2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题79 光的干涉、衍射、偏振和散射特训目标特训内容目标1光的干涉（1T—5T）目标2光的衍射（6T—10T）目标3光的偏振（11T—15T）目标4光的散射（16T—20T）【特训典例】一、光的干涉1．利用光的干涉原理可以检测甲烷、二氧化碳、瓦斯等气体的浓度，具有精度高、操作简便的特点。如图为一甲烷检测仪的工作原理图，其中P点为双缝中垂线与光屏的交点。则（　　）A．空气室和甲烷室内的介质不同，不能在光屏上观察到干涉条纹B．P点出现亮条纹，可知此时甲烷室中没有甲烷C．随着甲烷室中甲烷浓度的变化，光屏上相邻两干涉条纹的间距也相应变化D．通过测量干涉条纹在光屏上的位移量，可以知道甲烷在空气中的含量【答案】D原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司1


x的变化图像，可能正确的是（　　）A．B．C．D．【答案】D原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司2
d随坐标
【详解】A．通过空气和甲烷，光的频率不变，能在光屏上观察到干涉条纹，故A错误；B．只有满足光程差是波长的整数倍，就可以在P点出现亮条纹，故B错误；C．由于光的频率未变，相邻两干涉条纹间距不变，故C错误；D．光通过的介质浓度改变，干涉条纹相对原位置会在光屏上有位移，通过测量位移量，可以知道甲烷在空气中的含量，故D正确。故选D。2．用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示的明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度


，厚度为D=（n=1）时，此处表现为亮条纹，即当薄膜的，3，2⋯nxl
l
1
dn=（n=1，2，3，⋯）时，对应的条纹为亮条纹，相邻亮条纹之间的薄膜厚度差为l，从题图中可知，从左向右相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离逐渐变小，则薄膜层的厚度逐渐减小，由斜率知厚度减小越来越快，ABC错误，D可能正确。故选D。3．如图所示，凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫作这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹。这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫作牛顿环。下列
2
2
说法正确的是（　　）A．圆环状条纹是由于凸透镜上、下表面的反射光发
生干涉形成的B．圆环状条纹的间距不相等，从圆
心向外条纹越来越稀疏C．如
果改用一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环状条纹间距将变小D．如
果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环状条纹间距将变大【答案】D【详解】A．当光垂直照射到凸透镜上时，光的
传播方向不变，而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射，
另一部分光透射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射，这样两列反射光是相干光，
它们在凸透镜的下表面相遇，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的
奇数倍时是暗条纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹，故A错误；B．圆环状条纹的间距不相等，从圆
心向外条纹越来越密集，故B错误；C．
若换一个曲率半径更大的凸透镜，仍然相同的水平距离但空气层的厚度变小，所观察到的圆环状条纹原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司3
【详解】由题意可知，从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为∆x=2d即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差


大，故C错误；D．如
果改用波长更长的单色光照射而其他条件保持不变，则观察到的圆环状条纹间距变大，故D正确。故选D。4．G1、G2为
放在水平面上的高度略有差别的两个长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行，检测
员用一块标准的平行透明平板T压在G1、G2的上方，T与G1、G2支架分别形成尖劈形空气层，如图所示。G1、G2的上表面与平
板的夹角分别为α和β，P为平板T上表面上的一点。用单色光从上方照射平
板T，G1、G2的上方都能观察到明显的干涉条纹可以推知（　　）A．
若α=β，则G1上方的干涉条纹间距小于G2上方的干涉条纹间距B．
若α>β，则G1上方的干涉条纹间距大于G2上方的干涉条纹间距C．
若将G1、G2的间距缩短些，则G1上方的干涉条纹分布变得更密D．
若在P处用较小的力下压平板T，则G1上方的干涉条纹分布变密【答案】C【详解】AB．
D，由空气薄膜干涉条L
设物体上表面与平板的夹角为θ，相邻亮条纹的间距为件，则有
l
干距=，若α=β，则G条上方的D1纹间距等于G2上方的干涉条纹间涉L
得若α>β，则G1上方的干涉条纹间距小于G2上方的干涉条纹间距，故AB错误；C．
2tanD=解Lql2tanq
若将G1、G2的间距缩短些，则α增大，可知G1上方的干涉条纹分布变得更密，故C正确；D．
若P在两长方体间，在P处用较小的力下压平板T，则α减小，可知G1上方的干涉条纹分布变疏，故D错误。故选C。5．两
束单色光a、b的波长分别为λa、λb，分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图（a）、（b）原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司4
间距变


