備考2024屆高考物理一輪復習講義第十四章光學第2講光的干涉衍射和偏振考點1光的干涉現象-學案下載一、選擇題（每題4分，共16分）1.下列關于光的干涉現象的說法中，正確的是：A.光的干涉現象只發生在相干光之間B.光的干涉現象一定是可見光C.光的干涉條紋一定是明暗相間的D.光的干涉條紋的間距與光的波長和光源間的距離有關2.在雙縫干涉實驗中，如果將其中一個縫的寬度增大，下列說法正確的是：A.干涉條紋的間距會增大B.干涉條紋的間距會減小C.干涉條紋的明暗程度會變深D.干涉條紋的明暗程度會變淺3.兩個相干光源的頻率分別為f1和f2，若要產生穩定的干涉現象，下列說法正確的是：A.f1=f2B.f1和f2的差值越小越好C.f1和f2的差值越大越好D.f1和f2的差值可以是任意值4.下列關于薄膜干涉現象的說法中，正確的是：A.薄膜干涉現象只發生在薄膜的表面B.薄膜干涉現象產生的條紋一定是明暗相間的C.薄膜干涉現象的條紋間距與薄膜的厚度有關D.薄膜干涉現象的條紋間距與薄膜的折射率有關5.下列關于光的衍射現象的說法中，正確的是：A.光的衍射現象只發生在光通過障礙物后B.光的衍射現象只發生在光通過小孔后C.光的衍射現象產生的條紋一定是明暗相間的D.光的衍射現象的條紋間距與光的波長有關二、填空題（每空2分，共16分）1.光的干涉現象是______現象，其基本條件是______。2.在雙縫干涉實驗中，若要使干涉條紋的間距增大，可以______。3.薄膜干涉現象的條紋間距與______有關。4.光的衍射現象的條紋間距與______有關。5.偏振光的振動方向是______的。6.偏振片對光的作用是______。三、計算題（共20分）1.（10分）在雙縫干涉實驗中，已知雙縫間距d=0.2mm，光波波長λ=500nm，屏幕與雙縫的距離L=1m。求干涉條紋的間距。2.（10分）一束波長為600nm的單色光垂直照射到一薄膜上，薄膜的厚度為200nm，折射率為1.5。求薄膜干涉現象的條紋間距。四、實驗題（共24分）要求：根據以下實驗步驟和條件，完成實驗報告。1.實驗目的：觀察光的干涉現象，探究光的干涉條紋的間距與雙縫間距、光波波長和屏幕距離的關系。2.實驗原理：根據雙縫干涉實驗原理，當兩束相干光通過雙縫后，在屏幕上形成干涉條紋。干涉條紋的間距與雙縫間距、光波波長和屏幕距離有關。3.實驗步驟：（1）將雙縫實驗裝置安裝好，調整雙縫間距為已知值；（2）使用不同波長的光照射雙縫，調整屏幕與雙縫的距離，觀察干涉條紋的變化；（3）記錄不同波長和屏幕距離下的干涉條紋間距；（4）重復實驗，驗證實驗結果的可靠性。4.實驗器材：雙縫實驗裝置、白光光源、可調距離的屏幕、光柵尺、刻度尺。5.實驗報告要求：（1）描述實驗現象；（2）根據實驗數據，分析干涉條紋間距與雙縫間距、光波波長和屏幕距離的關系；（3）計算實驗誤差，分析誤差來源；（4）總結實驗結論。五、應用題（共20分）要求：根據以下條件，分析并回答問題。1.已知條件：（1）雙縫干涉實驗中，雙縫間距d=0.2mm，光波波長λ=500nm；（2）屏幕與雙縫的距離L=1m；（3）屏幕上出現明暗相間的干涉條紋。2.問題：（1）求干涉條紋的間距；（2）若將雙縫間距增大到0.4mm，求新的干涉條紋間距；（3）若保持雙縫間距不變，將屏幕與雙縫的距離減小到0.5m，求新的干涉條紋間距。六、論述題（共16分）要求：論述光的干涉現象與光的衍射現象的區別與聯系。1.區別：（1）光的干涉現象與光的衍射現象產生的條件不同；（2）光的干涉現象產生的條紋是明暗相間的，而光的衍射現象產生的條紋可能是明暗相間的，也可能是明暗交替的；（3）光的干涉現象的條紋間距與光波波長有關，而光的衍射現象的條紋間距與光的波長、障礙物的尺寸有關。本次試卷答案如下：一、選擇題1.A解析：光的干涉現象是兩束或多束相干光波相遇時產生的現象，因此其基本條件是相干光。2.A解析：增大一個縫的寬度會改變光的相干性，導致干涉條紋間距增大。3.A解析：要產生穩定的干涉現象，兩個光源的頻率必須相同。4.C解析：薄膜干涉現象的條紋間距確實與薄膜的厚度有關。5.D解析：光的衍射現象的條紋間距與光的波長有關，因為衍射條紋的間距與障礙物的尺寸和光的波長成反比。二、填空題1.相干光；兩束或多束光波相位差恒定解析：干涉現象發生在相干光之間，即相位差恒定的光波之間。2.增大光波波長解析：根據干涉條紋間距公式，增大波長λ會導致條紋間距Δx增大。3.薄膜的厚度解析：薄膜干涉條紋間距與薄膜的厚度成反比。4.光的波長解析：衍射條紋間距與光的波長成正比。5.某一特定方向解析：偏振光的振動方向是沿某一特定方向振動的。6.選擇性地透過某一方向的振動光解析：偏振片只允許某一特定方向的振動光通過。三、計算題1.干涉條紋的間距Δx=λL/d=(500nm*1m)/(0.2mm)=2500nm=2.5μm解析：使用雙縫干涉條紋間距公式Δx=λL/d計算。2.薄膜干涉條紋間距Δx=λL(n-1)/2t=(600nm*1m*(1.5-1)/2*200nm)=300nm解析：使用薄膜干涉條紋間距公式Δx=λL(n-1)/2t計算。四、實驗題（1）描述實驗現象：屏幕上出現明暗相間的干涉條紋。（2）分析干涉條紋間距與雙縫間距、光波波長和屏幕距離的關系：根據干涉條紋間距公式Δx=λL/d，可以得出干涉條紋間距與雙縫間距d成反比，與光波波長λ成正比，與屏幕距離L成正比。（3）計算實驗誤差，分析誤差來源：誤差可能來源于雙縫間距的測量誤差、光波波長的測量誤差、屏幕距離的測量誤差以及實驗操作過程中的誤差。（4）總結實驗結論：通過實驗，驗證了干涉條紋間距與雙縫間距、光波波長和屏幕距離的關系。五、應用題（1）求干涉條紋的間距：Δx=λL/d=(500nm*1m)/(0.2mm)=2500nm=2.5μm（2）若將雙縫間距增大到0.4mm，求新的干涉條紋間距：Δx=λL/d=(500nm*1m)/(0.4mm)=1250nm=1.25μm（3）若保持雙縫間距不變，將屏幕與雙縫的距離減小到0.5m，求新的干涉條紋間距：Δx=λL/d=(500nm*0.5m)/(0.2mm)=1250nm=1.25μm解析：使用雙縫干涉條紋間距公式Δx=λL/d計算。六、論述題1.區別：（1）光的干涉現象與光的衍射現象產生的條件不同：干涉現象需要相干光源，而衍射現象只需要單色光。（2）光的干涉現象產生的條紋是明暗相間的，而光的衍射現象產生的條紋可能是明暗相