绍兴市光的干涉衍射测试题
一、光的干涉衍射选择题
1．两束平行的单色光a、b射向长方形玻璃砖，光从上面入射，恰从下表面重叠射出，如图所示，比较两束单色光，则下列说法正确的是______________．
A．玻璃对a光的折射率比对b光的小
B．在玻璃中，a光的传播速度比b光的大
C．在玻璃砖的下表面上，a光可能发生全反射
D．a、b光的波长均大于紫外线的波长，在真空中的速度均等于紫外线的传播速度
E.a光与b光可能发生干涉
2．从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两束光（）
A．在雨滴中传播时，a光的传播速度一定大于b光
B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量小
C．以相同的入射角从水中射向空气，在空气中只有一种色光时，一定是b光
D．用同一装置做双缝干涉实验，a光干涉条纹间距较大
3．如图所示，一束可见光a从玻璃砖射向空气，分成b、c两束单色光。单色光b和c相比较。下列说法正确的是（）
A．在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较大
B．真空中b光的波长较小
C．玻璃砖中b光的速度较小
D．从玻璃射向空气发生全反射时，b光的临界角较小
4．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一
缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时()．
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在
C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上无任何光亮
5．关于红光和紫光的比较，下列说法正确的是（）
A．红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度
B．同一种介质对红光的折射率小于对紫光的折射率
C．从玻璃到空气发生全反射时，红光的临界角大于紫光的临界角
D．在同一介质中，红光的波长大于紫光的波长
E.在同一杨氏双缝干涉装置中，红光的条纹间距小于紫光的条纹间距
6．图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查其平面的物体，C为入射光，图乙和图丙分别为两次观察到的干涉条纹，下列说法正确的是。
A．入射光C应采用单色光
B．图示条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的
C．当AB之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹
D．若所观察的条纹是图乙，被检查表面上有洞状凹陷
E.若所观察的条纹是图丙，被检查表面上有沟状凹陷
7．下列关于振动和波的说法，正确的是。
A．声波在空气中传播时，空气中各点有相同的振动频率
B．水波在水面上传播时，水面上各点沿波传播方向移动
C．声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生衍射
D．当两列波发生干涉时，如果两列波波峰在某质点相遇，则该质点位移始终最大
E.为了增大干涉条纹间距，可将蓝光换成红光
8．从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两束不同频率的单色光，则两束光
A．在雨滴中传播时，a光的传播速度一定大于b光
B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量大
C．以相同的入射角从水中射向空气，在空气中只有一种色光时，一定是b光
D．用同一装置做双缝干涉实验，a光干涉条纹间距较大
9．以下物理学知识的相关叙述，其中正确的是（）
A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
B．变化的电场周围不一定产生变化的磁场
C．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
D．狭义相对论认为，在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
E.在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜
10．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是_____________
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小
C．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大
E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射11．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是()
A．a侧是红色光，b侧紫色光
B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长
C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率
D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率
E.在同种条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光
12．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a 、b 两束单色光射出。下列说法正确的是（ ）
A ．a 光的频率小于b 光的频率
B ．出射光束a 、b 一定相互平行
C ．a 、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角大
D ．用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距大于b 光的条纹间距
13．如图所示，在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a 、b 两种单色光的细光束从介质射入气泡，A 为入射点，之后a 、b 光分别从C 点、D 点射向介质.已知光束在A 点的人射角i=30°，a 光经过气泡的偏向角θ=45°，CD 弧所对圆心角为3°，则下列说法中正确的是______．
A ．b 光经过气泡的偏向角为42°
B ．介质对a 3
C ．a 光的频率小于b 光的频率
D ．b 光从该介质射向空气的全反射临界角的正弦值为
1
2sin51
E.若a 、b 两单色光分别通过同一双缝干涉装置，则b 光在屏上产生的条纹的间距大 14．下列说法中正确的是（ ） A ．简谐运动的周期与振幅无关
B ．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F =－kx 中，k 为弹簧的劲度系数，x 为振子离开平衡位置的位移
C ．机械波在传播过程中，某个质点的振动速度就是波的传播速度
D ．在光的双缝干涉实验中，同种条件下用蓝光做实验比红光做实验得到的条纹更宽 E.在光的单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度要比波长小或者相差不多 15．a 、b 两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c ，从平行玻璃砖下表面射出，判断正确的是（ ）
A ．a 光在玻璃中的传播速度比b 光在玻璃中的传播速度大
B ．玻璃砖对a 光的折射率大
C ．双缝干涉时，用a 光照射得到条纹间距小
D ．增大入射角，a 光在下表面可发生全反射
16．光的干涉现象在技术中有重要应用．例如,在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以用干涉法检查平面的平整程度．如图所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光从上面照射,在样板上方向下观测时可以看到干涉条纹．如果被测表面是平整的,干涉条纹就是一组平行的直线(如图甲),下列说法正确的是（ ）
A ．这是空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉
B ．空气层厚度相同的地方,两列波的路程差相同,两列波叠加时相互加强或相互削弱的情况也相同
C ．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,就表明被测表面弯曲对应位置向下凹
D ．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,就表明被测表面弯曲对应位置向上凸
17．如图所示，波长为a λ和b λ的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a 和b ，则这两束光（ ）
A ．照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能Ka Kb E E >
B ．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距a b x x ?>?
