高考物理复习：光的干涉、衍射和偏振

高考物理复习：光的干涉、衍射和偏振

1. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的 （填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的 (填“波动说”、“微粒说”或“光子说”)。 答案：衍射，波动说。

解析：本题考查光的衍射现象。该图片中的亮斑为“泊松亮斑”，从图看亮条纹为从里向外越来越窄，越来越暗，为典型的衍射条纹，故这是光的衍射现象。光的衍射现象是光的波动性的独有特征，故该实验支持了光的波动说。

2.如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将 （选填：“增大”、“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有 在 情况下，光才可以看作是沿直线传播的。 【答案】减小；光的波长比障碍物小得多

【解析】根据条纹间距由d 、L 和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍

物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。 3. 白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的 A ．传播速度不同 B ．强度不同

C ．振动方向不同

D ．频率不同 答案：D

解析：白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。 4. 下列现象中，属于光的衍射的是

A ．雨后天空出现彩虹

B ．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹

C ．海市蜃楼现象

D ．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹 答：B

解析：雨后天空出现彩虹和海市蜃楼是光的折射现象；通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射，B 对；日光照射肥皂膜出现的彩色条纹是薄膜干涉。

5. 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

白

单缝

激光器

【解析】根据双缝干涉实验条纹间隔公式，λd

L

x =∆，红光比黄光波长大，所以A 正确；增大双缝到屏的距离即增大L ，所以C 正确。 【答案】AC

6. 在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm 的光，在距双缝1.00m 的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm ，则双缝的间距为 ( )

A ．2.06×10－

7m B ．2.06×10－

4m C ．1.68×10－

4m D ．1.68×10－

3m 【答案】C

【解析】双缝干涉相邻条纹间距，则λ∆d l x =，则m 10681m 10

3501058914

29---⨯=⨯⨯⨯==..x l d λ∆， 选项C 正确．

7. 下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则 （ ）

（A ）甲为紫光的干涉图样 （B ）乙为紫光的干涉图样 （C ）丙为红光的干涉图样 （D ）丁为红光的干涉图样

答案：B

解析：当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图案是中间宽两边窄的衍射图样，因此甲、乙为干涉图案；而丙、丁为衍射图案。并且红光的波长较长，干涉图样中，相邻条纹间距较大，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻条纹间距较小，因此B 选项正确。

8. 甲、乙两单色光分别通过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 答：B D

【解析】偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生，A 错；由Δx 甲>Δx 乙，λ

d L x =∆可知甲光的波长大于乙光，B 正确；光子能量取决于光子的频率，而光子频率与波长成反比，C 错；波速与波长之间同步变化，D 正确。

9..右图是a 、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的

（A ） （B ） （C ） （D ）

a 光的干涉图样

b 光的干涉图样

干涉图样，则

A 、在同种均匀介质中，a 光的传播速度比b 光的大

B 、从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角大

C 、照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大

D 、若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大 【答案】D

【解析】由图可知a 光的干涉条纹间距小于b 光，根据λ∆d

L

x =

可知，a 光的波长小于b 光的波长，

a 光的频率大于

b 光的频率，a 光的折射率大于b 光的折射率，则根据v

c

n =可知，在同种均匀介质

中，a 光的传播速度小于b 光的，选项A 错误；根据n

C 1

sin =可知，从同种介质射入真空发生全反

射时a 光临界角小，选项B 错误；发生光电效应时，饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，选项C 错误；因a 光的频率较大，故若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大，选项D 正确；故选D 。

10.用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后 （ D ） A ．干涉条纹消失 B ．彩色条纹中的红色条纹消失 C ．中央条纹变成暗条纹

D ．中央条纹变成红色

解析：当用白光做双缝干涉实验时，频率相同的色光相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，故选项D 正确，ABC 错误。

11.图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S 1和S 2间距为0.80mm ，双缝到屏的距离为0.80m ，波长为500nm 的单色平行光垂直入射到双缝S 1和S 2上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线OO'上方第一条亮纹中心位置在P 1处，第三条亮纹中心位置在P 2处，现有1号、2号虫子分别从S 1和S 2出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P 1，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P 2，假定两只虫子爬行速度均为m/s 103-，正确的是： A.1号虫子运动路程比2号短 B.两只虫子运动的时间差为0.2s C.两只虫子运动的时间差为1.0s

D.已知条件不够，两只虫子运动的时间差无法计算 【答案】AB

【解析】根据双缝干涉相邻亮纹间距公式d

L x λ

=

∆得出，相邻亮条纹间距为5mm ，则得出P 1 P 2在

O

O'

1 2