第36讲　光的干涉、衍射和偏振

第36讲光的干涉、衍射和偏振目标要求1.知道什么是光的干涉、衍射和偏振。2.掌握双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件。3.知道发生明显衍射的条件。目录CONTENTS立足“四层”·夯基础着眼“四翼”·探考点课时跟踪训练立足“四层”·夯基础cccccccccc双基落实1.

易错判断（1）频率不同的两列光波相遇也可能发生干涉。

（

×

）（2）在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。

（

×

）（3）阳光下茂密的树林中，地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。

（

×

）（4）泊松亮斑是光的衍射形成的。

（

√

）（5）光遇到障碍物时都能产生衍射现象。

（

√

）（6）自然光是偏振光。

（

×

）×××√√×2.

〔多选〕〔人教版选择性必修第一册P95图甲、P100图乙、P106图丙、

P108图丁改编〕下列说法正确的是（

）A.

图甲中的肥皂膜呈现彩色条纹是光的干涉现象B.

图乙中用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了薄膜干涉现象C.

图丙中泊松亮斑是光的偏振现象D.

图丁中的立体电影利用了光的衍射现象√√解析：

图甲中的肥皂膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，A正确；图乙

中用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了薄膜干涉现象，B

正确；图丙中泊松亮斑是光的衍射现象，C错误；图丁中的立体电影利用

了光的偏振原理，D错误。着眼“四翼”·探考点考点一光的干涉

双缝干涉规律的理解及应用2.

双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法对于两个振动步调一致的光源，如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差：（1）r2－r1＝kλ（k＝0，1，2…）时，光屏上出现亮条纹；

注意：对于两个振动步调反相的光源，产生亮、暗条纹的条件与上面的正

好相反。

〔多选〕（2025·陕晋青宁9题）在双缝干涉实验中，某实验小组用波

长为440

nm的蓝色激光和波长为660

nm的红色激光组成的复合光垂直照射

双缝，双缝间距为0.5

mm，双缝到屏的距离为500

mm，则屏上（

）A.

蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹B.

蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小C.

距中央亮条纹中心1.32

mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠D.

距中央亮条纹中心1.98

mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠BC

（2025·重庆高考4题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为

λ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（

）

√薄膜干涉的成因分析

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，在膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两

列频率相同的光波，叠加形成亮、暗相间条纹。薄膜干涉

〔多选〕（2026·浙江台州市模拟）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹

间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（

）A.

过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形B.

肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹C.

肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化D.

将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90°AB解析：肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，肥皂膜上的条纹是来自肥

皂膜前后表面的反射光形成的干涉条纹，B正确；若过肥皂膜最高和最

低点的截面是梯形，则干涉条纹间距相等，而肥皂膜的干涉条纹间距

上面宽、下面窄，则肥皂膜从上到下厚度增加得越来越快，过肥皂膜

最高和最低点的截面一定不是梯形，A正确；肥皂膜从形成到破裂的过

程中，液膜上面越来越薄，液膜下面越来越厚，则膜上同一位置来自

前后表面反射光的路程差发生变化，故亮条纹和暗条纹的位置发生了

变化，条纹宽度和间距发生变化，C错误；将肥皂膜外金属环左侧的把

柄向上转动90°，由于重力的作用，肥皂膜稳定后仍会上薄下厚，因

此条纹并不会跟着转动90°，D错误。

增透膜是一种表面镀层，它利用光的干涉原理减少反射光来增加光在表面

的透过率。某同学的眼镜片镀有一层材料为氟化镁的增透膜，反射光呈现

蓝紫色，已知绿光的频率为5.45×1014

Hz，其在真空中的传播速度为

3×108

m/s，氟化镁对绿光的折射率为1.38，为增加绿光的透过率，该增

透膜的最小厚度约为（

）A.100

nmB.200

nmC.300

nmD.400

nm√

劈尖型薄膜干涉1.

条纹间距：

2.

