第75課時光的干涉、衍射和偏振目標要求1.知道什么是光的干涉、衍射和偏振。2.掌握雙縫干涉中出現亮、暗條紋的條件。3.知道發生明顯衍射的條件?？键c一光的干涉1.定義：在兩列光波疊加的區域，某些區域相互加強，出現條紋，某些區域相互減弱，出現條紋，且加強區域和減弱區域相互間隔的現象。

2.條件：兩束光的頻率、相位差恒定。

3.雙縫干涉圖樣特點：單色光照射時，形成明暗相間的等間距的干涉條紋。(1)條紋間距：Δx＝ldλ(2)明暗條紋的判斷方法：如圖所示，相干光源S1、S2發出的光到屏上P'點的路程差為Δr＝r2－r1。當Δr＝nλ(n＝0，1，2…)時，光屏上P'處出現明條紋。當Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0，1，2…)時，光屏上P'4.薄膜干涉(1)形成原因：如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上時，從膜的前表面AA'和后表面BB'分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加。(2)明暗條紋的判斷方法：兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波長為λ。在P1、P2處，Δr＝nλ(n＝1，2，3…)，薄膜上出現明條紋。在Q處，Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0，1，2，3…)(3)應用：增透膜、檢查平面的平整度。例1(2024·黑吉遼·4)某同學自制雙縫干涉實驗裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮紋中央間距變小的是()A.換用更粗的頭發絲B.換用紅色激光照雙縫C.增大紙板與墻面的距離D.減小光源與紙板的距離例2(多選)(2024·廣西卷·9)如圖，S為單色光源，S發出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡反射到光屏上。從平面鏡反射的光相當于S在平面鏡中的虛像發出的，由此形成了兩個相干光源。設光源S到平面鏡和到光屏的距離分別為a和l，a?l，鏡面與光屏垂直，單色光波長為λ。下列說法正確的是()A.光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為l2B.光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為laC.若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中此時單色光的波長變為nλD.若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx，則該液體的折射率為l2例3(2025·山東德州市校考)某卡片由內外兩層膠合而成，內層為黑色塑料，外層為透明、硬質塑料。由于兩層間左下角張開進入空氣，在激光照射下仔細觀察會看到明暗相間的條紋(如圖甲所示)。已知任意一條亮條紋或暗條紋所在位置下面的空氣薄膜厚度相等；任意相鄰亮條紋或暗條紋所對應的空氣薄膜厚度差恒定。現按壓卡片左下角，空氣薄膜輪廓不變，如圖乙所示。下列選項正確的是()A.條紋變疏，且向右上方移動B.條紋變疏，且向左下方移動C.條紋變密，且向左下方移動D.條紋變密，且向右上方移動考點二光的衍射和偏振1.光的衍射發生明顯衍射現象的條件：只有當障礙物或狹縫的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現象才會明顯。2.光的偏振(1)自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都。

(2)偏振光：在于光的傳播方向的平面上，只沿著某個的方向振動的光。(3)偏振光的形成①讓自然光通過形成偏振光。

②讓自然光在兩種介質的界面發生反射和，反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光。

(4)偏振光的應用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等。(5)光的偏振現象說明光是一種波。