C ．在水中的传播速度a b v v <
D ．光子动量a b p p
18．雨后的空气中有一水滴，太阳光射入后先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a 、b 是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（ ）
A ．遇到同样的障碍物，b 光比a 光更容易发生明显衍射
B ．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮
C ．a 光线是紫光，b 光线是红光
D ．a 光在水滴中的传播时间比b 光在水滴中的传播时间短
19．光在科学技术，生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ） A ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C ．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
D ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 E.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄 20．光束l 和光束2通过三棱镜的传播路径如图示．针对光束l 和光束2，以下说法正确的有（ ）
A ．两束光束在棱镜中的传播时间相等
B ．两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束1发生全反射，那么光束2也一定发生全反射
C ．两束光在大气中传播遇到浮尘等小颗粒时，光束2的衍射比光束1明显
D ．通过同一实验装置观察两束光的双缝干涉条纹，光束l 的条纹间距比光束2的大 21．如图所示的四种明暗相间条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样．图中黑色部分代表亮纹，下列四幅图中由红光形成的图样是（ ）
A．B．
C．D．
22．关于光的衍射现象，下面说法正确的是( )
A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C．光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射23．如图所示，下列四幅图对应的说法正确的是（）
A．图甲是研究光的衍射B．图乙是研究光的干涉C．图丙是利用光的偏振D．图丁是衍射图样
24．关于光现象及其应用，下列说法中正确的是（）
A．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射B．光导纤维包层的折射率小于内芯的折射率，是依据全反射原理工作的C．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，主要应用的是光的衍射现象D．水面上油膜、肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象
E.光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最高的明纹
25．下列说法正确的是________。
A．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
B．在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同
C．黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距
D．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关
E.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用
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一、光的干涉衍射选择题
【解析】
【详解】
A.由图知，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则知玻璃对a光的折射率比对b光的小，故A正确；
B.由公式分析知，在玻璃中，a光的传播速度比b光的传播速度大，B正确；
C.
解析：ABD
【解析】
【详解】
A.由图知，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则知玻璃对a光的折射率比对b光的小，故A正确；
B.由公式
c
v
n
=分析知，在玻璃中，a光的传播速度比b光的传播速度大，B正确；
C.根据几何知识知，光线射到玻璃砖的下表面时入射角等于上表面的折射角，由光路可逆性原理可知，a光一定能从下表面射出，不可能发生全反射．故C错误．
D.a、b光的波长均大于紫外线的波长，但在真空中的速度均等于紫外线的传播速度，都是c，故D正确．
E.a、b光的折射率不同，则频率不同，不可能发生干涉，故E错误．故
选ABD．
【点睛】
根据光线的偏折程度判断折射率的大小，由
c
v
n
=分析光在玻璃中传播速度的大小，根据
光路可逆性分析a光在玻璃砖的下表面上能否发生全反射．发生干涉的条件是两束光的频率相同．
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据光路图可知，第一次折射时，b光的折射角较大，入射角相等，根据折射率公式
得知，b光的折射率较小，频率较小，根据
可知在雨滴中传播时，a光的传播速度小于
解析：C
【解析】
【分析】
A．根据光路图可知，第一次折射时，b光的折射角较大，入射角相等，根据折射率公式
sin sin i
n
r
=
得知，b光的折射率较小，频率较小，根据
c
v
n
=
可知在雨滴中传播时，a光的传播速度小于b光，故A错误；
B．b光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光的折射角较大，所以b光侧移量小，a光侧移量大，故B错误；
C．根据全反射临界角
1
sin C