应用：用干涉法检查平面：如图甲所示，被检查平面B与标准样板A之

间形成了一个楔形的空气薄膜，用单色光照射时，入射光从空气薄膜的

上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。被检查平面若是平的，空气

薄膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹平行；若被检查表面某

些地方不平，那里的空气薄膜产生的干涉条纹将发生弯曲，如图乙所示。

〔多选〕利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之

间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上

面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间

形成一楔形空气膜。用平行单色光向下照射，检查不同平面时可以观察到图乙或图丙所示的干涉条纹。下列说法正确的是（

）A.

干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的B.

当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小C.

当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变D.

图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的BD

1.

对光的衍射的理解（1）波长越长，衍射现象越明显。（2）在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。（3）衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的。考点二

光的衍射和偏振光的衍射2.

双缝干涉与单缝衍射的比较内容干涉衍射产生条件两束光频率相同、振动方

向相同、相位差恒定障碍物或孔的尺寸与波长

差不多或更小图

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3.

光的干涉和衍射的本质光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形

成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在

屏上叠加形成的。

（2025·山东滨州二模）某实验小组在激光的传播方向上分别放置单

缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是

（

）A.

图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样B.

图乙是小圆孔衍射图样C.

图丙是双缝干涉图样D.

图丁是双缝干涉图样C解析：单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周

围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑

的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知图甲是小圆孔衍射

图样，图乙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故A、B错误；衍射与干涉图

样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗

条纹宽度相等，则图丙是双缝干涉图样，图丁是单缝衍射图样，故C正

确，D错误。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

定方向光的偏振

（2025·上海高考2题）如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光

屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔

为（

）A.2TB.

TC.0.5TD.0.25TC解析：根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到

最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。

（2024·江苏高考2题）用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左

镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到（

）A.

两镜片都变亮B.

两镜片都变暗C.

两镜片没有任何变化D.

左镜片变暗，右镜片变亮√解析：

立体眼镜的左、右两镜片为透振方向相互垂直的偏振片，开始

时左镜片明亮、右镜片暗，则手机液晶屏幕发出的光的振动方向与左镜片

的透振方向一致，手机屏幕旋转90°，其屏幕发出的光的振动方向与右镜

片的透振方向一致，则左镜片变暗，右镜片变亮，D正确。考点三

几何光学与物理光学的综合应用1.

光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，由v＝λf知，当f改变时，

波长改变，光速改变。

〔多选〕（2026·山东潍坊一模）夏季常出现如图甲所示的日晕现象，

日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束

太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单

色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（

）A.

冰晶对a光的折射率比对b光的折射率小B.

在冰晶中，b光的波速比a光的大C.

经同一双缝干涉装置形成的干涉图样中，a光的条纹间距大于b光的条纹间距D.

a、b两种光分别从冰晶射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小AC

（2026·广东佛山阶段练习）如图所示，红、绿两束平行单色光射向半圆

形的碗中，碗底形成两个光斑，缓慢给碗内注水，发现两个光斑逐渐重

合。下列说法正确的是（

）A.

在水面上发生折射时，a光的折射角大于b光的折射角B.

a光是红光，b光是绿光C.

在水中a光的传播速度大于b光的传播速度D.

a、b光分别经过相同的狭缝，b光比a光更容易发生衍射√

课时跟踪训练

1.

（2026·四川成都模拟）关于下列四种光学现象，说法正确的是（

）A.

图甲：若厚玻璃板表面是平的，则条纹间距左窄右宽B.

图乙：说明光是一种横波C.

图丙：立体电影的原理与照相机镜头表面增透膜的原理相同D.

图丁：水中气泡明亮，其原理与光导纤维的原理相同√123456789101112解析：

图甲为薄膜干涉的应用，若所检验的平面是平的，则条纹间距

相等，故A错误；图乙中的泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明

光具有波动性，不能说明光是一种横波，光的偏振现象才说明了光是一种

横波，故B错误；图丙中立体电影利用了光的偏振现象，而增透膜利用了

光的干涉，故C错误；图丁中水中气泡明亮和光导纤维的原理都是光的全

反射，故D正确。1234567891011122.

