2026届高考物理人教版一轮复习 光的波动性 课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
光的波动性
2026届高考物理人教版一轮复习
一、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______的现象.
间隔
2.条件：
(1) 两束光的频率______；
(2) 相位差______.
相同
恒定
3.双缝干涉
(1)图样特点
①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹；
②白光照射时，中央为________条纹，其余为______条纹.
4.薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)__________反射的光相遇而形成的.
图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度______.
白色亮
彩色
前后表面
相同
二、光的衍射
1.明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长__________，甚至比
光的波长______的时候，衍射现象才会明显.
相差不多
还小
2.三类常见衍射现象
三、光的偏振
1.自然光：包含着在垂直于传播方向上沿__________振动的光，而且沿着
各个方向振动的光波的强度都相同.
2.偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个______的方向振
动的光.
一切方向
特定
【辨别明理】
1.光的颜色由光的频率决定.( )
√
2.只有频率相同的两列光波才能产生干涉.( )
√
3.在双缝干涉实验中,双缝的作用是使白光变成单色光.( )
×
4.单色光的双缝干涉条纹的中央亮纹既亮且宽.( )
×
5.阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的.( )
×
6.自然光是偏振光.( )
×
7.光的偏振现象说明光是纵波.( )
×
考点一 光的干涉现象
考向一 光的双缝干涉现象
(1)明暗条纹的判断方法
①如图所示，相干光源、发出的光到
屏上 点的路程差
时，光屏上出现明条纹.
②光的路程差 时，光屏上出现暗条纹.
(2)条纹间距： ，其中是双缝到光屏的距离， 是双缝间的距
离， 是光波的波长.
例1 (多选)如图所示是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，双缝、
之间的距离是，为光屏，双缝到屏的距离为 .用绿色光照射
单缝时，可在光屏 上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为
.若相邻两条亮条纹中心间距为 ，则下列说法正确的是( )
A.为
B.增大双缝到屏的距离， 将变大
C.改用间距为的双缝， 将变大
D.换用红光照射， 将变大
√
√
√
[解析] 第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为 ，则相邻两条亮条纹中心间距为 ，故A正确；根据双缝干涉的条纹间距公式 可知，增大双缝到屏的距离，将变大，故B正确；由 可知，增大双缝的间距， 将变小，
故C错误；换用红光照射，即光的波长 变长，
由 知 将变大，故D正确.
A.换用更粗的头发丝
B.换用红色激光照双缝
C.增大纸板与墙面的距离
D.减小光源与纸板的距离
变式1 [2024·辽宁卷] 某同学自制双缝干涉实验装置:在纸板上割出一条
窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙
面平行放置,如图所示.用绿色激光照射双缝,能够在墙面上观察到干涉条纹.
下列做法可以使相邻两条亮条纹中心间距变小的是( )
√
[解析] 根据干涉条纹间距公式 可知，
换用更粗的头发丝，会使双缝间距 变大，则相
邻两条亮条纹中心间距 变小，故A正确；换用
红色激光照双缝，会使波长 变长，则相邻两条亮条纹中心间距 变大，
故B错误；增大纸板与墙面的距离，即 变大，则相邻两条亮条纹中心间距
变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中心
间距 ，故D错误.
考向二 薄膜干涉的理解及应用
(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
和后表面 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
①在、处，两个表面反射回来的两列光波的路程差 等于波长的整数
倍，即 ，薄膜上出现明条纹.
②在处，两列反射回来的光波的路程差 等于半波长的奇数倍，即
，薄膜上出现暗条纹.
(3)薄膜干涉的应用：检查平面的平整程度.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，如果被检查平面是平整光滑的，我们会
观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条
纹发生弯曲.
例2 [2023·山东卷] 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图. 为标准石英
环、为待测柱形样品、 的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形
空气层.用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹.已知 的膨胀
系数小于 的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是( )
A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
√
[解析] 由题意可知，的膨胀系数小于的膨胀系数，当温度升高时， 增
长的高度大于 增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空
气膜向劈尖移动，则条纹向左移动，故选A.
例3 (多选)[2024·江西九江模拟] 光的干涉现象在技术中有许多应用.如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面
的平整度，下列说法正确的是( )
A.图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件
B.若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽
C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凹陷
D.用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的
条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变宽的
同心圆环
√
√
[解析] 甲图中上板是标准样板，下板是待检测板，故A正确；设空气膜厚度为 ，则出现亮条纹时需满足 ，换用频率更大的单色光，则单色光波长变短，条纹变窄，故B错误；图丙中干涉条纹向左弯曲，表示亮条纹提前出现，说明被检查的平面在此处出现了凹陷，故C正确；牛顿环中的空气厚度不是均匀变化，空气膜厚度增加得越来越快，则亮条纹提前出现，得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变窄的同心圆环，故D错误.
