发布时间 : 星期三 文章高考物理第一轮复习 (梳理自测+理解深化+巩固提升)第十三章光学 电磁波 相对论第二节光的干涉 衍射更新完毕开始阅读e46ce7a90a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79cb0
命题研究一、双缝干涉中明暗条纹的分析
【题例1】如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P－6
点与S1、S2的距离之差为2.1×10 m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。
（1）已知A光在空气中的波长为6×10 m，问P点是亮条纹还是暗条纹？
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（2）已知B光在某种介质中波长为3.15×10 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°，问P点是亮条纹还是暗条纹？
（3）若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象。 （4）设光屏上O为到S1和S2路程相等的点，则B光在PO间有几条暗纹？ 解题要点： 规律总结
分析双缝干涉中明暗条纹问题的技巧 1．一般解题步骤
（1）由题设情况依λ真＝nλ介，求得光在真空（或空气）中的波长。 （2）由屏上出现明暗条纹的条件判断光屏上出现的是明条纹还是暗条纹。
（3）根据明条纹的判断式Δr＝kλ（k＝0,1,2…）或暗条纹的判断式Δr＝（2k＋1）
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λ2
（k＝0,1,2…），判断出k的取值，从而判断条纹数。 2．应注意的问题
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（1）λ真＝nλ介可以根据c＝λ真ν、v＝λ介ν、n＝三个式子推导得到。 （2）两列光发生干涉的条件是两列光的频率相同，振动方向相同，相位差恒定。 （3）相干光的获得方法。
①将一束光分成两束而获得，此法称为分光法。 ②利用激光。
命题研究二、光的薄膜干涉
【题例2】用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图甲是点燃的酒精灯（在灯芯上撒些盐），图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（ ）
cvA．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30° B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90° C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30° D．干涉条纹保持原来形状不变
思路点拨：1．光的薄膜干涉中相干光源是如何获得的？ 2．干涉条纹为什么是水平的？ 解题要点： 规律总结
1．薄膜干涉是由于光在薄膜前后两个表面上反射的光引起的，一般来说在不同厚度的薄膜上的光程差不同，所以同一厚度薄膜的两个表面反射的光发生干涉即形成同一条纹。
2．薄膜干涉中条纹间距与厚度变化快慢有关，厚度变化越快，条纹间距越小。
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1．下列现象中能证明光是横波的是（ ） A．光的色散 B．光的干涉 C．光的衍射 D．光的偏振 2．（2012·大纲全国）在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光。为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有（ ）
A．改用红光作为入射光 B．改用蓝光作为入射光 C．增大双缝到屏的距离 D．增大双缝之间的距离
3．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲＞Δx乙，则下列说法正确的是（ ）
A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生 B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量 D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光 4．（2012·福州模拟）在柏油马路和湖面上常常会看到耀眼的眩光，它使人的视觉疲劳。这些天然的眩光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果，漫反射光是非偏振光，而镜式反射光一般是部分偏振光。由于它们是从水平面上反射的，光线的入射面是垂直的，所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光。要想消除这种眩光，只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了。
同理，要想消除从竖直面反射来的眩光，如玻璃窗反射来的眩光，所用偏振轴应取水平方向。
请回答下列两个问题。
（1）某些特定环境下照相时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰，这是利用什么原理？
（2）市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片，为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？
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参考答案
基础梳理自测 知识梳理
一、1．频率 振动情况 2．频率 3．（1）白色 彩色 （2）整数 奇数 4．前、后 二、1．阴影里 2．尺寸 小 3．（1）对称 （3）泊松 三、1．特定方向 2．强度 3．特定方向 基础自测 1．B 解析：形成干涉条纹是有一定条件的，即两列相干光的光程差需要连续变化，Δx＝kλ时，形成明条纹，当Δx＝（2k＋1）时，形成暗条纹，当入射光是白光时，就会形
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成彩色条纹，对平板玻璃而言，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜，则可能具备这一条件，选项B正确。
2．D 解析：由光的偏振现象的知识可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D选项是利用手指间的狭缝去观察光的衍射现象，选项D正确。
3．BD 解析：白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，选项A错误；B为红光的双缝干涉，图样为红黑相间，选项B正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉图样，选项C错误；遮住一条狭缝时，紫光将发生单缝衍射，形成衍射图样，选项D正确。
4．答案：（1）正确。
（2）错误。光的干涉和衍射现象说明光是波，但不能确定光波是横波还是纵波，光的偏振现象说明光波是横波。
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（3）错误。薄膜的厚度应是光在薄膜中的波长的时，在薄膜的两个面上的反射光，光
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程差恰好等于半波长，因而两者相互抵消，才起到减小反射光强度、增大透射光强度的作用。
核心理解深化
【自主探究1】答案：见解析 解析：（1）肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象；露珠呈现的彩色是光的色散；通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象。
（2）障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，可把光看做沿直线传播；障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，可产生明显的衍射现象。
（3）红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远。 提示：光的衍射和干涉的异同
λ 8