n
=
可知b光的折射率较小，临界角大，不容易发生全反射，所以以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是b光，故C正确；
D．b光的折射率较小，频率较小，波长较长，根据干涉条纹间距公式
l x
d λ
?=
可知a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故D错误。
故选C。
3．A
【解析】
【分析】
考查光的折射定律，全反射，光的干涉。
【详解】
AB．由光路图可知，玻璃对b光的折射程度较小，则b的折射率较小，b光的频率较小，波长较大，根据可知在相同条件下进行双缝干涉实验
解析：A
【解析】
【分析】
考查光的折射定律，全反射，光的干涉。
【详解】
AB．由光路图可知，玻璃对b光的折射程度较小，则b的折射率较小，b光的频率较小，
波长较大，根据
l
x
d
λ
?=可知在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较
大，A正确，B错误；
C．根据
c
v
n
=可知玻璃砖中b光的速度较大，C错误；
D ．根据1
sin C n
=可知，从玻璃射向空气发生全反射时，b 光的临界角较大，D 错误。 故选A 。
4．C 【解析】 【分析】 【详解】
两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，若分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光的频率不
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，若分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光的频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹．故C 正确，ABD 错误。
5．BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．光在真空中的传播速度相同，都为，故A 错误；
B ．红光的频率小，同一种介质对红光的折射率比紫光的小，故B 正确；
C ．由公式可知，红光的折射率小于紫光的折射率，
解析：BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．光在真空中的传播速度相同，都为83.010m/s ?，故A 错误；
B ．红光的频率小，同一种介质对红光的折射率比紫光的小，故B 正确；
C ．由公式1
sin C n
=
可知，红光的折射率小于紫光的折射率，则红光的临界角大于紫光的临界角，故C 正确；
D ．由公式c λν=可知，在同一介质中，红光的波长大于紫光的波长，故D 正确；
E ．由公式l
x d
λ?=
可知，由红光的波长大于紫光的波长，所以红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故E 错误．
故选BCD。
点晴：解决本题的关键知道各种色光的频率大小，波长大小，以及知道条纹间距与波长、频率的关系，红光的频率小于紫光的频率，红光的波长大于紫光的波长，根据频率的大小
可知折射率的大小，根据
c
v
n
=比较光在介质中的速度大小．通过双缝干涉条纹的间距公
式
l
x
d
λ
?=比较干涉条纹的间距大小．
6．ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干涉条纹重合，故A正确；B．薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生，故B正确；
C．当AB之间某处上下反
解析：ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干涉条纹重合，故A正确；
B．薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生，故B正确；
C．当AB之间某处上下反射光的光程差为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹，故C错误；
D．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明被检查表面上有凸起，故D错误；
E．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹左偏说明被检查表面上有凹陷，故E正确。
故选ABE。
7．ACE
【解析】
【详解】
A．声波在空气中传播时，根据波的形成原理可知，空气中各点有相同的振动频率，故A正确；
B．水波在水面上传播时，水面上各点不会随着波传播方向而移动，故B错误；C．声波容易
解析：ACE
【解析】
【详解】
A．声波在空气中传播时，根据波的形成原理可知，空气中各点有相同的振动频率，故A
正确；
B ．水波在水面上传播时，水面上各点不会随着波传播方向而移动，故B 错误；
C ．声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生明显的衍射现象，故C 正确；
D ．当两列波发生干涉时，如果两列波波峰在某点相遇时，则该质点位移此时最大，然后会变小，当平衡位置相遇时，则位移为零，故D 错误；
E ．根据干涉条纹间距公式d
x L
λ?＝，可知，为了增大干涉条纹间距，可将蓝光换成红光，即波长变长，故E 正确。 故选ACE 。
8．BC 【解析】 【详解】
由光路图分析可知，第一次折射时，b 光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式 得知，b 光的折射率较小，频率较小，波长较长。 A. b 光的折射率较小，由公式得知，在雨滴中传
解析：BC 【解析】 【详解】
由光路图分析可知，第一次折射时，b 光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式
sin sin i
n r
=
得知，b 光的折射率较小，频率较小，波长较长。 A. b 光的折射率较小，由公式 c v n
