第十四章 第2講　光的干涉、衍射、偏振-2025高三總復(fù)習(xí) 物理（新高考）

第2講光的干涉、衍射、偏振[課標(biāo)要求]1．觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，知道光是橫波。2．通過實驗，了解激光的特性，能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?？键c一光的干涉現(xiàn)象1．光的干涉(1)定義：在兩列光波疊加的區(qū)域，某些區(qū)域相互加強，出現(xiàn)亮條紋；某些區(qū)域相互減弱，出現(xiàn)暗條紋，且加強區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。(2)條件：①兩束光的頻率相同；②相位差恒定。2．雙縫干涉(1)圖樣特點①單色光照射時形成明暗相間的等間距的干涉條紋；②白光照射時，中央為白色條紋，其余為彩色條紋。(2)條紋間距Δx公式：Δx＝eq\f(l,d)λ。λ為照射光的波長、d為雙縫間距、l為屏到雙縫間距離。3．薄膜干涉利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對應(yīng)薄膜的厚度相同?！靖呖记榫虫溄印?2023·江蘇高考·改編)用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。判斷下列說法的正誤：(1)條紋間距Δx乙＝2Δx甲。(√)(2)雙縫間距d乙＝eq\f(1,2)d甲。(√)(3)單縫到雙縫間距變大，條紋間距變大。(×)1．雙縫干涉(1)條紋間距公式：Δx＝eq\f(l,d)λ，對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大。(2)明暗條紋的判斷方法學(xué)生用書第305頁如圖甲所示，相干光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P′點的路程差為Δr＝r2－r1。當(dāng)Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)時，光屏上P′處出現(xiàn)明條紋。當(dāng)Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0，1，2，…)時，光屏上P′處出現(xiàn)暗條紋。2．薄膜干涉(1)形成如圖乙所示，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，在膜的前表面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①在P1、P2處，兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于波長的整數(shù)倍，即Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，薄膜上出現(xiàn)明條紋。②在Q處，兩列反射回來的光波的路程差Δr等于半波長的奇數(shù)倍，即Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0，1，2，…)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋。(3)薄膜干涉的應(yīng)用：干涉法檢查平面的平整程度如圖丙所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢查平面是平整光滑的，我們會觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢查平面不平整，則干涉條紋發(fā)生彎曲?？枷?雙縫干涉如圖所示，某興趣小組成員做雙縫干涉實驗，用某單色光照射單縫，在屏上P1處出現(xiàn)第2級亮條紋，僅改變雙縫間距后，P1處出現(xiàn)第2級暗條紋，則改變后雙縫間距是原來的()A．eq\f(4,3) B．eq\f(3,4)C．eq\f(2,3) D．eq\f(3,2)答案：B解析：設(shè)P、P1間的距離為x，根據(jù)雙縫干涉條紋公式，P1處出現(xiàn)第2級亮條紋時有x＝2×eq\f(l,d1)λ，P1處出現(xiàn)第2級暗條紋時有x＝1.5×eq\f(l,d2)λ，則改變后雙縫間距是原來的eq\f(d2,d1)＝eq\f(3,4)，故選B。對點練．(2022·浙江6月選考)關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是()A．用復(fù)色光投射就看不到條紋B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D．藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大答案：B解析：用復(fù)色光投射到縫，在光屏上看到的是彩色條紋，故A錯誤；雙縫干涉實驗中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，故B正確；由條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ知，把光屏前移或后移，改變了l，從而改變了條紋間距，但還可能看到明暗相間條紋，故C錯誤；由條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ，且λ藍(lán)＜λ紅，則藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的小，故D錯誤。考向2薄膜干涉(2023·山東省大聯(lián)考)如圖所示，豎直放置的肥皂膜的照片，按拍攝時間先后順序從左至右排列，可以看出干涉條紋間距隨時間推移逐漸變化。下列說法正確的是()A．過肥皂膜最高和最低點的截面是梯形B．肥皂膜上的條紋是前后兩表面的反射光形成的干涉條紋C．肥皂膜從形成到破裂，前后兩表面夾角逐漸變大D．