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备考2024届高考物理一轮复习讲义第十四章光学第2讲光的干涉衍射和偏振考点1光的干涉现象
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这是一份备考2024届高考物理一轮复习讲义第十四章光学第2讲光的干涉衍射和偏振考点1光的干涉现象，共5页。
考点1 光的干涉现象
1.光的干涉
（1）定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现[1] 亮 条纹，某些区域相互减弱，出现[2] 暗 条纹，且加强区域和减弱区域相互[3] 间隔 的现象.
（2）条件：两束光的频率[4] 相同 、相位差[5] 恒定 .
2.双缝干涉
（1）双缝干涉图样的特点：单色光照射时，形成明暗相间的[6] 等间距 的干涉条纹；白光照射时，中央为[7] 白色亮 条纹，其余为[8] 彩色 条纹.
（2）条纹间距：Δx＝ldλ，其中l是双缝到[9] 屏 的距离，d是[10] 双缝 间的距离，λ是入射光的[11] 波长 .
3.薄膜干涉
（1）利用薄膜（如肥皂液薄膜）[12] 前后表面 反射的光叠加而形成的.图样中同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度[13] 相同 .
（2）形成原因：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，从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率[14] 相同 的光波，并且叠加.
（3）明暗条纹的判断方法：两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的[15] 2 倍，光在薄膜中的波长为λ.
在P1、P2处，Δr＝nλ（n＝1，2，3，…），薄膜上出现[16] 明 条纹.
在Q处，Δr＝（2n＋1）λ2（n＝0，1，2，3，…），薄膜上出现[17] 暗 条纹.
（4）应用：增透膜、检查平面的平整度.
判断下列说法的正误.
（1）光的颜色由光的频率决定.（ √ ）
（2）频率不同的两列光波不能发生干涉.（ √ ）
（3）在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是使白光变成单色光.（ ✕ ）
（4）在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相同.（ √ ）
（5）薄膜干涉中，观察干涉条纹时，眼睛与光源在膜的同一侧.（ √ ）
研透高考 明确方向
命题点1 光的干涉的理解和明暗条纹的判断
1.[2024安徽芜湖模拟]如图，利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果，下列说法正确的是（ C ）
A.光屏上的条纹关于平面镜M上下对称
B.相邻亮条纹的间距为Δx＝b＋caλ
C.若将平面镜向右移动一些，相邻亮条纹间距不变
D.若将平面镜向右移动一些，亮条纹数量保持不变
解析 根据双缝干涉原理，单色光源和单色光源在平面镜中的像相当于双缝，在光屏上的条纹与平面镜平行，由于明暗条纹是由光源的光和平面镜的反射光叠加而成，在平面镜所在平面的上方，并非关于平面镜M上下对称，故A错误；根据双缝干涉的相邻亮条纹之间的距离公式Δx＝L/dλ，类比双缝干涉实验，其中d＝2a，L＝b＋c，所以相邻两条亮条纹之间的距离为Δx＝b＋c/2aλ，故B错误；若将平面镜向右移动一些，不影响光源的像的位置和L的大小，相邻亮条纹间距不变，故C正确；若将平面镜向右移动一些，射到平面镜边缘的两条光线射到屏上的位置向下移动，宽度减小，而条纹间距不变，亮条纹数量减少，故D错误.
易错提醒
研究干涉现象时的三点注意
1.只有相干光才能形成稳定的干涉图样，光的干涉是有条件的.
2.单色光形成明暗相间的干涉条纹，白光形成彩色条纹.
3.双缝干涉条纹间距：Δx＝ldλ，其中l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是入射光波的波长.
命题点2 薄膜干涉
2.[2023山东]如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图.G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层.用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹.已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ A ）
A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
解析 由于C的膨胀系数小于G的膨胀系数，所以当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动，A正确，BCD错误.
课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用.知道光是横波，会用双缝干涉实验测量光的波长.
2.通过实验，了解激光的特性.能举例说明激光技术在生产生活中的应用.
光的干涉现象
2023：山东T5，北京T2，上海T15，
浙江6月T15，浙江1月T15，
辽宁T8；
2022：山东T10，浙江6月T4；
2021：山东T7，湖北T5，江苏T6，
浙江6月T16；
2020：北京T1
1.物理观念：理解光的干涉、衍射和偏振现象；进一步增强物质观念，认识光的物质性和波动性.
2.科学思维：通过光的干涉、衍射等论证光具有波动性，增强证据意识及科学论证能力.
3.科学探究：通过实验，观察光的干涉、衍射和偏振等现象，了解激光的性质，认识波动性.
4.科学态度与责任：光的干涉、衍射、偏振和激光在生产生活中的应用.
光的衍射和偏振现象
2023：天津T4；
2020：上海T9；
2019：北京T14，江苏T13B（2），
上海T4
命题分析预测
高考主要考查光的干涉、衍射与偏振现象的理解和应用.题型多为选择题，难度较小.预计2025年高考可能会联系生产生活实际，考查光的干涉、衍射和偏振等现象的理解与结论的应用.
