高中物理选修3-4光的干涉和衍射知识点复习总结题型复习总结同步巩固练习

1、高中物理 选彳3-4 光的干涉和衍射知识点复习总结题型复习总结同步巩固练习高考复习 练习高中物理选修3-4光的干涉和衍射题型i （光的干涉一一双缝干涉）1、光的波动性17世纪惠更斯提出的波动说，认为光是在空间传播的某种波。19世纪初，人们成功地观察到了光的干涉和衍射现象，从而证明了波动说的正确性。2、产生光的干涉现象的条件只有由想干波源（即振动情况完全相同的光源）发出的光，才能产生光的干涉现象，在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹。3、光的干涉现象证明了光是一种波光的颜色由光的频率决定。红光频率最小，在真空中波长最长，紫光频率最大，在真空中波长最短。由红到紫频率逐渐增大，在真空中波长逐渐减小。在同种

2、介质中不同频率的可见光折射率不同，介质对频率高的折射率大。对红光折射率最小，对紫光折射率最大，红光传播速度最大，紫光传播速度最小。在不同介质中传播速度不同，但频率保持不变，波长变化。波长、波速和频率的关系是。由光在真空中、介质中光的传播速度、波长、频率间的关系、 得：-一，而所以同一色光在真空中波长和介质中波长的关系是。3、双缝干涉（1）双缝干涉的原理使太阳光或某种单色光，通过一个具有单一狭缝的挡板，成为线光源，再让这一束光射到另一个具有相隔很近的两条狭缝的挡板上，而单缝到两条狭缝的距离相等，通过双缝的两束光就成了相干光源（即频率相同的两束光），当它们相遇在屏幕上时，相互叠加就形成了稳定的干涉

3、条纹。（2）双缝干涉的规律f双缝干涉的实验装置如图所示，用、 表示双缝，它们之间的距离为d,双缝到屏幕之间的|*品距离为L ,屏幕上某一点 P （或Q）到双缝的距离分别为、，则通过双缝 、 的光到达 里二-二，_Sa /屏幕上P （或Q）点的距离差 就是：。苜甑 L若、 光振动情况完全相同，则符合-，（n=0、1、2、3）时，出现亮条纹；若符合-，（n=0、1、2、3）时，出现暗条纹。相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中央间距为 -。（3）双缝干涉的现象利用白光做实验，在屏幕上得到的是彩色的干涉条纹；如果利用单色光做实验， 则在屏幕上得到阴暗相间的干涉条纹。其原因就是：白光是由其中不同的单色光组

4、成，每一种单色光所形成的条纹间距各不相同，红光最大，紫光最小，各种色光的干涉条纹叠加起来时，不能相互重叠，就得到了彩色的干涉条纹。单色光经双缝产生的干涉图样的亮纹（或暗纹）的宽度相等，即干涉条纹是等间距的，并且亮度相同。双缝干涉用白光，屏上则出现彩色条纹，中间为白色，两侧第一组亮纹从里到外由紫到红依次排列。1、下列关于光的描述正确的是（ B ）A.道路积水表面油膜反射彩色光，表明油膜厚度处处相等B.光学镜头表面上的增透膜利用了光的干涉原理C.我们观测到高速远离地球的恒星的光的频率会变大D.照相机镜头的偏振镜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度2、利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机

5、降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，每个天线都同时发出波长分别为和 的无线电波。飞机降落过程中, 当接收到 和 的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。可见（ B ）S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹问单 色 光单建孱双盘霹光屏A.无线发出的两种无线电波必须一样强B.两种无线电波在空间的强弱分布稳定C.导航利用了与 两种无线电波之间的干涉D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 3、如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝 距更大的干涉图样，可以（C ）A.增大与的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换位红光D.将绿光换位紫光4、甲、乙两单

6、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 若甲 乙，则下列说法正确的是（BD ）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5、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（ D ）A.传播速度不同B.强度不同C.振动方向不同D.频率不同6、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7、下列说法正确的是（ ACE

