第2讲　光的干涉、衍射和偏振　电磁波目标要求　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.4.理解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程.考点一　光的干涉现象基础回扣光的干涉(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.技巧点拨1.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.图12.薄膜干涉(1)形成原因：如图2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.


图2(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1　如图3所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为(　　)图3A. B.C. D.答案　D解析　出现第3条暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为(2n－1)＝(2×3－1)＝λ，而λ＝，所以|r1－r2|＝λ＝，故D正确.1.(波长与条纹间距的关系)(2020·山东青岛市西海岸区模拟)如图4所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点P到双缝的距离之差为2.1 μm，若用单色光A照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第四条暗条纹，换用单色光B照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是(　　)图4A.单色光B的频率大于单色光A的频率B.单色光B的波长小于单色光A的波长C.单色光B的相邻亮条纹间的距离小于单色光A的相邻亮条纹间的距离D.用单色光A和B在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光B更容易发生明显衍射答案　D


然的出现干涉形成会圆环，故B错误；这些亮暗圆环是透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的，故C错误；与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的，故D正确.考点
二象光的衍射和偏振现　基础回扣1.光的衍射发生明显衍射的条件：
只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比还光的波长小的时候
，衍射现象才.2.会明显光的偏振(1)自然
：光包含着方在垂直于传播向上沿一切方向振动的光而且，沿着各方个向振动的光波的强度
都相同.(2)偏振光：在垂直于光的传播方
向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光.(3)偏振光的形成①让
自然光通过偏振片形成偏振光.②让
然自光在两种介质的界面发生反射和折和射反射光，折成射可以为光部光偏分振全或完
偏振光.(4)偏振光的应用：加偏振
滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等.(5)光的偏振现象说明光是一
种横波.
解析　由题意可知，单色光A照射双缝时条纹间距较小，根据Δx＝λ可知单色光A的波长较小，频率较大，选项A、B、C错误；因单色光B的波长较大，则用单色光A和B在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光B更容易发生明显衍射，选项D正确.2.(薄膜干涉的应用)(多选)如图5所示，把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关说法合理的是(　　)图5A.远离中心点处亮环的分布较密B.用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环C.这些亮暗圆环是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的D.与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的答案　AD解析　远离中心点处亮环的分布较密，故A正确；用白光照射时，仍


比单缝衍射双缝干涉不较同点条纹宽度条纹宽度不等，中央
最宽条纹宽度相等条纹间距各
相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹
最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相同相同点干涉、衍射
都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹2.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.例2多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的　如图6所示的4种
是暗相间的条纹分别明红光、蓝光通自各过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以
及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅
图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次 (　　)图6A.红黄蓝紫 是B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫答案　B解析　双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹
除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度
都逐渐减小，因41、3为双缝干涉条纹，2、此为单缝衍射条纹.相邻亮条纹间距Δx＝λ，
红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，1即、3分别对应于
红光和蓝，光.而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显即，中央条越宽越亮纹
黄光波长比紫光波长长，2即、4分别对应于紫光和黄光.综上所、，1述2、3、4四个图中亮条纹的
颜色依次是：红、紫、蓝、黄.B正确.3，(光的衍射)(多选)雾霾天
气严重影响人们的身体健康，雾霾天时气能见度米只有几，天气变
黄变暗，这是由于这种　　(情况下)A.只有
波长较短的一部分光才能到达地面B.只有
波长较长的一部分光才能到达地面C.只有
频率较大的一部分光才能到达地面D.只有
频率较小的一部分光才能到达地面答案　BD解析　根据光发生明显衍射的条件，
雾霾天气时，只有波长较长、频率较小的一部分光发生
技巧点拨1.单缝衍射与双缝干涉的


绕过空气中的颗粒物到达地面，选项A、C错误，B、D正确.4.(光的偏振)(多选)食品安全检
验中碳水化合(物糖)的含量要一是重个指旋标可以用“，光法”来
量糖溶液测的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液振，偏后方向方相会于传播对
向向左或向右旋转一个角一度α，这角度α称旋“为度”，α的光只值与糖溶液的浓度
有关，的将α测量值与标值准相比较，就能确定被测样品的含糖量7.如图了所示，S是自然
是偏振A、B光源，片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间.以下说法中正确的是(　　)图7A.到
达O处光的强度会明显减弱B.到
达O处光的强度不会明显减弱C.将
偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于αD.将
偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振转片A过的角α答案　度等于ACD解析　偏振光
通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转
一个角度α，所以到错误；O处光的强度会明显减弱，故A达B正确，将偏振片B转动一个
角度，处使得O光强度最偏振强，片B转过的角；同于α，故C正确度等理，将偏振转动片A
一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角，故α度等于D正确.
衍射


化的磁场能够在周围，变空间产生电场化的电场能够在周围磁场空间产生 .2.电磁波(1)电磁场在空间由
近及远地向周围电磁波 .传播，形成(2)电磁波的传播不
需要介质，可在真空中传播，在真不中空同频率的电磁波传播速度相同(都
等于光速).(3)不同频率的电磁波，在同一
介质中传播，其速度是不同的，频率越高 小，波速越 .(4)
v＝λf，f是电磁波的频率.3.电磁波的发射与接收(1)发射电磁波
需要开放的高频振荡路电，并对电磁波根据号信强弱的两行调制进(种方式：调幅
、调2).(频)接收电磁波
需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中解，调出来调幅波的解
调也叫检 波.4.电磁波
谱按
小电磁波的频率或波长的大照顺序把它们排成列谱.按波长由长到排短列的电磁波谱为：无线
电波、红外线、可见光、紫外线射X、线、γ射线.技巧点拨1.对麦克斯韦电磁场理论的理解2.电磁波与
机械波的比 较名称项目　　电磁波机械
波产生由
周期性变化的电场、磁场产生由质(点波源)的振动产生传播
介质不需要介质(在真真空中仍可传播必须有介质()空中不能传播)波的
种类横波既有横波也有纵波速度特点由
介质和频率决定，在真3速(c＝空中等于光×108 m/s)仅
由介质决定能量都能携带能量
并传播能量速度
公式v＝λf
考点三　电磁波基础回扣1.麦克斯韦电磁场理论变


发生反射、折(5.射、干涉、衍射等现象电磁波)(多选)(2016·全国卷Ⅱ·34(1))关于电磁波，下列说法正确的是(　　)A.电磁波在
真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期