=得知，在雨滴中传播，a 光的传播速度一定小于b 光，故A 错误；
B.b 光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光侧移量小，a 光侧移量大。故B 正确；
C.b 光的折射率较小，则临界角大，不容易发生全反射，以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是b 光。故C 正确。
D.b 光的折射率较小，频率较小，波长较长，再根据干涉条纹间距公式L
x d
λ=，那么a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距，故D 错误。
9．BDE 【解析】 【详解】
A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，故A 错误；
B.根据麦克斯韦理论：变化的电场周围不一定产生变化的磁场，即均匀变化的
电场周围产生恒定的磁场
解析：BDE 【解析】 【详解】
A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，故A 错误；
B.根据麦克斯韦理论：变化的电场周围不一定产生变化的磁场，即均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，故B 正确；
C.交警通过发射超声波测量车速是利用了多普勒现象，从汽车上反射回的超声波的频率发生了变化，故C 错误；
D.根据相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动无关，故D 正确；
E.根据误差的减小的方法可知单摆计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜，此时摆球的速度最大，计时比较准确，故E 正确； 故选项BDE 。
10．ADE 【解析】 【分析】 【详解】
根据光路图看出，通过棱镜后a 光线的偏折程度小，则玻璃对a 光的折射率比b 光的小，故A 正确．光的频率由光源决定，与介质无关，当a 光和b 光由空气进入玻璃棱镜后频率都不
解析：ADE 【解析】 【分析】 【详解】
根据光路图看出，通过棱镜后a 光线的偏折程度小，则玻璃对a 光的折射率比b 光的小，故A 正确．光的频率由光源决定，与介质无关，当a 光和b 光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变，故B 错误．设光在真空中的波长为λ0，在介质中波长为λ，由00f c n v f λλλλ
=
==得 λ=0 n
λ
，由于在真空中a 光的波长较长，而a 光的折射率较小，则知a 光和b 光在玻璃
中传播时a 光的波长大于b 光的波长，故C 错误．a 光的波长较长，因为双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则相同条件下a 光的干涉条纹间距大．故D 正确．据sinC=1
n
得知，b 光全反射临界角较小，则a 光和b 光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b 光的入射角先达到临界角，先发生全反射．故E 正确．故选ADE ．
点睛：本题考查对光的几何光学和物理光学理解能力和把握联系的能力．要牢固掌握折射定律，知道干涉条纹间距与光的波长成正比．要知道光的频率由光源决定，与介质无关．
11．BCE
【解析】
【详解】
A．红光的折射率小，所以偏折角小，故b侧为红色光，a侧为紫色光，选项Ａ错误；
B．红色光的波长比紫色光的波长长，即a侧光的波长小于b侧光的波长，选项Ｂ正确；
C．因为a光
解析：BCE
【解析】
【详解】
A．红光的折射率小，所以偏折角小，故b侧为红色光，a侧为紫色光，选项Ａ错误；B．红色光的波长比紫色光的波长长，即a侧光的波长小于b侧光的波长，选项Ｂ正确；C．因为a光的偏折程度较大，则折射率较大，即三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，选项Ｃ正确；
D．根据
c
v
n
=可知，在三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，选项Ｄ错
误；
E．根据
l
x
d
λ
?=可知，在同种条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光，则E
正确．
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．作出光路图如图所示：
可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，A错误；
B．因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．作出光路图如图所示：
可知光从空气射入玻璃时a 光的偏折程度较大，则a 光的折射率较大，频率较大，A 错误；
B ．因为a 、b 两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，B 正确。
C ．因为a 光的折射率较大，根据1
sin C n
=
，则知a 光的临界角小，C 错误； D ．a 光的频率较大，则波长较小，根据干涉条纹间距公式L
x d
λ?=知，a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距，D 错误。 故选B 。
13．ADE 【解析】
光线在A 点的入射角为i ，折射角分别为、，作出光路图，如图
A.由a 色光的偏向角为45°，而偏向角，得，由几何知识得：AC 弧所对的圆心角为，CD 弧所对的圆心角为3°，则AD 弧所对的
解析：ADE 【解析】
光线在A 点的入射角为i ，折射角分别为a r 、b r ，作出光路图，如图
A.由a 色光的偏向角为45°，而偏向角()2a a r i θ=-，得52.5a r =?，由几何知识得：AC 弧所对的圆心角为180252.575?-??=?，CD 弧所对的圆心角为3°，则AD 弧所对的圆
心角为78°，故18078512
b r ?-?
