机械横波的衍射现象
B．当栅栏的狭缝与绳的振动方向平行或垂直时，绳波都能通过狭缝
C．图2 是来演示光的偏振现象，并由此说明光是一种纵波
D．当
与
平行时，透射光的强度最大，由此转过
，透射光的强度最小
1．（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
2．（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
3．（2025·重庆·高考真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为
的激光垂直入射到双缝
上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则
（ ）
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为
D．双缝之间的距离为
4．（2025·山东·高考真题）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝
关于
轴对称，光
屏垂直于
轴放置。将偏振片
垂直于
轴置于双缝左侧，单色平行光沿
轴方向入射，在屏上观
察到干涉条纹，再将偏振片
置于双缝右侧，
透振方向平行。保持
不动，将
绕
轴转动
的
过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．条纹间距不变，亮度减小
B．条纹间距增大，亮度不变
C．条纹间距减小，亮度减小
D．条纹间距不变，亮度增大
5．（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．