（2025·上海高考1题）以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干

涉图样（

）

√1234567891011123.

（2025·北京高考2题）下列现象属于光的衍射的是（

）A.

雨后天空出现彩虹B.

通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹C.

肥皂膜在日光照射下呈现彩色D.

水中的气泡看上去特别明亮√123456789101112解析：

雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射形成的，属于光的色

散现象，故A不符合题意；通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光绕过

狭缝产生的衍射现象，故B符合题意；肥皂膜彩色条纹是光在薄膜前后表

面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉，故C不符合题意；水中气泡明

亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使得更多光线进入人眼，故D不

符合题意。1234567891011124.

（2025·江苏高考7题）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束

未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（

）A.

波长等于亮环的周长B.

频率比在真空中的大C.

在肥皂膜与空气的界面上发生衍射D.

在肥皂膜与空气的界面上发生全反射解析：

激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长

与亮环周长无关，故A、B错误；肥皂膜内出现亮环，是因为激光在空气与

肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。√1234567891011125.

（2025·山东高考3题）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭

缝S1、S2关于OO'轴对称，光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'

轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO'轴方向入射在屏上观察到干涉条纹，

再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕

OO'轴转动90°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√123456789101112

1234567891011126.

（2024·吉林高考4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。用绿色激光照射双缝，能够在墙面上观察到

干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮条纹中心间距变小的是（

）A.

换用更粗的头发丝B.

换用红色激光照射双缝C.

增大纸板与墙面的距离D.

减小光源与纸板的距离√123456789101112解析：

换用更粗的头发丝，则双缝间距d增大Δx变小A正确换用红色激光照射双缝，即光的波长λ增大Δx变大B错误增大纸板与墙面的距离，即L增大Δx变大C错误减小光源与纸板的距离Δx不变D错误1234567891011127.

（2025·北京昌平二模）我国智能驾驶汽车进入快速发展期。某车载雷

达系统可以发出激光和超声波（频率高于20

kHz的声波）信号，下列说法

正确的是（

）A.

激光与超声波都是横波B.

激光与超声波都是纵波C.

激光与超声波都能发生衍射D.

激光与超声波都可在真空中传播解析：

声波是纵波，光是横波，A、B错误；衍射是波的特性，激光和

超声波都可以发生衍射，C正确；激光可以在真空中传播，超声波的传播

需要依靠介质，超声波不能在真空中传播，D错误。√123456789101112

8.

（2025·辽宁大连一模）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√123456789101112解析：

由于白光是复色光，若用白光照射，看到的是彩色的环状条

纹，故A、B错误；环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下表

面反射光干涉形成的，若将透镜缓慢向上平移，则空气膜的上、下表面的

厚度变大，原来形成亮条纹的位置将向里移动，则可以看到干涉形成的圆

形条纹向里收缩，故C正确，D错误。1234567891011129.

（2026·山东德州模拟）某卡片由内外两层胶合而成，内层为黑色塑

料，外层为透明、硬质塑料。由于两层间左下角张开进入空气，在激光照

射下仔细观察会看到明暗相间的条纹（如图甲所示）。已知任意一条亮条

纹或暗条纹所在位置下面的空气薄膜厚度相等；任意相邻亮条纹或暗条纹

所对应的空气薄膜厚度差恒定。现按压卡片左下角，空气薄膜轮廓不变，

如图乙所示。下列选项正确的是（

）A.

条纹变疏，且向右上方移动B.

条纹变疏，且向左下方移动C.

条纹变密，且向左下方移动D.

条纹变密，且向右上方移动√123456789101112

12345678910111210.

（2024·湖南高考9题）1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的

结果（称洛埃镜实验），平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重

复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光

源。下列说法正确的是（

）A.

沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动B.

沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小C.

若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间

距不变D.

若θ＝0°