=
=?，b 色光的偏向角为()242b b r i θ=-=?，故A 正确．B.介质对a 色光的折射率52.56033030a a sinr sin sin n sini sin sin ??
==<=??
，故B 错误．C.介质对b 色光的折射率5130b b a sinr sin n n sini sin ?
=
=
，则a 光的频率大于b 光的频率，故C 错误．D.b
色光从介质射向空气的临界角正弦11251b sinC n sin =
=?
，故D 正确．E.由上得知，a 光的偏向角大于b 光的偏向角，a 光的折射率大于b 光的折射率，a 、b 两单色光在透明介质中的波长a b λλ<，根据条纹间距公式L
x d
λ?=
，波长长的双缝干涉时条纹间距较大，故a b x x ?
【点睛】设光线在A 点的入射角为i ，折射角为r ，由几何知识知两光束经过球状空气泡偏向角为()2r i θ=-，由a 色光的偏向角为45°，可由()2r i θ=-求出折射角，由折射定律求出折射率．CD 弧所对的圆心角为3°，由几何关系求出a 色光的折射角，即可求出偏向角，由1
sinC n
=
求解临界角．a 光的偏向角大于b 光的偏向角，a 光的折射率大于b 光的折射率，a 、b 两单色光在透明介质中的波长a b λλ<，再分析干涉条纹间距的大小．
14．ABE 【解析】 【分析】 【详解】
A ．简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，故A 正确；
B ．在简谐运动的回复力表达式中，对于弹簧振子，F 为振动物体受到的合外力，k 为弹簧的劲度系数
解析：ABE 【解析】 【分析】 【详解】
A ．简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，故A 正确；
B ．在简谐运动的回复力表达式F kx =-中，对于弹簧振子，F 为振动物体受到的合外力，k 为弹簧的劲度系数，故B 正确；
C ．对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，横波两者垂直，纵波两者平行，故C 错误；
D ．在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式L
x d
λ?=
，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，故D 错误；
E ．在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，根据明显衍射的条件可知，狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多。故E 正确。
15．BC 【解析】 【详解】
AB ．由光路图可知a 光偏折的大，所以na ＞nb ，由知a 光在玻璃中的传播速度
比b光在玻璃中的传播速度小，故A错误，B正确；C．折射率大，频率大，由知a光波长比b光波长短；双解析：BC
【解析】
【详解】
AB．由光路图可知a光偏折的大，所以n a＞n b，由
c
v
n
=知a光在玻璃中的传播速度比b
光在玻璃中的传播速度小，故A错误，B正确；
C．折射率大，频率大，由
c
f
λ=知a光波长比b光波长短；双缝干涉时，根据L
x
d
λ
=
知，用a光照射得到条纹间距小，故C正确；
D．根据光路可逆知光线一定能从下表面射出，不会在下表面发生全反射，故D错误。
故选BC。
16．ABC
【解析】
（1）在标准样板平面和被测平面间形成了很薄的空气薄膜，用单色光从标准平面上面照射，从空气薄膜的上下表面分别反射的两列光波频率相等，符合相干条件，在样板平面的下表面处发生干涉现象，出
解析：ABC
【解析】
（1）在标准样板平面和被测平面间形成了很薄的空气薄膜，用单色光从标准平面上面照射，从空气薄膜的上下表面分别反射的两列光波频率相等，符合相干条件，在样板平面的下表面处发生干涉现象，出现明暗相间的条纹，A正确；
（2）在空气层厚度d相等的地方，两列波的波程差均为2d保持不变，叠加时相互加强和削弱的情况是相同的，属于同一条纹，故薄膜干涉也较等厚干涉，B正确；
（3）薄膜干涉条纹，又叫等厚条纹，厚度相同的地方，应该出现在同一级条纹上．图中条纹向左弯曲，说明后面较厚的空气膜厚度d，在左面提前出现，故左方存在凹陷现象，C
正确，D错误．
故本题选ABC
17．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据光路图可知三棱镜对b光的偏折程度更大，所以b光折射率大，频率高，波长短。根据光电效应方程：
因为，所以，故A错误；
B ．根据双缝干涉条纹间距公式： 因
解析：BD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据光路图可知三棱镜对b 光的偏折程度更大，所以b 光折射率大，频率高，波长短。根据光电效应方程：
0K h W E ν=+
因为b a νν>，所以Kb Ka E E >，故A 错误； B ．根据双缝干涉条纹间距公式：
l x d
λ?=
因为a b λλ>，所以a b x x ?>?，故B 正确； C ．介质中传播速度：
c v n
=
因为b a n n >，所以a b v v >，故C 错误； D ．根据光子动量的公式：
h
p λ
=
因为a b λλ>，所以b a p p >，故D 正确。 故选BD ．
18．D 【解析】 【分析】 【详解】
AC ．、两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，光的折射角大于光，根据折射定律可知，光的折射率小于光，所以是红光，是紫光，光的波长大于光，遇到同样的障碍物时，光更
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