將肥皂膜外金屬環(huán)上端的把柄在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動90°，條紋也會跟著轉(zhuǎn)動90°答案：B解析：肥皂膜因為自重導(dǎo)致厚度不一致，因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個圓滑的曲面而不是梯形，故A錯誤；薄膜干涉是等厚干涉，其原因為肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，故B正確；形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動加強點和振動減弱點，肥皂膜從形成到破裂的過程越來越薄，前后兩表面夾角逐漸變小，因此出現(xiàn)加強點和減弱點的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，故C錯誤；將肥皂膜外金屬環(huán)上端的把柄向上轉(zhuǎn)動90°，由于重力、表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀和厚度會重新分布，因此并不會跟著旋轉(zhuǎn)90°，故D錯誤。故選B。對點練1．(2023·山東高考)如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是()A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動答案：A解析：當(dāng)溫度升高時，由于C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，所以標(biāo)準(zhǔn)平面石英板被頂起，劈形空氣層的厚度變大，B、D錯誤；經(jīng)待測柱形樣品上表面反射后透過石英板的光線與直接經(jīng)石英板下表面反射的光線的路程差變大，干涉條紋會提前出現(xiàn)，條紋向左移動，A正確，C錯誤。學(xué)生用書第306頁對點練2．(多選)(2023·浙江大學(xué)附中5月模擬)光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有許多應(yīng)用。如圖甲是利用光的干涉檢查某精密光學(xué)平面的平整度，下列說法正確的是()A．圖甲中上板是標(biāo)準(zhǔn)樣板，下板是待檢查的光學(xué)元件B．若換用頻率更大的單色光，其他條件不變，則圖乙中的干涉條紋變寬C．若出現(xiàn)圖丙中彎曲的干涉條紋，說明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了凹陷D．用單色光垂直照射圖丁中的牛頓環(huán)，得到的條紋是隨離圓心的距離增加而逐漸變寬的同心圓環(huán)答案：AC解析：題圖甲中，上板是標(biāo)準(zhǔn)樣板，下板是待檢測板，故A正確；設(shè)空氣膜厚度為d，則出現(xiàn)亮條紋時需滿足2d＝nλ。換用頻率更大的單色光，則單色光波長變短，亮條紋左移，條紋變窄，故B錯誤；題圖丙中，條紋向左彎曲，說明亮條紋提前出現(xiàn)，說明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了凹陷，故C正確；牛頓環(huán)中的空氣厚度不是均勻變化的，空氣膜厚度增加得越來越快，則亮條紋提前出現(xiàn)，得到的條紋是隨離圓心的距離增加而逐漸變窄的，同心圓環(huán)間距不相等，故D錯誤。考點二光的衍射、偏振1．光的衍射發(fā)生明顯衍射的條件：在障礙物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(xiàn)象十分明顯。2．光的偏振(1)自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。(2)偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個特定的方向振動的光。(3)偏振光的形成①讓自然光通過偏振片形成偏振光。②讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和折射，反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光。(4)光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。自主訓(xùn)練1單縫衍射與雙縫干涉的比較(多選)(2022·山東高考)某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣。下列描述正確的是()A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射B．遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C．照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．照射兩條狹縫時，若光從狹縫S1、S2到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點處一定是暗條紋答案：ACD解析：雙縫干涉條紋是均勻的，所以題圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時，同時也發(fā)生衍射，故A正確；狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，題圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯誤；根據(jù)條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，題圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，故C正確；照射兩條狹縫時，若光從狹縫S1、S2到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點處一定是暗條紋，故D正確。自主訓(xùn)練2光的偏振(多選)利用旋光儀這種儀器可以測量糖溶液的濃度，從而測定含糖量。