考点1 光的干涉现象
1.光的干涉
（1）定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现[1] 亮 条纹，某些区域相互减弱，出现[2] 暗 条纹，且加强区域和减弱区域相互[3] 间隔 的现象.
（2）条件：两束光的频率[4] 相同 、相位差[5] 恒定 .
2.双缝干涉
（1）双缝干涉图样的特点：单色光照射时，形成明暗相间的[6] 等间距 的干涉条纹；白光照射时，中央为[7] 白色亮 条纹，其余为[8] 彩色 条纹.
（2）条纹间距：Δx＝ldλ，其中l是双缝到[9] 屏 的距离，d是[10] 双缝 间的距离，λ是入射光的[11] 波长 .
3.薄膜干涉
（1）利用薄膜（如肥皂液薄膜）[12] 前后表面 反射的光叠加而形成的.图样中同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度[13] 相同 .
（2）形成原因：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，从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来，形成两列频率[14] 相同 的光波，并且叠加.
（3）明暗条纹的判断方法：两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的[15] 2 倍，光在薄膜中的波长为λ.
在P1、P2处，Δr＝nλ（n＝1，2，3，…），薄膜上出现[16] 明 条纹.
在Q处，Δr＝（2n＋1）λ2（n＝0，1，2，3，…），薄膜上出现[17] 暗 条纹.
（4）应用：增透膜、检查平面的平整度.
判断下列说法的正误.
（1）光的颜色由光的频率决定.（ √ ）
（2）频率不同的两列光波不能发生干涉.（ √ ）
（3）在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是使白光变成单色光.（ ✕ ）
（4）在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相同.（ √ ）
（5）薄膜干涉中，观察干涉条纹时，眼睛与光源在膜的同一侧.（ √ ）
研透高考 明确方向
命题点1 光的干涉的理解和明暗条纹的判断
1.[2024安徽芜湖模拟]如图，利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果，下列说法正确的是（ C ）
A.光屏上的条纹关于平面镜M上下对称
B.相邻亮条纹的间距为Δx＝b＋caλ
C.若将平面镜向右移动一些，相邻亮条纹间距不变
D.若将平面镜向右移动一些，亮条纹数量保持不变
解析 根据双缝干涉原理，单色光源和单色光源在平面镜中的像相当于双缝，在光屏上的条纹与平面镜平行，由于明暗条纹是由光源的光和平面镜的反射光叠加而成，在平面镜所在平面的上方，并非关于平面镜M上下对称，故A错误；根据双缝干涉的相邻亮条纹之间的距离公式Δx＝L/dλ，类比双缝干涉实验，其中d＝2a，L＝b＋c，所以相邻两条亮条纹之间的距离为Δx＝b＋c/2aλ，故B错误；若将平面镜向右移动一些，不影响光源的像的位置和L的大小，相邻亮条纹间距不变，故C正确；若将平面镜向右移动一些，射到平面镜边缘的两条光线射到屏上的位置向下移动，宽度减小，而条纹间距不变，亮条纹数量减少，故D错误.
易错提醒
研究干涉现象时的三点注意
1.只有相干光才能形成稳定的干涉图样，光的干涉是有条件的.
2.单色光形成明暗相间的干涉条纹，白光形成彩色条纹.
3.双缝干涉条纹间距：Δx＝ldλ，其中l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是入射光波的波长.
命题点2 薄膜干涉
2.[2023山东]如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图.G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层.用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹.已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ A ）
A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
解析 由于C的膨胀系数小于G的膨胀系数，所以当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动，A正确，BCD错误.
课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用.知道光是横波，会用双缝干涉实验测量光的波长.
2.通过实验，了解激光的特性.能举例说明激光技术在生产生活中的应用.
光的干涉现象
2023：山东T5，北京T2，上海T15，
浙江6月T15，浙江1月T15，
辽宁T8；
2022：山东T10，浙江6月T4；
2021：山东T7，湖北T5，江苏T6，
浙江6月T16；
2020：北京T1
1.物理观念：理解光的干涉、衍射和偏振现象；进一步增强物质观念，认识光的物质性和波动性.
2.科学思维：通过光的干涉、衍射等论证光具有波动性，增强证据意识及科学论证能力.
3.科学探究：通过实验，观察光的干涉、衍射和偏振等现象，了解激光的性质，认识波动性.
4.科学态度与责任：光的干涉、衍射、偏振和激光在生产生活中的应用.
光的衍射和偏振现象
2023：天津T4；
2020：上海T9；
2019：北京T14，江苏T13B（2），
上海T4
命题分析预测
高考主要考查光的干涉、衍射与偏振现象的理解和应用.题型多为选择题，难度较小.预计2025年高考可能会联系生产生活实际，考查光的干涉、衍射和偏振等现象的理解与结论的应用.
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