AC ．a 、b 两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a 光的折射角大于b 光，根据折射定律可知，a 光的折射率小于b 光，所以a 是红光，b 是紫光，a 光的波长大于b
光，遇到同样的障碍物时，a 光更容易发生明显的衍射现象，故A 、C 错误；
B ．当光线在水滴背面发生全反射时，仍然有些不同颜色的光要相交重合，所以此时看到的彩虹并不鲜艳，故B 错误；
D ．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a 光的折射角为α，b 光的折射角为β，则球形水滴的半径为R ，所以a 光在水滴中的传播路径长为
4cos a x R α=
b 光在水滴中传播的路径长为
4cos b x R β=
因为αβ>，所以有
a b x x <
又因为光在介质中的传播速度为
c v n
=
因为a b n n <，所以
a b v v >
光在水滴中的传播时间为
x
t v
=
所以a 光在水滴中的传播时间比b 光在水滴中的传播时间短，故D 正确； 故选D 。
19．ACE 【解析】 【详解】
A ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，A 正确；
B ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，B 错误；
C ．在光导纤维束内
解析：ACE 【解析】 【详解】
A ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，A 正确；
B ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，B 错误；
C ．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C 正确；
D ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，D 错误；
E ．根据公式L x d
λ
?=
可得红光变成绿光，波长变小，故干涉条纹间距变窄，E 正确；
【点睛】
解决本题的关键知道光现象产生原因及实际应用的原理，掌握干涉的条纹间距公式，注意干涉与衍射的区别。
20．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对1光束的折射率小于2对光束的折射率，由可知，1光束在棱镜中传播速度较大，因此两束光束在棱镜中
解析：BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对1光束的
折射率小于2对光束的折射率，由
c
v
n
=可知，1光束在棱镜中传播速度较大，因此两束
光束在棱镜中的传播时间不相等．故A错误；
B．两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束1发生全反射，由于2的
折射率大，根据临界角公式
1
sin C
n
=得知，2的临界角小于1的临界角，因此光束2也一
定发生全反射，故B正确；
C．由上可知，棱镜对1光束的折射率小于2对光束的折射率，则可看成1是红光，2是紫光，因此1的波长长于2，所以光束1的衍射比光束2明显，故C错误；
D．在完全相同的条件下，双缝干涉间距较宽与波长成正比，而棱镜对1光束的折射率较小，波长较长，则1光束干涉条纹间距较宽．故D正确．
21．AD
【解析】
【分析】
【详解】
双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，根据双缝干涉条纹间距，由于红光的波长较长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，故A为红光的双缝干涉图样；
解析：AD
【解析】
【分析】
光的干涉和衍射的区别与联系 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学 科,其中光的干涉与衍射现象是光学课程最主要的内容之一 ： 也是现代光学的基础。如傅立叶光学，全息学，光传输和光波导等理论基础。 干涉和衍射现象是一切波动所特有的，也是用于判断某 种物质是否有波动性的判据。从理论上分析，干涉和衍射都是 光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光，当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3, 的矢量和，即 E=E1+E2+E3 ....... =E Ei 而在相遇区外各列光波仍保持各自原有的特性频率 波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。 在我们的日常生活中就有不少的干涉现象，例如，水面 上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。 儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹，这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。