其原理是：偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向為軸線，旋轉(zhuǎn)一個角度θ，這一角度稱為“旋光角”，θ的值與糖溶液的濃度有關(guān)，將θ的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強，然后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是()學(xué)生用書第307頁A．到達(dá)O處光的強度會明顯減弱B．到達(dá)O處光的強度不會明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θD．將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于θ答案：ACD解析：偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向為軸線，旋轉(zhuǎn)一個角度θ，所以到達(dá)O處光的強度會明顯減弱，故A正確，B錯誤；將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θ，故C正確；同理，將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于θ，故D正確。1．對光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯。在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別。(2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時，光才可以看成是沿直線傳播的。2．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條紋間距不等各相鄰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、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋3．自然光與偏振光的比較光自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過偏振片后的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿任意方向，且沿各個方向光的振動強度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿特定方向4．偏振光的應(yīng)用：照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等?？键c三光的波動性與幾何光學(xué)的綜合(2023·河北衡水統(tǒng)考)如圖所示，a、b兩束光以相同的入射角射入長方體形玻璃磚中，兩束出射光在平行于玻璃磚的屏上形成M、N兩個光斑，已知a光折射光線的側(cè)移量大于b光折射光線的側(cè)移量。下列說法正確的是()A．在真空中，a光的波長更長B．在玻璃中，b光的速度更大C．若a、b兩束光在屏上會聚于一點，可發(fā)生干涉現(xiàn)象D．若a、b兩束光分別通過同一個狹縫，則a光形成的中央亮條紋更寬答案：B解析：由題意和題圖可知，玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，故a光的頻率大于b光的頻率，兩束光會聚于一點，不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，又因為v＝eq\f(c,n)，可知在玻璃中，b光的速度更大，B正確，C錯誤；根據(jù)c＝λf可知，在真空中a光的波長較短，根據(jù)條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，若a、b兩束光分別通過同一個狹縫，則a光形成的中央亮條紋更窄，A、D錯誤。故選B。對點練1．(多選)如圖所示，從水中S點沿SO射出a、b兩種單色光，只有a單色光射出水面。則下列說法正確的是()A．a(chǎn)光在水中的速度大B．b光在水中的速度大C．用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實驗，可看到a光干涉條紋間距比b光的寬D．用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實驗，可看到b光干涉條紋間距比a光的寬答案：AC解析：由題意可知，b光在水中產(chǎn)生了全反射，所以a光的臨界角大于b光，由sinC＝eq\f(1,n)可知，a光的折射率小于b光，由v＝eq\f(c,n)可知，a光在水中的速度大于b光，故A正確，B錯誤；a光的折射率小于b光，a光的波長大于b光的波長，由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，a光干涉條紋間距比b光的寬，故C正確，D錯誤。對點練2．(2023·天津市南開區(qū)高三一模)如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的復(fù)色光從空氣射向AB邊的中點D，學(xué)生用書第308頁入射方向與邊AB的夾角為θ＝30°，經(jīng)三棱鏡折射后分為a、b兩束單色光，單色光a偏折到BC邊的中點E，單色光b偏折到F點，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率B．棱鏡對單色光b的折射率小于eq\r(3)C．在棱鏡中a光的傳播速度大于b光的傳播速度D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大答案：B解析：由光路圖可知，三棱鏡對a光的折射率較大，則a光的頻率大于b光的頻率，故A錯誤；如圖所示，a光在AB邊的入射角為i＝60°，折射角為r＝30°，則三棱鏡對a光的折射率為na＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，由于三棱鏡對b光的折射率較小，故棱鏡對單色光b的折射率小于eq\r(3)，故B正確；根據(jù)v＝eq\f(c,n)，由于三棱鏡對a光的折射率較大，故在棱鏡中a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故C錯誤；a光的頻率較大，波長較短，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知，分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小，故D錯誤。