例4 (多选)关于光学镜头增透膜，以下说法中正确的是( )
A.增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度
B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的
C.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不
能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色
D.涂有增透膜的镜头能使进入的光线全部相互抵消，因此这种镜头的成像
效果较好
√
√
[解析] 光学镜头前的增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度,
选项A正确;根据光的干涉理论,增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的 ,
选项B错误;增透膜通常是针对人眼最敏感的绿光设计的,使从镜头反射的
绿光干涉相消,而对红光和紫光并没有显著削弱,所以看上去呈淡紫色,选项
C正确；涂有增透膜的镜头只能抵消某种色光的反射光线,选项D错误.
[技法点拨]
相干光源的获取办法(思想是一分为二)
考点二 光的衍射及偏振现象
例5 (多选)如图所示，下列说法正确的是( )
A.图甲中，自然光由空气射到水面上，反射光是偏振光
B.图乙中，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
C.图丙中，大头针尖的影子轮廓模糊不清，是光的干涉现象
D.图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
√
√
[解析] 图甲中，自然光由空气射到水面上，反射光是偏振光，A正确；图乙中，立体电影的原理是光的偏振，照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉，B错误；图丙中，大头针尖影子轮廓模糊不清，是光的衍射现象，C错误；图丁中，在圆形阴影中心有亮斑，即泊松亮斑，此图为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，D正确.
变式2 [2024·江苏卷] 用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜
片明亮，右镜片暗.现在将手机屏幕旋转90度，会观察到( )
A.两镜片都变亮 B.两镜片都变暗
C.两镜片没有任何变化 D.左镜片变暗，右镜片变亮
[解析] 立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振，其镜片为偏振片，用立
体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，说明左
镜片的透振方向与手机屏幕的光偏振方向行，而右镜片的透振方向
与手机屏幕的光偏振方向接近垂直，现在将手机屏幕旋转90度，则手机屏
幕的光偏振方向与左镜片的透振方向接近垂直，而与右镜片的透振方向行，所以左镜片变暗，右镜片变亮，故D正确.
√
光的干涉现象
1.某同学采用如图所示的实验装置测量单色光的
频率.让一束单色光投射到一个有两条狭缝和
的挡板上，处是光屏上中央亮条纹 上方的第2
条暗条纹.已知从双缝和 发出的两束相干光到
点的路程差为，光速 ，
则实验所使用单色光的频率为( )
A. B. C. D.
√
[解析] 当光程差是半个波长的3倍时， 处为第2
条暗条纹，因光到处的路程差是 ，
则有，解得波长 ，
则频率 ，故选B.
2.[2021·山东卷] 用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示
明暗相间的干涉条纹.下列关于该区域薄膜厚度随坐标 的变化图像，可
能正确的是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 从薄膜的上、下表面分别反射的两列光是相干光，其路程差 ，即路程差为此处薄膜厚度的2倍，当路程差 时表现为亮条纹，故相邻亮条纹处的薄膜的厚度差为 ，在图中相邻亮条纹 (或暗条纹)之间的距离变大，则薄膜的厚度逐渐变小，因条纹宽度不是均匀变大，则厚度不是均匀变小,故D正确.
3.、 为放在水平面上的高度略有差别的两个长
方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互
平行，检测员用一块标准的平行透明平板 压在
、的上方，与、 支架分别形成尖劈形空
A.若 ，则上方的干涉条纹间距小于 上方的干涉条纹间距
B.若 ，则上方的干涉条纹间距大于 上方的干涉条纹间距
C.若将、的间距缩短些，则 上方的干涉条纹分布变得更密
D.若在处用较小的力下压平板，则 上方的干涉条纹分布变密
气层，如图所示.、的上表面与平板的夹角分别为 和 ，为平板
上表面上的一点.用单色光从上方照射平板，、 的上方都能观察到明
显的干涉条纹，可以推知( )
√
[解析] 设有一物体上表面与平板的夹角为 ，相
邻亮条纹的间距为 ，由空气薄膜干涉条件，则
有 ，，若 ，则
上方的干涉条纹间距等于上方的干涉条纹间距，若 ，则 上方
的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距，故A、B错误；若将、
的间距缩短些，则 增大， 上方的干涉条纹分布变得更密，故C正确；
若在两长方体间，在处用较小的力下压平板， 减小，则 上方的干
涉条纹分布变疏，故D错误.
光的衍射及偏振现象
4.(多选)[2022·山东卷] 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与
衍射现象，狭缝、的宽度可调，狭缝到屏的距离为 ，同一单色光垂
直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样.下列描述正
确的是( )
A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度
增大
C.照射两条狭缝时，增加 ，其他条件不变，
图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D.照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上 点的路程差为半波长的奇
数倍， 点处一定是暗条纹
√
√
√
[解析] 双缝干涉图样是等宽的明暗相间的条纹，光通过狭缝时，同时也
发生衍射，A正确；遮住一条狭缝，光通过另一狭缝时发生衍射现象，狭
缝越窄，衍射越明显，范围越大，条纹越宽，B错误；根据干涉条纹间距
公式 可知增加 ，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距
增大，C正确；若光从狭缝、到屏上 点的路程差为半波长的奇数
倍， 点处一定是暗条纹，D正确.