光的干涉现象的广义定义为“两束（或多束）频率相同振动偏振方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间 范围内叠加其光强度分布与原来两束或多束光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在空间强度分布的明显的差别又有了狭义的定义 “满足一定条件的两束或多束光在空间叠加后其合振动有些地方固定的加强有些地方固定的减弱强度在 空间在有一种周期性的变化的稳定分布” 。 根据光源分成两束时所采用的方法不同干涉分为两种： (1)由波阵面造成的干涉将点光源发出的波阵面分割为两 个或两个以上的部分 使它们通过不同的光路后交叠起来。 (2)由振幅分割造成的干涉用半透膜等波阵面上同一点处的振幅分成两个或更多个部分然后使这些波相遇而叠加起来。 让我们在日常生活中来观察光的衍射现象伸出你的手 把两个指头并拢靠近眼睛通过指缝观看电灯灯丝使缝与灯丝平行可以看到灯丝两旁有明暗相间的并带有彩色 的平行条纹这就是光通过指缝产生的衍射现象。 光的直线传播和衍射现象是有内在联系的衍射现象是光的波动特性的最基本的表现光的直线传播不过是光 的衍射现象的极限而已。惠更斯菲涅尔原理指出。在同一
教学目标 掌握惠更斯-菲涅耳原理；波的干涉、衍射和偏振的特性，了解光弹性效应、电光 效应和磁光效应。 掌握相位差、光程差的计算，会使用半波带法、矢量法等方法计算薄膜干涉、双 缝干涉、圆孔干涉、光栅衍射。 掌握光的偏振特性、马吕斯定律和布儒斯特定律，知道起偏、检偏和各种偏振光。 教学难点 各种干涉和衍射的物理量的计算。 第十三章 光的干涉 一、光线、光波、光子 在历史上，光学先后被看成“光线”、“光波”和“光子”，它们各自满足一定的规律或方程，比如光线的传输满足费马原理，传统光学仪器都是根据光线光学的理论设计的。当光学系统所包含的所有元件尺寸远大于光波长时(p k =h )，光的波动性就难以显现，在这种情况下，光可以看成“光线”，称为光线光学，。光线传输的定律可以用几何学的语言表述，故光线光学又称为几何光学。光波的传输满足麦克斯韦方程组，光子则满足量子力学的有关原理。让电磁波的波长趋于零，波动光学就转化为光线光学，把电磁波量子化，波动光学就转化为量子光学。 二、费马原理 光线将沿着两点之间的光程为极值的路线传播，即 (,,)0Q P n x y z ds δ=? 三、光的干涉 光矢量(电场强度矢量E )满足干涉条件的，称为干涉光。类似于机械波的干涉，光的干涉满足： 222010*********cos()r r E E E E E ??=++- 1020212cos()r r E E ??-称为干涉项，光强与光矢量振幅的平方成正比，所以上式可改写为： 12I I I =++ (1-1) 与机械波一样，只有相干电磁波的叠加才有简单、稳定的结果，对非干涉光有： 1221,cos()0r r I I I ??=+-= 四、 相干光的研究方法 (一)、光程差法 两列或多列相干波相遇，在干涉处叠加波的强度由在此相遇的各个相干波的相位和场强决定。 能够产生干涉现象的最大波程差称为相干长度(coherence length)。 设光在真空中和在介质中的速度和波长分别为,c λ和,n v λ，则
班级______________学号____________姓名________________ 练习六 光的干涉 一、选择题 1.在折射率n=的厚玻璃中，有一层平行玻璃表面的厚度为mm d 3105.0-?=的空气隙， 今以波长λ=400nm 的平行单色光垂直照射厚玻璃表面，如图所示，则从玻璃右侧向玻 璃看去，视场中将呈现（ ） A 、亮影； B 、暗影； C 、明暗相间的条纹； D 、均匀明亮。 2. 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 （ ） （A ）使屏靠近双缝； （B ）使两缝的间距变小； （C ）把两个缝的宽度稍微调窄； （D ）改用波长较小的单色光源。 3.在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝1S 、2S 距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中O 处， 现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则 （ ） （A ）中央明条纹向下移动，且条纹间距不变； （B ）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大； （C ）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大； （D ）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。 4.用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中， 可以观察到这些环状干涉条纹 （ ） （A ）向右平移； （B ）向中心收缩； （C ）向外扩张； （D ）向左平移。 5.如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面 反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束反射光在相遇点的 位相差为（ ） （A ）λπ/42e n ； （B ）λπ/22e n ； （C ）λππ/42e n +； （D ）λππ/42e n +-。 6.两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看到 等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离L 拉大，则L 范围内的干涉条纹 （ ） （A ）数目增加，间距不变； （B ）数目增加，间距变小； （C ）数目不变，间距变大； （D ）数目减小，间距变大。 二、填空题 1.双缝干涉实验中，若双缝间距由d 变为d '，使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心，则='d d : ；若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加λ5.2，则此时屏中心处为第 级 纹。 2.