7、）A.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现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩 色是光的颜色现象B.光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C.做双缝干涉实验时，用来绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D.相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E.在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短3 / 8高中物理 选彳3-4 光的干涉和衍射知识点复习总结题型复习总结同步巩固练习高考复习 练习8、利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中正确的是（ ABD ）白帜灯

8、 够光片单睥瀚 淳光筒 屏 啜11-1专三三gA.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 E.去掉滤光片后，干涉现象消失 9、如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角 从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光通过空气射在地面上 P、Q两点，由此可知（A ）OA.若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射打动P点的光形成干 卜二。 "涉条纹的间距小，这束光为蓝光B.若

9、用射到P点的光照射某金属板能产生光电效应， 则用射到Q点的光照射该金属板£ 2也一定能产生光电效应C.射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长D.若稍微增大入射角，光从b板上表面射入到其下表面时，在该界面上有可能发生全反射 10、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红 色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（C ）A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光

10、亮11、a、b两种色光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样分别如图中的甲、乙所示，下列说法正确 的是（A ）A.让a、b色光通过相同的单缝衍射实验装置，衍射图样中，中央亮纹a光较b光宽Him IIIIHII B.让a、b色光通过相同的单缝衍射实验装置，衍射图样中，中央亮纹 b光较a光宽 田 乙 C.由于a光的波长较b光长，所以它们在真空中的传播速度 a光较大 D.由于b光的频率较a光高，所以它们在真空中的传播速度 b光较大12、激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对” 相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔 的成绩等于双缝

11、间距。实验中 可测得二次曝光时间问隔 、双缝到屏之距离l以及相邻亮条纹间距 。若所用激光波长为，则该实 验确定物体运动速度的表达式是（B ）A.B.C. D.13、在研究A物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法。 A的上表面是一光滑平面, 在A的上方放一个两面平行的玻璃板 B, B与A的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜。现用波长为 的单色光垂直照射玻璃板B,同时给A缓慢加热，在B的上方观察到B板的亮度发生 周期性变化。当温度为 时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到 时，亮度再一次增到最亮， 则（D ）A.出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强|W|

12、B.出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强u；F二二斤产"C.温度从升至过程中，A的高度增加-D.温度从升至过程中，A的高度增加-14、图 a、图b为两次用单色光做双缝干涉实验时，屏幕上显示的图样，图a条纹间距明显大于图b,比较这两次实验，下列说法正确的是（ BCD ）A.B.C.D.若光屏到双缝的距离相等，则图 a对应的波长较大若光源、双缝间隙相同，则图 a光屏到双缝的距离较大若光源、光屏到双缝的距离相同，则图 a双缝间隙较小 若在相同条件下，图a的光更容易产生明显的衍射现象mu mm15、如图所示，用一束平行激光照射双缝，在接收屏上看到了干涉图样。 为上侧紧靠中央的

13、第一条暗纹和亮纹。则关于它们的说法正确的是（其中为中央亮条纹,A. 到和的路程差一定是照射光波长的-倍B. 到和的路程差不一定等于照射光的波长C.用红色激光做这个实验，和 间的距离较小；而用绿色激光，则和间的距离较大分别巴 同为D.用白光也可以完成这个实验，不过中央是暗条纹16、如图所示是双缝干涉实验装置， 使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到 亮条纹，在位于P点上方的 点出现第一条亮纹中心（即 到、 的光程差是个波长，现使用波长为400nm的紫光源照射单缝（B ）A. P和仍未亮点B. P为亮点，为暗点C. P为暗点,为亮点D. P、 均为暗点17、如图所示，在双缝

14、干涉实验中, A与的距离之差为和为双缝，右侧 为光屏。A与的距离与连线的中垂线与光屏的交点为。，点与A如点关于。点对称用波长为600nm的黄色激光照双缝，则A点为暗条纹（“亮条纹” 或“暗条纹”），点与A点之间共有 5条亮条纹。18、某同学在利用双缝干涉实验测光的波长时，测得双缝间距d=,双缝到光屏间的距离为1m,两次测量18、2005年诺贝尔物理学奖授予对激光研究做出杰出贡献的三维科学家。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝、，由、 发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长是，屏上的P点到两狭缝、 的距离相等，如果把 P 处的亮条纹记作第0号条纹，由P向

