专题11.2　光的干涉、衍射和偏振【讲】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题11.2　光的干涉、衍射和偏振【讲】
【讲核心素养】
1.物理观念：干涉、衍射、激光、偏振、电磁波。
（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。
（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。
（3）.知道电磁波的发射、传播和接收。认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。
2.科学态度与责任：初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求。
【讲考点题型】
【知识点一】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，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象.
（2）条件：两束光的频率相同、相位差恒定.
（3）双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹.
2.双缝干涉
（1）条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大.
（2）明暗条纹的判断方法：
如图1所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1.
当Δr＝kλ（k＝0，1，2…）时，光屏上P′处出现明条纹.
当Δr＝（2k＋1）（k＝0，1，2…）时，光屏上P′处出现暗条纹.
【例1】（2022·山东·高三专题练****如图所示为双缝干涉部分示意图，双缝间距为d，双缝至屏的距离为
，整个装置处于折射率为的均匀透明介质中。若单色光在真空中波长为，则相邻条纹间距为（　　）
A． B． C． D．
【答案】 C
【解析】设单色光在透明介质中的波长为，由
可得
根据公式可得
故C正确，ABD错误。
故选C。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学思维及物理观念。
【变式训练1】（2022·上海徐汇·三模）如图是单色光的“杨氏双缝干涉实验”，若要使干涉条纹变宽，可以（　　）
A．增大单缝到双缝之间的距离
B．减小单缝到双缝之间的距离
C．增大双缝到屏幕之间的距离
D．减小双缝到屏幕之间的距离
【答案】 C
【解析】根据条纹间距公式，其中表示双缝到屏的距离，表示双缝之间的距离，可知若要使干涉条纹变宽，可知增大双缝到屏幕之间的距离和减小双缝之间的距离，换波长较长的光，故C正确，ABD错误。
故选C。
【归纳总结】（1）相邻两条亮（暗）条纹间的距离公式：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大。
（2）亮暗条纹的判断方法
如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1。
当Δr＝kλ（k＝0，1，2，…）时，光屏上的P′点处出现亮条纹。
当Δr＝（2k＋1）（k＝0，1，2，…）时，光屏上的P′点处出现暗条纹。
【知识点二】薄膜干涉
（1）薄膜干涉形成原因：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，形成两列频率相同的光波，并且叠加.
（2）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2倍.
在P1、P2处，Δr＝nλ（n＝1，2，3…），薄膜上出现明条纹.
在Q处，Δr＝（2n＋1）（n＝0，1，2，3…），薄膜上出现暗条纹.
【例2】（2022·天津·模拟预测）下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是（　　）
A．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮
B．雨后的彩虹
C．透过昆虫的翅膀看阳光呈显彩色
D．水面上的油膜在阳光照射下呈彩色
【答案】 D
【解析】A．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果，故A错误；
B．雨后的彩虹是光发生折射形成的色散现象，故B错误；
C．透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色是衍射现象，故C错误；
D．油膜在阳光照射下呈彩色是薄膜干涉的结果，故D正确。
故选D。
【素养提升】本题考察的学科素养主要是物理观念。
【变式训练2】（2022·上海奉贤区致远高级中学高二期末）如图，将点燃的酒精灯置于肥皂薄膜前，薄膜上会出现明暗相间的条纹。这是光的（       ）
A．干涉现象 B．衍射现象 C．反射现象 D．折射现象
【答案】 A
【解析】将点燃的酒精灯置于肥皂薄膜前，薄膜上会出现明暗相间的条纹，这是光的薄膜干涉现象。BCD错误，A正确。
故选A。
【归纳总结】薄膜干涉条纹特点
①单色光：明暗相间的水平条纹。
②白光：彩色水平条纹。
【知识点三】光的衍射和偏振现象
1.对光