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．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．(　√　)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＝nλ(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹．当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹．2．薄膜干涉


(1)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，光在薄膜中的波长为λ.在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹．在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹．(3)应用：增透膜、检查平面的平整度． 考向1　光的干涉的理解和明暗条纹的判断例1　如图所示，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(　　)A. 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． 考向2　薄膜干涉例2　(多选)(2021·浙江6月选考·16)肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄．下列说法正确的是(　　)A. 过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90°答案　AB解析　肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而


有洞状凹陷答案　AB考点
二现光的衍射和偏振　象1．光的衍射发生明显衍射的条件：
只有当障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象才会明显．2．光的偏振(1)自
然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切且方振动的光，而向沿着各波的强度个方向动的光振
都相同．(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，
只沿3特定的方向振动的光．(着某个)偏振光的形成①让
自然光通过偏振片形成偏振光．②让
自然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．1．阳
光下茂密的树林中，地面上的圆形亮斑(是光的衍射形成的．　×　)2．
泊松亮斑　(是光的衍射形成的．√　)
不是梯形，A正确；薄膜干涉是等厚干涉，干涉条纹是前后表面反射光形成的，B正确；形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，从形成到破裂的过程中上面越来越薄，下面越来越厚，因此会出现加强点和减弱点的位置发生变化，条纹宽度和间距发生变化，C错误；将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，由于重力、表面张力和粘滞力的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此条纹并不会跟着旋转90°，D错误．例3　(多选)图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为待检查的物体，C为入射光，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是(　　)A．入射光C应采用单色光B．图乙条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的C．当A、B之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹D．由图乙条纹可知，被检查表面上


遇到障碍物时都(　能产生衍射现象．√　)4．自
然　(　×光是偏振光．)1．单缝衍射
与双缝干涉的双缝干涉单缝衍射比较不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
本质从
本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都属于光波的叠加，干涉是从单缝
通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的． 考向1　单缝衍射
与双缝干涉的例4　比较如图所示的4种
是暗相间的条纹分别明红光、蓝光各自通干同一个双缝涉过器仪形成的干涉图样以
及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部表示亮条纹)分．在下面的4幅
图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次(是　　)A．
红黄蓝紫 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
都逐渐减小相因，1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹．此邻Δ条纹间距亮x＝λ，
红光波长蓝比则光波长长，红光干涉条纹间距于大蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应
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
条纹越宽越亮，黄光波长比紫，光长长波即2、4分别对应紫光和黄光．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．，考向2　光的偏振例5　奶粉
的碳水化合的物(糖)含量是一个重要指，可以用“旋光法”标来测量糖溶液的浓度，从而
鉴定含糖量．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个
角度α，这一角度α称的“旋光度”为α，值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值
3．光


准标值相比较，就被能定确测样品的含糖量自．如图了示，S是所然源，A、光B是偏振片
，转动B，使到O达处的光最强，然后将被测样P品置于A、B之间．(1)偏振
片A的作用是_______________________________________．(2)偏振现象
证明了光是一)________．(3种以下说法中正确的是________．A．到
达O处光的强度会减弱B．到
达O处光的强度不会减弱C．将偏振
片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振转过的B片角度等于αD．将偏振
片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振转过的片A角度等于α答案　(1)把自
然光变成偏振光　(2)横3(波　)ACD解析　(1)自
然光通过偏振片后变为偏振光．(2)偏振现象
证明光是一种横波．(3)偏振
片只能让一定偏振方向的光通过，没有样品时，要使到振O达处的光最强，偏片A、B的透光方向应相同；当
放入样品时，由于样品，“旋光度”的α是即偏振方向不与再B的透光方向平
行，到偏振O处光的强度会减弱，A正确，达错误；B片B转过的角度等于α，并
与偏振光的方向平行时，光到达O处的强度将再次最大，C正确；同理，D正确．考点
三　电磁振荡磁电　波1．电磁振
荡(以LC振荡)电路为例(1)产生：在LC振
荡电路中电，容器不断充地电和放电，就会使电容器极板上的电量荷q、电路中的电
流i、电容器内场电的强度E、线圈内磁的感应强度B发生性周期的变，化现象这种
就是电磁振荡．(2)周期
和频率周期
：T＝2π频率：f＝(其中L指
自感系数，C指电)．容2．电磁波(1)麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能
够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场．(2)电磁波
与


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，要质可在介空真中传播，在真空中不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，波速越小．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)．频②接收电磁波
需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号高频电从流中解，调出来调幅波的解
调也．检波叫(4)电磁波
谱按
照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱．按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线
电波、红外线可、见、光紫外线、X射线、γ射线．1．LC振
荡电路中，电容器放电完毕时，回路中电流最小(．　×　)2．电场
周围一定存在磁场，磁