課時測評66光的干涉、衍射、偏振eq\f(對應(yīng)學(xué)生,用書P482)(時間：45分鐘滿分：60分)(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！)(選擇題1～6題，每題3分，7～13題，每題6分，共60分)1．如圖所示，用頻率為f的單色光(激光)垂直照射雙縫，在光屏的P點出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差|r1－r2|應(yīng)為()A．eq\f(c,2f) B．eq\f(3c,2f)C．eq\f(3c,f) D．eq\f(5c,2f)答案：D解析：出現(xiàn)第3條暗條紋，說明S1、S2到P點距離之差為eq\f(λ,2)(2n－1)＝eq\f(λ,2)(2×3－1)＝eq\f(5,2)λ，而λ＝eq\f(c,f)，所以|r1－r2|＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5c,2f)，故D正確。2．(多選)(2024·福建四地市高三第一次質(zhì)量檢測)關(guān)于光的干涉、衍射，下列說法中正確的是()A．光的干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性B．表示危險的信號燈選用紅燈的一個重要原因是因為紅光更容易發(fā)生干涉C．在太空空間站中用白光照射豎直水膜做光的干涉實驗，能觀察到彩色的干涉條紋D．在雙縫干涉實驗中，屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋，遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋答案：AD解析：光的干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，故A正確；表示危險的信號燈選用紅燈的一個重要原因是因為紅光衍射現(xiàn)象更明顯，故B錯誤；在太空空間站中，豎直水膜處于完全失重狀態(tài)，各處的厚度相等，則不能觀察到彩色的干涉條紋，故C錯誤；若遮住一個縫，則會發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象，所以仍能出現(xiàn)明暗相間的條紋，故D正確。3．物理光學(xué)主要研究光的本性以及光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律。下列關(guān)于物理光學(xué)知識的理解正確的是()A．泊松亮斑是光通過圓孔衍射時形成的B．光學(xué)鏡頭上的增透膜利用了光的干涉原理C．白光通過三棱鏡后出現(xiàn)的彩色圖樣是光的衍射現(xiàn)象D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度答案：B解析：泊松亮斑是光通過不透明的小圓盤發(fā)生衍射時形成的，故A錯誤；光學(xué)鏡頭上的增透膜利用了光的干涉原理，故B正確；白光通過三棱鏡呈現(xiàn)彩色圖樣是光的色散現(xiàn)象，故C錯誤；在鏡頭前加裝一個偏振片，阻礙玻璃反射光的透射，故D錯誤。4．某次光的衍射實驗中，觀察到如圖所示的明暗相間的圖樣，則障礙物為()A．很小的不透明圓板B．中間有較小圓孔的不透明擋板C．很大的不透明圓板D．中間有較大圓孔的不透明擋板答案：B解析：用光照射很小的不透明圓板時后面出現(xiàn)一亮點，即泊松亮斑，故A錯誤；用光照射中間有較小圓孔的不透明擋板時是明暗相間的衍射圖樣，故B正確；用光照射很大的不透明圓板時后面是一片陰影，故C錯誤；在做衍射實驗中，如果不透明擋板中間的圓孔比較大時，不會發(fā)生衍射現(xiàn)象，或者衍射現(xiàn)象不明顯，觀察不到明暗相間的圖樣，故D錯誤。5．(2024·天津南開模擬)關(guān)于甲、乙、丙、丁四個實驗，以下說法正確的是()A．四個實驗產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋B．甲、乙兩實驗產(chǎn)生的條紋均為等距條紋C．丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的頻率越大D．丁實驗中，適當(dāng)減小單縫的寬度，中央條紋會變寬答案：D解析：甲、乙、丙實驗產(chǎn)生的條紋均為光的干涉條紋，而丁實驗是光的衍射條紋，故A錯誤；甲實驗產(chǎn)生的條紋為等距條紋，而乙是牛頓環(huán)，空氣薄層不均勻變化，則干涉條紋間距不相等，故B錯誤；根據(jù)干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ，丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，則波長越長，頻率越小，故C錯誤；丁實驗中，產(chǎn)生的明暗條紋間距不相等，若減小單縫的寬度，中央條紋會變寬，故D正確。故選D。6．(2023·山東威海高三期末)增透膜是一種表面鍍層，它利用光的干涉原理，減少反射光來增加光在表面的透過率。某同學(xué)的眼鏡片鍍有一層材料為氟化鎂的增透膜，反射光呈現(xiàn)藍(lán)紫色，已知綠光的頻率為5.45×1014Hz，在真空中的波速為3×108m/s，氟化鎂對綠光的折射率為1.38，為增加綠光的透過率，該增透膜的最小厚度約為()A．100nmB．200nmC．300nmD．400nm答案：A解析：由于人眼對綠光最敏感，所以通常所用的光學(xué)儀器其鏡頭表面所涂的增透膜的厚度只使反射的綠光干涉相消，但薄膜的厚度不宜過大，只需使其厚度為綠光在膜中波長的eq\f(1,4)，使綠光在增透膜的前后兩個表面上的反射光互相抵消。