15、上数，与0号亮纹相邻的亮纹依次是1 号条纹、2号条纹则 处的亮纹恰好是10号亮纹。设直线 的长度为,的长度为，则 等于（B ）A. 5B. 10C. 20D. 40题型2 （薄膜干涉）（1）薄膜干涉如图所示，竖直放置的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形，光照射到薄膜上时，在 膜的前表面和后表面AB分别反射回来，形成了两列频率相同的光波，发生叠加。（2）薄膜干涉的规律在和处，在前后两个表面反射回来的两列光波的路程差是波长 条纹。在Q处，在前后两个表面发射回来的两列光波的路程差是半波长出现暗条纹。（3）薄膜干涉的应用利用薄膜干涉可以检测精密零件表面的光滑程度和制作增透膜等。的整数倍，即（

16、n=1、2、3、），出现亮-的奇数倍，即-（n=1、2、3、）,1、劈尖干涉是一种薄膜干涉，具装置如图1所示，将一块平 板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹如两张纸片，从 而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射 后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在未知下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ A ） A.变疏B.变密C.不变D.消失2、如图，把酒精灯放在肥皂液薄膜前，从薄膜上可看到明暗相间的条纹，能解释

17、这一现象产生原因的 是示意图（图中实线、虚线为光照射到薄膜上时，从膜的前后表面分别反射形成的两列波）（C ）9 / 83、如图所示，在一块平板玻璃上放置一平凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹，称为牛顿环, 以下说法正确的是（AC ）A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面D.干涉条纹布等间距是由于平板玻璃不平造成的 4、如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置

18、，检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示，则（BD ）A.产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的B.产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的C.被检查的玻璃表面有凸起D.被检查的玻璃表面有凹陷 5、时长上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以 表示此 红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（B ）A. 一C.-D.6、在阳光下，竖直放置的肥皂膜上呈现彩色

19、条纹，可以观察到（ C ）A.竖直方向的条纹，是由于不同频率的光各自在肥皂膜前后表面反射叠加的结果B.竖直方向的条纹，是由于相同频率的光在肥皂膜前后表面反射叠加的结果C.水平方向的条纹，是由于不同频率的光各自在肥皂膜前后表面反射叠加的结果D.水平方向的条纹，是由于相同频率的光在肥皂膜前后表面反射叠加的结果7、利用光的干涉现象可高精度地检查物体表面的平整程度。如果表面是平的，干涉条纹互相平行，如果表面有凸出与凹下处的干涉条纹会扭曲，图中所示干涉条纹中与实际相符的是（ BC ）心 n nrinnIIH IIIHI IIIIH IIIK(A)(B)(C)CD)8、利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。

20、如图（a）所示，现使透明标准板 M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图（b）所示的干涉条纹，条纹的弯 曲处P和Q对应于A和B处，下列判断中正确的是（ BC ）A. N的上表面A处向上凸起B. N的上表面B处向上凸起C.条纹的c、d点对应处的薄膜厚度相同D.条纹的d、e点对应处的薄膜厚度相同 9、凸透镜的弯曲表面是个球面，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上， 让单色光从上方射入，入托所示,从上往下看凸透镜，结果观察到同心的内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环。关于牛顿环，以下说法正确的是（ ABC ）A.干涉条纹是凸透镜下表面和平板玻璃上表面的两列反射光叠加而成的B.干涉条

21、纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的C.若仅增大入射光的波长，则圆环状干涉条纹的半径变大D.若仅增大凸透镜的半径，则圆环状干涉条纹变的密集 10、如图所示，用干涉的办法比较防止在水平面上的加工工件和标准件的高度（工件和标准件上表面均 平整，都能反射光线）。在两者上方盖上平板玻璃，玻璃离开地面一定距离。则当光垂直入射后，从上加工后的工冲悔准冲向下看，下列说法正确的是（ AB ）A.若工件高度略小于标准件高度，可看到干涉条纹B.若工件高度略大于标准件高度，可看到干涉条纹C.若工件高度等于标准件高度，可看到干涉条纹D.若出现了干涉条纹，则整块平板玻璃区域都有条纹公布题型3 （光的衍射）1、光的衍

