《高考物理一轮复习讲练测》第58讲 光的干涉、衍射和偏振现象（讲）（原卷版）
第十四章 选修 3-4
本章考查的热点有简谐运动的特点及图象、波的图象以及波长、波速、频率的 关系，光的折射和全反射，题
型以选择题和填空题为主，难度中等偏下，波动与振动的综合及光的折射与全反射的综合，有的考区也以
计算题的形式考查．
复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加速度等各物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个
图象的物理意义，注意图象在空间和时间上的周期性，分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时，
应注意与实际应用的联系，作出正确的光路图；光和相对论部分，以考查基本概念及对规律的简单理解为
主，不可忽视任何一个知识点.
1.理解光的干涉现象，掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件.
2.理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件.
3.知道光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用．
1． 光的干涉
(1)定义
两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强
区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象．
(2)相干条件
只有相干光源发出的光叠加，才会发生干涉现象．相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列
光波．
1
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．白光的双缝干涉的条纹是中
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．图样中同一条亮(或暗)条纹上所
对应的薄膜厚度相同．
4． 光的衍射
(1)定义
光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样．
(2)发生明显衍射的条件
只有当障碍物的尺寸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．
(3)衍射图样
① 单缝衍射
a．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．
b．白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红
光．
② 圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远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．
5．光的偏振
(1)偏振：光波只沿某一特定的方向振动，称为光的偏振．
(2)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．
(3)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．
考点一 光的干涉现象的理解
1、光的双缝干涉现象的理解
（1）光能够发生干涉的条件：两光的频率相同，振动步调相同．
2
（2）双缝干涉形成的条纹是等间距的，两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比，即.
（3）用白光照射双缝时，形成的干涉条纹的特点：中央为白条纹，两侧为彩色条纹．
2、薄膜干涉现象的理解
（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．
（2）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．
（3） 原理 分析
① 单色光
在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差 Δr等于波长的整数倍．
Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹．
在Q处，两列反射回来的光波的路程差 Δr等于半波长的奇数倍．Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现
暗条纹．
② 白光：薄膜上出现水平彩色条纹．
（4）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，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲．
★重点归纳★
1、两束振动情况相同的光源产生的光相互叠加时：
(1)出现明条纹的条件是屏上某点 P到两个相干光源 S1和S2的路程差等于波长的整数倍或半波长的偶数倍，
即
|PS1－PS2|＝kλ＝2k· (k＝0,1,2,3…)
当k＝0时，即PS1＝PS2，此时P点处的明条纹叫做中央亮条纹．
3
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