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考点69 光的干涉、衍射和偏振——备战2021年高考物理考点一遍过.docx
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作者很懒没有写任何内容
l
D=xl
d
一、光的干涉1.稳定干涉的相干条件:相干光源(频率相同、相位相同)发出的两列光波发生干涉。2.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹。白光的双缝干涉条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间的距离为。3.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的。干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同。(1)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′分别反射出来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。(2)薄膜干涉的应用:干涉法检查平面。如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,会观察到平行且等间距的明暗相间条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。二、光的衍射1.发生明显衍射的条件:障碍物的尺寸或狭缝的宽度跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。2.衍射图样(1)单缝衍射


析P光屏上】点到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m,黄光的波长为5×10-7m ,则
DS
n=为=3
l
2
奇数,在P点出现暗条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为
①单色光:明暗相间的不等距条纹,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性。②白光:中间为宽且亮的白色条纹,两侧是窄且暗的彩色条纹(紫光靠近中央,红光远离中央)。(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环面积远超过孔的直线照明的面积。(3)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑。三、光的偏振1.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光。2.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光,叫做偏振光。光的偏振证明光是横波。自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。3.不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特征,即存在一个偏振方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了。4.应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。(2020·山东烟台高二期末)在双缝干涉实验中,用波长为5×10-7m的黄光照射双缝。已知两缝间的间距为0.3mm,双缝到光屏的距离为1.2m,光屏上P点到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m,则下列说法中正确的是(  )A.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mmB.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2mmC.P点出现的是亮条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mmD.P点出现的是暗条纹,相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4mm【答案】B【解


L1.2m
--73
�CDA正确,B��D=错误xlm102=m015=
d0.0003m
。故选B。1.(2020·北京
高二期末)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后A.干涉条纹消
失B.彩色条纹中的红色条纹消
失C.中央条纹
变成暗条纹D.中央条纹
变成红色【答案】D【解
析】当用白光做干涉实验时,频率相同的色光,相互叠加干涉,在光屏上形成彩色条纹,中央形成白色的亮条纹;
当在光源与单缝之间加上红色滤光片后,只有红光能通过单缝,然后通过双缝后相互叠加干涉,在光屏上形成红色干涉条纹,光屏中央为加强点,所
以中央条纹变成红色亮条纹,D故选项正确,ABC错误
;点
睛:本题考查了光的干涉现象,注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像,同时
要掌握哪些点是振动加强点,哪些点是振动减弱点。2.在
研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放
一个透板的平行明B,B与A上表面平行,在它们度间形成一个厚中均匀波空气膜,现在用的长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢
加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化,当温度为t1时最亮,然后亮度
逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮,则A.出现最亮时,B上表面反射光
与A上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时,B下表面反射光
与A上表面反射光叠加后相抵消


lD.
温度从t1升t至2过程中,A的高度增加
4
l【答案】D【解
温度从t1升t至2过程中,A的高度增加
2
析整当A、】B间的空气膜厚度为单色光波长的数倍,,出现最光时B下表面反射亮与A上表面反射光叠加后加强,AB错误
;当温t为度1时最亮,设此膜A、B间空气时的厚度为d,则2d=kλ(k为正整
l,C错误
数),当温度升t到2时,再一次,2(d–h)=(k最亮,则–1)λ联立可得h=D,正确。(2020·首
2
都师范大学附属中学如图所示,a、b高二期末)、c、d四个图是单色光在不同条件下形成的干涉或衍射图样。分
析各图样的特点可以得出的正确结论是(  )A.a 是光的衍射图样B.b 是光的干涉图样C.c 是光的干涉图样D.d 是光的衍射图样【答案】D【解
a是光的双缝干涉图样,条纹间距相等,A错误
析】A.;B.
b是光的单缝衍射图样,中央亮条纹最宽,向
外条纹变窄,间距变错误小,B;C.
c是圆孔衍射图样,C错误
;D.
d是泊松亮斑(光照射在小圆盘上
却出现中央亮斑),是光的衍射图样,D正确。故选D。
C.


高二期末)泊松亮斑是( )A.光的衍射现象B.光的反射现象C.光的
折光的干涉现象D.射现象【答案】A【解
析】泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象,是指当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的不
透光的小圆板时,就会在小圆板之后的光屏上出现环状的互为同心圆的明暗相间的衍射条纹,并且在同心圆的圆心
处会出现一个较小的亮斑,这就是泊松亮斑。说明光线偏离了原来的直线方向传播,这就是单色光
绕过不透光的小圆板发生衍射现象形成的,所以正确,A,B错误,C错误,D错误故选。A。2.
制细丝抽时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮同样宽度的窄缝板光的一条上
规律相同,则以A.这是利用光的干涉现象下说法正确的是B.这是利用光的衍射现象C.如果屏上条纹
变宽,表明抽制的丝粗了D.如果屏上条纹
变宽,表明抽制的丝细了【答案】BD【解
析】激光束通过细丝时,产生的条纹与单缝衍射的规律相同,是一种光的衍射现象,A错误,B正确;衍射条纹的宽窄
与狭缝的宽窄有关,狭缝越窄,条纹越错误宽,C,D正确。
1.(2020·北京


高二期末)关于光的偏振现象下列说法正确的是(  )A.光的偏振现象说明光是
纵波B.拍摄水
面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰C.一
束自然光通过某偏振片时,只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过D.一
束自然光入射到两种介质的分界面上,只有当反射光与折射光线之间夹角恰好是90°时,反射光是偏振光【答案】B【解
析】A.光的偏振现象说明光是横波,错误故A;B.
拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰,这是利用光的偏振现象,故B正确;C.只有振动方向和
透振方向互相平行的光才能通过偏振片,错误故C;D.一
束自然光入射到两种介质的表面时,一定有反射光线,如果折射光线与反射光线垂直,反射光为偏振光,
故D错误1故选B。。.(2020·北京海淀人大附
中高二期末)如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置P和Q,偏振片A点位于P、Q之间,B点位于Q右
侧。旋转P, 偏振片A、B 两点光的强度变化情况是:( )A.A、B 均
不AB.变、B 均
有变化C.A 不
变,B有D变化.A 有
变化,B不变【答案】C
(2020·浙江湖州


析】白炽灯的光线沿各个方向的都有,旋转P偏振片,A点光的强度不会变化;而偏振片对
入射光具有遮蔽和透过的功能,可使纵向光或横向光一种透过,一种遮蔽,旋转偏振片P,PQ放置
的方向不同,通过P的光线有一部分不能通过Q,所以通过Q的光线在B点强度会发生变化
。选项C正确,ABD错误
。故选C。1.(2020·山东
章丘四中高二月考太阳光照射下肥皂膜)呈瀑布现的彩色,在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的
日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于( )A.光的干涉、色
散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色
散现象C.光的衍射、色
散和干涉现象D.光的衍射、干涉和色
散22.(现象020·辽宁沈
阳铁路实验中学高二月考)下列四种情形中,与其余三种所涉及的光学原理)A不同的是(.B.C.D.3.(2020·北京人大附
中高二月考)下列属于光的衍射现象的是A.阳光照射到
树叶上,在地面上形成圆形亮斑B.光照射
细金属丝,在其后形成的阴影中有亮线
【解


泡呈现彩色条纹D.光照射到
凸透24.(镜上,在其后形成圆形亮斑020·北京市第
二中学朝阳学校高二期末)下列几个光现象中,属于衍射现象的是( )A.水
中的气泡看起来特别明亮B.白光通�
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