22、射是光偏离了直线传播方向绕到障碍物阴影区的现象。2、在光的衍射图像中，光的强度按一定的规律分布，形成明暗相间的条纹，它的规律与缝宽、孔的大小及光的波长 有关。高中物理 选彳3-4 光的干涉和衍射知识点复习总结题型复习总结同步巩固练习高考复习 练习3、光发生明显衍射现象的条件：缝或孔的尺寸越小，衍射现象越明显。由于光的波长很短，光又便于观测所以即使障 碍物尺寸是波长几百倍时，对光波来说，依然可以发生较明显的衍射线性。4、泊松亮斑：当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的阴暗相间的圆环)。衍射条纹不是等间距的，中央亮斑亮度最大。若入射光是单色光，环形条纹明暗相

23、间；若入射光为白光，则环形 条纹是彩色的。5、常见的衍射现象有单缝衍射、圆孔衍射和泊松亮斑等。6、单缝衍射图样特点：若是单色光，则中央条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的阴暗相间的条纹，其亮度和宽度依次减小；若是白光则中央为白色亮条纹，且最宽最亮，两边为彩色条纹。7、光的干涉和衍射的关系(1)光的干涉和衍射，都证明了光的波动性，只有波才可以发生干涉和衍射现象。(2)光的干涉和衍射有一定的联系，光的双缝干涉中就有光的衍射。(3)光的干涉条纹中，各条纹能量分布较均匀； 而在光的衍射条纹中，中央亮纹所具有的能量， 超过了总能量的一半。8、光的干涉和衍射的区别光的干涉和衍射均为波的叠加行为，所得到的条纹都是

24、明暗相间的，都可以证明光的波动性，但它们之间还有许多不同点。(1)产生的条件不同要产生光的干涉，必须满足想干光的条件：频率相同，相差恒定，振动方向相同，产生光的衍射需要满足的条件是： 障碍物或孔的尺寸比光的波长小或跟光的波长相差不多。(2)产生的机理不同干涉是双缝处发出的两列波在屏幕上叠加，当两列波到达屏幕上的某店的距离差等于波长的整数倍，该点时加强点， 因而出现明条纹；当两列波到达屏幕上某点的距离差等于半波长的奇数倍，该点是减弱点，出现暗条纹。衍射是从单 缝处产生无数多个子波，这些子波到达屏幕时相互叠加，它们在屏幕上不同点叠加时，其相互减弱的程度有规律地变 轻或变重，在轻微处出现明条纹，在严

25、重处出现暗条纹。(3)现象不同光的干涉是满足相关条件的光在空间里相互叠加而形成的明暗相间的条纹，而光的衍射是光在传播空间里偏离直线传播而形成的明暗相间的条纹。(4)图样不同以单色光为例：干涉图样是互相平行且条纹宽度相同，中央和两侧的条纹没有区别；而衍射条纹是平行不等距的，中央明条纹又宽又亮，两边条纹宽度变窄，亮度也明显减弱。1、如图所示的四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样Hill IIIII1I IIIIIII II III以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示 亮纹)。则在下面四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(BA.红

26、蓝紫黄B.红紫蓝黄C.紫黄蓝红D.黄紫红蓝2、如图为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样，则( D )A.in hi mu limn iiiiiiiii如图为蓝光的衍射图样妇图为红光的干涉图样 如1为灯光的衍射图浦 如图为蓝光的干涉图样3、图中S未在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中 N板可以上下移动，两板中间有 一狭缝，此时测得A处水面没有明显振动，为使A处水面也能发生明显振动，可采用的方法是(B )7 / 8高中物理 选彳3-4 光的干涉和衍射知识点复习总结题型复习总结同步巩固练习高考复习 练习A.使波源的频率增大：B.使波源的频率减小：C.移动N使狭缝的间距增大D.在不移动M板的情况下，不能使 A处发生明显振动4、对于单缝衍射现象，下列说法正确的是（ B ） A.缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B.缝的宽度d越小，衍射现象越明显C.缝的宽度d越小，光的