1.陽光下茂密的樹林中，地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。()2.泊松亮斑是光的衍射形成的。()3.光遇到障礙物時都能產生衍射現象。()4.自然光是偏振光。()例4如圖所示的4種明暗相間的條紋分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋)。在下面的4幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A.紅黃藍紫 B.紅紫藍黃C.藍紫紅黃 D.藍黃紅紫單縫衍射與雙縫干涉的比較單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰亮(暗)條紋間距不等各相鄰亮(暗)條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相同相同點干涉、衍射都有明暗相間的條紋，干涉、衍射都是波特有的現象；從本質上看都屬于光波的疊加，干涉是從雙縫通過兩列頻率相同的光波在屏上疊加形成的，衍射是由來自單縫上不同位置的光在屏上疊加形成的例5(2024·江蘇卷·2)用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現在將手機屏幕旋轉90度，會觀察到()A.兩鏡片都變亮B.兩鏡片都變暗C.兩鏡片沒有任何變化D.左鏡片變暗，右鏡片變亮考點三幾何光學與物理光學的綜合應用1.光從一種介質進入另一種介質時，頻率不變，由v＝λf知，當f不變時，波長改變，光速改變。2.同一種介質中，頻率越大的色光折射率越大，由n＝cv知，n3.光的頻率、折射率、波速、波長的對應關系顏色紅橙黃綠藍靛紫頻率f低→高同一介質中折射率n小→大同一介質中速度v大→小波長λ大→小臨界角大→小通過棱鏡的偏折角小→大例6(2025·湖北省六校新高考聯盟學校聯考)如圖所示為一束太陽光射到截面為六邊形的冰晶上時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，下列說法不正確的是()A.在冰晶中，a光的傳播速度較大B.通過同一裝置發生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距較大C.從同種玻璃中射入空氣發生全反射時，a光的臨界角較小D.用同一裝置做單縫衍射實驗，a光的中央亮條紋更寬

答案精析考點一1.亮暗2.相同例1A[由干涉條紋間距Δx＝ldλ可知，換用更粗的頭發絲，雙縫間距d變大，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變小，故A正確；換用紅色激光照雙縫，波長λ變大，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變大，故B錯誤；增大紙板與墻面的距離l，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變大，故C錯誤；減小光源與紙板的距離，不會影響相鄰兩條亮紋中央間距Δx，故D錯誤。例2AD[根據光的反射對稱性可知光源S與平面鏡中的虛像距離為2a，根據條紋間距公式可知Δx＝ldλ＝l2aλ，故A正確，B錯誤；若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，光的頻率不變，根據λf＝c，v＝λ1f＝cn，其中c為在真空中的光速，則λ1＝λn，故C錯誤；若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為Δx，根據條紋間距公式有Δx＝l2aλ2，可得λ2＝2aΔxl，結合C選項的分析可知λ2例3B[內外兩層間形成空氣劈尖，光線在空氣膜的上下表面反射，并發生干涉，形成明暗相間的條紋，設空氣膜頂角為θ，兩相鄰亮條紋的間距為Δl，如圖所示，兩處光的路程差分別為Δs1＝2d1，Δs2＝2d2，由Δs2－Δs1＝λ得d2－d1＝λ2，由幾何關系得，tanθ＝d2-d1Δl，即Δl＝λ2tan]考點二2.(1)一切方向相同(2)垂直特定(3)①偏振片②折射(5)橫判斷正誤1.×2.√3.√4.×例4B[雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋除中央亮條紋最寬、最亮之外，兩側條紋亮度、寬度都逐漸減小，因此1、3為雙縫干涉條紋，2、4為單縫衍射條紋。相鄰亮條紋間距Δx＝Ldλ，紅光波長比藍光波長長，則紅光干涉條紋間距大于藍光干涉條紋間距，即1、3分別對應紅光和藍光。而在單縫衍射中，當單縫寬度一定時，波長越長，衍射越明顯，即中央條紋越寬越亮，黃光波長比紫光波長長，即2、4分別對應紫光和黃光。綜上所述，1、2、3、4四幅圖中亮條紋的顏色依次是：紅、紫、藍、黃，故選B。例5D[立體影院的特殊眼鏡是利用了光的偏振，其鏡片為偏振片，用這種特殊眼鏡去觀看手機液晶屏幕，左鏡片明亮，說明光的振動方向與鏡片的透振方向平行；右鏡片暗，說明光的振動方向與鏡片的透振方向垂直。將手機屏幕旋轉90度后，光的振動方向與左鏡片的透振方向垂直，與右鏡片的透振方向平行，左鏡片變暗，右鏡片變亮。故選D。]考點三例6C[太陽光射入六邊形冰晶時，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律n＝sinisinr，冰晶