光從真空進(jìn)入某種介質(zhì)后，其波長會發(fā)生變化，若綠光在真空中波長為λ0，在增透膜中的波長為λ，由折射率與光速的光系和光速與波長及頻率的關(guān)系得n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0f,λf)，得λ＝eq\f(λ0,n)，解得增透膜厚度d＝eq\f(1,4)λ＝eq\f(λ0,4n)＝eq\f(c,4nf)≈1×10－7m＝100nm，故選A。7．(多選)(2024·河南省大聯(lián)考)登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p傷視力。設(shè)計師利用薄膜干涉的原理在眼鏡的表面涂上“增反膜”，于是就設(shè)計出了一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡。已知選用的“增反膜”材料的折射率為eq\f(3,2)，真空中的光速為c，紫外線在真空中的頻率為f，下列說法正確的是()A．紫外線進(jìn)入“增反膜”后的頻率為eq\f(2f,3)B．紫外線進(jìn)入“增反膜”后的波長為eq\f(2c,3f)C．從“增反膜”前后兩個表面反射的光的路程差應(yīng)等于紫外線在“增反膜”中波長的eq\f(1,2)D．“增反膜”的厚度最好為紫外線在“增反膜”中波長的eq\f(1,2)答案：BD解析：紫外線進(jìn)入“增反膜”后頻率不變，A錯誤；紫外線進(jìn)入“增反膜”后的速度v＝eq\f(c,n)，結(jié)合波長、波速和頻率的關(guān)系可知，紫外線進(jìn)入“增反膜”后的波長λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(2c,3f)，B正確；為使從“增反膜”前后兩個表面反射的光疊加后加強，兩束反射光的路程差應(yīng)等于紫外線在“增反膜”中波長的整數(shù)倍，C錯誤；兩束反射光的路程差又等于“增反膜”厚度的兩倍，同時為了節(jié)省材料，故“增反膜”的厚度最好為紫外線在“增反膜”中波長的eq\f(1,2)，D正確。故選BD。8．(2023·河南洛陽統(tǒng)考)如圖所示，一細(xì)光束通過玻璃三棱鏡折射后分成a、b、c三束單色光。關(guān)于這三束單色光，下列說法正確的是()A．在同一均勻介質(zhì)中，單色光c的波長最長B．單色光a在玻璃中的頻率最大C．通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距，單色光a的最大D．單色光a從玻璃射向空氣的全反射臨界角最小答案：C解析：由題圖可以看出，c光的偏折程度最大，a光的偏折程度最小，則c光的折射率最大，頻率最大，在同一均勻介質(zhì)中，單色光c的波長最短，a光的折射率最小，頻率最小，在同一均勻介質(zhì)中，波長最長，故A、B錯誤；由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，由于單色光a的波長最長，則通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距，單色光a的最大，故C正確；根據(jù)題意，由公式sinC＝eq\f(1,n)可得，由于a光的折射率最小，則單色光a從玻璃射向空氣的全反射臨界角最大，故D錯誤。故選C。9．(多選)雙縫干涉實驗裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、S2的距離相等，O點為S1、S2連線中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出波長為λ的光，經(jīng)S1、S2出射后直接傳播到O點，在光屏上可觀察到干涉條紋。現(xiàn)在S1處放置一厚度為10λ的玻璃片，經(jīng)S1出射的光垂直穿過玻璃片傳播到O點，玻璃對該波長的光的折射率為1.5，空氣中光速為c，不計光在玻璃片內(nèi)的反射。下列說法正確的是()A．O點處的條紋是亮條紋B．O點處的條紋是暗條紋C．O點處的條紋寬度不變D．O點處的條紋寬度變小答案：AC解析：由于n＝eq\f(c,v)，S1、S2到O點的路程差Δs＝eq\f(10λ,v)·c－10λ＝5λ，因此O點仍然為亮條紋，故A正確，B錯誤；根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ，光通過玻璃片之后，波長又恢復(fù)原長，可知條紋間距不變，故C正確，D錯誤。10．(多選)(2023·安徽合肥期末)圖甲是用光的干涉法檢測物體表面平整程度的裝置，其中M為標(biāo)準(zhǔn)板，N為水平放置的待檢測物體，入射光豎直向下照射，圖乙為觀察到的干涉條紋，下列說法正確的是()A．入射光的波長越長，干涉條紋的條數(shù)越少B．M、N之間墊塊的高度越高，干涉條紋的條數(shù)越少C．P點所對應(yīng)待檢測物的表面相對Q點所對應(yīng)待檢測物的表面是凸起的D．P點所對應(yīng)待檢測物的表面相對Q點所對應(yīng)待檢測物的表面是凹下的答案：AC解析：根據(jù)光的干涉特點可知，入射光的波長越長，相鄰干涉條紋的距離越大，即觀察到的條數(shù)越少，故A正確；發(fā)生薄膜干涉時，相鄰明條紋間的空氣層的厚度差為eq\f(λ,2)，MN之間墊塊的高度越高，空氣層的夾角越大，所以相鄰明條紋之間的距離變小，干涉條紋的條數(shù)越多，故B錯誤；薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相等，明條紋右偏說明P點所對應(yīng)待檢測物的表面相對Q點所對應(yīng)待檢測物的表面是凸起的，故C正確，D錯誤。故選AC。11．(多選)如圖1所示，等腰△ABC為一棱鏡的橫截面，AB＝AC；一平行于BC邊的細(xì)光束從AB邊射入棱鏡，在BC邊經(jīng)過一次反射后從AC邊射出，出射光分成了不同顏色的甲、乙兩束光。圖2是這兩束光分別通過相同的雙縫和單縫裝置后形成的圖樣，下列說法正確的是()A．甲光的波長比乙光的長B．甲光在棱鏡中的傳播速度比乙光的小C．圖2中a是乙光的干涉圖樣D．圖2中c是甲光的衍射圖樣答案：AD解析：由折射定律可得，乙光的折射角小，折射率大，所以乙光的頻率大，波長短，故A正確；由折射率n＝eq\f(c,v)得，甲光在棱鏡中的傳播速度比乙光的大，故B錯誤；干涉條紋間距與波長成正比，乙光的波長小，a比b干涉條紋間距小，故a是甲光的干涉圖樣，故C錯誤；衍射圖樣中央亮條紋寬度與波長成正比，故題圖2中c是甲光的衍射圖樣，