高考物理一轮复习专题53光的干涉、衍射和偏振现象测含解析1

专题53 光的干涉、衍射和偏振现象（测）

【满分：110分时间：90分钟】

一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1．下列说法正确的是：（）

A．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光

B．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高

C．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性

D．将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象

【答案】C

【名师点睛】题考查生活中的光学及声音现象，要知道自然界中的反射光等均属于偏振光；只有声源相对观察者在运动时才能感到频率变化；激光具有相干性；相同频率的物体可以产生共振现象，要学会注意观察总结并能会解释相关现象。

2．关于光的现象，下列说法正确的是：（）

A．波源与观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波不会产生多普勒效应

B．无影灯利用的是光的衍射原理

C．阳光下肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象

D．雨后的彩虹是光的干涉现象

【答案】C

【解析】波源与观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波也会产生多普勒效应．故A错误；

光源较大时，本影很小，无影灯是利用光的直线传播原理制成的．故B错误；肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的．故C 正确；雨后的彩虹是光的折射现象，不是干涉现象．故D错误．故选C。

【名师点睛】本题主要考查的是光的多普勒效应、光的干涉与衍射以及光沿直线传播现象的应用；此题涉及的光学知识比较多，是一道综合性的题目，但是难度不大。

3．下列说法正确的是：（）

A、光纤通信依据的原理是光的折射，且内芯比包层的折射率大

B、光的色散现象表明了同一介质对不同色光的折射率不同，但各色光在同一介质中的光速相同

C、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

D、照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象

【答案】D

【名师点睛】本题中泊松亮斑与光导纤维学生容易接受并掌握的知识点，理解利用薄膜干涉检查光学平面的平整程度和增透膜的原理是该题的关键。

4．有关光现象的应用技术，下列叙述中不正确的是：（）

A．立体电影的制作与观看是应用光的偏振现象

B．相机镜头表面镀上一层增透膜是应用光的衍射现象

C．光导纤维是应用光的全反射原理

D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离

【答案】B

【解析】立体电影是应用了两个偏振片，是光的偏振现象，故A正确；照相机镜头上的增透膜，是利用光的干涉原理，对反射光进行振动减弱，从而导致透射光增加，故B错误；用光导纤维束传送图象是利用光的全反射，故C正确；激光方向集中，也就是平行度好，可用于测量月球到地球的距离，故D正确。本题选择错误的，故选B。

【名师点睛】检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象；增透膜是利用光的干涉现象；光导纤维传播信号是光的全反射应用；过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的折射色散现象，从而即可各项求解。

5．如图所示为一显示薄膜干涉及现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯．往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到干涉图象应是图中的：（）

A．B．C．D．

【答案】D

【名师

点睛】该实验通过光在膜的前后表面的反射光在前表面叠加，形成干涉，产生干涉条纹，路程差为半波长的偶数倍，出现明条纹，路程差为半波长的奇数倍，出现暗条纹．

6．把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是：（）

A．远离中心点处亮环的分布较疏

B．用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环

C．是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的

D．与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的

【答案】D

【解析】远离中心点处亮环的分布较密，A错；用白光照射时，仍能出现干涉形成的圆环，B 错；是空气膜也即透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的，C错；当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的，故D正确。【名师点睛】光的干涉和衍射比较

内容干涉衍射

现象在光重叠区域出现加强或

减弱的现象

光绕过障碍物偏离直线传播的现

象

产生条件两束光频率相同、相位差恒

定

障碍物或孔的尺寸与波长差不多

或小得多

典型实验杨氏双缝干涉实验单缝衍射、圆孔衍射、不透明圆盘衍射

图样特点不

同

点

条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽

条纹间距各相邻条纹间距相等各相邻条纹间距不等

亮度情况清晰条纹，亮度基本相等中央条纹最亮，两边变暗

相同点

干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条

纹

样的特点可以得出的正确结论是：（）A．a、b是光的干涉图样

B．c、d是光的干涉图样

C．形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短D．c、d中央条纹为暗纹

【答案】A

【名师点睛】本题考查了干涉图样的特点，条纹间距与光波的波长成正比．干涉条纹的间距是相等的，条纹间距大的光波波长长．

8．用a、b、c、d表示四种单色光，若①a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；②用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大③用b和d在相同条件下分别做单缝衍射实验，d的现象明显．则可推断a、b、c、d可能分别是：（）A．紫光、蓝光、红光、橙光

B．蓝光、紫光、红光、橙光

C．紫光、蓝光、橙光、红光

D．紫光、橙光、红光、蓝光

【答案】A

【解析】根据临界角C、折射率

1

sin

n

C

=，由①a的临界角小于b的临界角，可知n a＞n b，

根据色散规律可知a的频率大于b即γa＞γb；根据双缝干涉条纹间距

L

X

d

λ

∆=，由②c的

条纹间距最大可知b、c和d中c的波长最长，故c的频率最小；用b和d在相同条件下分别做单缝衍射实验，d的现象明显，可知d的波长较b大，d的频率较b小；综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc，故A正确．故选A

【名师点睛】要判定四种光的频率大小关系，需要一一进行比较：从同一介质射向空气折射

率越大临界角越小，频率越大；根据双缝干涉图样的条纹间距

L

X

d

λ

∆=可知条纹间距越大波

长越长，频率越小。

9．下列说法中正确的是：（）

A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽

B．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理

C．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理。这一技术应用了多普勒效应

D．托马斯•杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波

【答案】ABC