2025版高考物理一轮总复习考点突破第14章光第35讲光的干涉衍射和偏振考点1光的干涉现象

考点1光的干涉现象(实力考点·深度研析)►考向1双缝干涉1．对公式Δx＝eq\f(l,d)λ的理解l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是入射光波的波长。2．亮、暗条纹的推断方法对于两个振动步调一样的光源，如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差：(1)r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹；(2)r2－r1＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现暗条纹。留意：对于两个振动步调反相的光源，产生亮、暗条纹的条件与上面的正好相反。(2024·江苏卷)用某种单色光进行双缝干涉试验，在屏上视察到的干涉条纹如图甲所示，变更双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的(B)A．eq\f(1,3)倍 B．eq\f(1,2)倍C．2倍 D．3倍[解析]依据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx＝eq\f(L,d)λ，由题图知Δx乙＝2Δx甲，则d乙＝eq\f(1,2)d甲，故选B。【跟踪训练】(亮暗条纹的推断)激光作为单色性极好的光源而得到广泛应用。如图所示，用频率为ν的激光照射双缝干涉试验装置，光屏上出现明暗相间的干涉条纹。图中的P点为第14级暗条纹的位置。已知真空中的光速为c，则P点到双缝的距离之差r2－r1为(A)A．eq\f(27c,2ν) B．eq\f(29c,2ν)C．eq\f(14c,ν) D．eq\f(5c,2ν)[解析]由光的干涉出现亮、暗条纹的条件可知，当到双缝的距离之差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，即到双缝的距离之差r2－r1＝(2k－1)eq\f(λ,2)，其中k＝1,2,3…为条纹的级数；所以当出现第14级暗条纹时，取k＝14，所以r2－r1＝eq\f(27λ,2)，又因为c＝λν，所以r2－r1＝eq\f(27c,2ν)，故选A项。►考向2薄膜干涉1．形成：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AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。2．亮、暗条纹的推断(1)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，即Δr＝nλ(n＝1,2,3，…)，薄膜上出现亮条纹。(2)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，即Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。留意：式中λ为光在薄膜中的波长。3．薄膜干涉现象的应用(1)增透膜：增透膜的厚度为透射光在薄膜中波长的四分之一，使薄膜前后两面的反射光的路程差为薄膜中波长的一半，故反射光叠加后减弱，透射光的强度增加。(2)利用薄膜干涉检测平滑度：如图甲所示，两板之间形成一个空气薄层，用单色光从上向下照射，假如被检测表面是平滑的，得到的干涉图样必是等间距的。假如某处凹下，则对应亮纹(或暗纹)向左弯曲，如图乙所示；假如某处凸起来，则对应亮条纹(或暗条纹)向右弯曲，如图丙所示。(3)楔形薄膜的干涉条纹间距：依据明暗条纹的形成条件可推知，光在薄膜中的波长为λ时，倾角为θ的楔形薄膜的条纹间距Δx＝eq\f(λ,2tanθ)。(2024·山东卷)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C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C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度上升时，下列说法正确的是(A)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]由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度上升时，G增长的高度大于C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。【跟踪训练】(2024·河北卷)制造某型芯片所运用的银灰色硅片覆上一层厚度匀整的无色透亮薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是(C)A．上述现象与彩虹的形成原理相同B．光在薄膜的下表面发生了全反射C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉D．薄膜厚度发生变更，硅片总呈现深紫色[解析]上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；硅片呈现深紫色的缘由是薄膜的厚度正好使