束a、b组成的复色光从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，经两次折射和一次
反射后，从玻璃砖上表面分为两束单色光射出，出射点为①、②，如图（c）所示。下列说法正确的是（
  ）A．a光的频率
比b光的频率大B．光
电效应实验中，单色光b照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出，那么当单色光a照射该金属板
hchc
时，光电子的最大初动能为
l－lC．光的干涉现象
ab
说明光是一种横波D．从
①、②出射的两束光一定相互平行E．从
①位置出射的为单色光b【答案】ABD【详解】A．由题图（a）、图（b）可知b光的相邻条纹间距
l
较大，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝
dλ可知λanb故A正确；B．由光
hc
电效应方程可得Ek＝h某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出，则有0＝
n－W0＝l－W0若b光照射
hchchchchc
得W0＝金属板时，光电子的最大初动能为Eka＝
l－W0解l当a光照射该l－W0＝l－l原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司5
bbaab
所示。一


说明光具有波动性，但不能说明光是横波，光的偏振现象说明光是横波，故C错误；D．作出光
路图如图所示因
为两束光在玻璃砖上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知两束光出射时，在上表面的
折射角一定等于入射时在上表面的入射角，所以一定相互平行，故D正确；E．频率
nb种介质，a光的折射率大，从空气射入玻璃砖时的折射角小，即从①位置出射的为单色光a，故E错误。故选ABD。二、光的衍射6．如图1是用光
传感器研究激光通过单缝或双缝后光强分布的装置图，铁架台上从上到下依次为激光光源、偏振
0.08mm，双缝间距为0.25mm。光源到缝的距离为
片、缝、光传感器。实验中所用的单缝缝距为
17cm，缝到40cm，
传感器的距离为实验得到的图像如图2、图3所示，则（　　）A．题图2所用的缝为双缝，题图3所用的缝为单缝B．
旋转偏振片，题2、题3两幅图像不会发生明显变化C．
仅减小缝到传感器的距离，题2、题3两幅图像不会发生明显变化原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司6
故B正确；C．光的干涉现象


620nm【答案】D【详解】A．由干涉、衍射图
实验中所用的激光波长约为
样特点可知题图2所用的缝为单缝，题图3所用的缝为双缝，A错误；B．
激光是偏振光，故旋转偏振片，题2、题3两幅图像会发生明显变化，B错误；C．由
l
D=可知，xl
仅减小缝到传感器的距离，题2、题3两幅图像会发生明显变化，C错误；D．由
d
ldxD
D=可知，xl
l。D正确；故选==，．在7D0m2n6
实验中所用的激光波长约为
dl
抽制很细的金属丝的过程中，可以用激光随时监测抽丝的粗细情况。其装置如图甲所示，在抽丝机的
细丝出口附近，用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝，在细丝的另一侧用光屏接收激光。工作人员通过观察光屏上明暗相间亮
斑的情况（如图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况），便可知道抽制出的
细丝是否合格。对于这种监控抽丝机的装置，下列说法中正确的是（　　）A．这是利用光的直线
传播规律B．这是利用光的衍射现象C．如
果屏上条纹变宽，表明细丝粗了D．如果屏上条纹变宽，表明细丝细了【答案】BD【详解】A．由题意知条纹的
形成属单缝衍射，并非运用光的直线传播规律，而是利用光的衍射现象，A错误；B．单缝衍射现象，其原理是利用光的衍射现象，B正确；C．由单缝衍射知缝变
窄而条纹宽度变宽，故如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了，C错误；原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司7
D．


宽，表明细丝细了，D正确。故选BD。8．如图甲，让
激光束通过一个狭缝，观察到光屏上出现单色条纹图样。现将狭缝略微加宽。下面关于本实验说法
正确的是（　　）A．
将会观察