用600=λnm 的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为_________m 。 3.在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为，当用某种单色光照射时，测得第k 个暗纹半径为，第k +10个 暗纹半径为，则所用单色光的波长为___________nm 。 4.在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向 方向移动，相邻条纹间的距离 将变 。 5.在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角rad 100.14 -?=θ，在波长700=λnm 的单色光垂直照射下，测 得干涉相邻明条纹间距l=，此透明材料的折射率n =___________。 三、计算题 1.用很薄的云母片（n =纹的位置上。如果入射光波长为550nm ，试问此云母片的厚度为多少 S S 3 n e
1引言 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础学科, 又是当前物理学领域最活跃前沿之一, 然而光学的发展也是经过一场场磨难和斗争, 其历史被当作自然科学发展史的典范。光的干涉和衍射现象是光学课程最主要的内容之一, 也是现代光学的基础, 如傅里叶光学, 全息学, 光传输与光波导等的理论基础。在大学本科层次的光学学习中, 光的反射, 折射现象和成像规律我们学生已比较熟悉, 较容易接受。但对光的波动性, 干涉和衍射现象, 我们还是比较生疏, 理论解释也比较困难。本文将通过对光的干涉和衍射现象更加深入的比较和分析, 阐明干涉与衍射现象的意义, 系统归纳总结出了两者的异同，以促进相关概念的学习。 2光的干涉现象 “两束（或多束）频率相同, 振动方向一致, 振动位相差恒定的光在一定的空间范围内叠加后, 其强度分布与原来两束（或多束）光的强度之和不同的现象称为光的干涉”, 该定义范围广泛, 是光的干涉的广义定义[1]。为突出“ 相干叠加” 与“ 非相干叠加” 在空间强度分布的明显差别, 很多教科书给出了光的干涉的狭义定义“ 满足一定条件的两束（或多束）光在空间叠加后, 其合振动有些地方固定的加强, 有些地方固定的减弱, 强度在空间有一种周期性变化的稳定分布, 这种现象称为光的干涉” 。此时, 在叠加区内的屏上一般会形成固定的干涉图样, 其图象不随时间改变。这种狭义的干涉是我们以下讨论的重点, 也是中学物理所涉及的内容。 波动是振动在介质中的传播, 因此, 光波的叠加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的叠加。设两波源为1S 和2S , 它们是电矢量振动方向相同, 各自发出频率相同, 初相 位不同的光波, 当这两列光波在介质中任一点P 相遇时, 可证明, 它们在该点引起的平均强度为 12I I I δ- =++ 式中, 1I 和2I 分别是发自1S 和2S 的两列光波到达P 点的各自的平均强度,δ为两列光波到达P 点时的 相位差, 上式右边的第三项称为两列光波的干涉 项。又因为振动的强度正比于振幅的平方，设1A ，
高中物理-光的干涉衍射测试题 一、光的干涉衍射选择题 1．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线，则 A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B．在真空中，a光的波长小于b光的波长 C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失 E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 2．如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是（） A．在水中a光折射率大于b光 B．在水中a光的速度大于b光 C．若a、b光由水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小 D．分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光3．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时()． A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在 C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮 4．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处如图所示．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()．
习题 18-1．杨氏双缝的间距为mm 2.0，距离屏幕为m 1，求：（1）若第一到第四明纹距离为 mm 5.7，求入射光波长。（2）若入射光的波长为 A 6000，求相邻两明纹的间距。 解：（1）根据条纹间距的公式：m d D k x 0075.010 2134=???=?=?-λ λ 所以波长为： A 5000=λ （2）若入射光的波长为 A 6000，相邻两明纹的间距： mm d D x 310210600014 10 =???==?--λ 18-2．图示为用双缝干涉来测定空气折射率n 的装置。实验前，在长度为l 的两个相同密封玻璃管内都充以一大气压的空气。现将上管中的空气逐渐抽去，（1）则光屏上的干涉条 纹将向什么方向移动；（2）当上管中空气完全抽到真空，发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。计算空气的折射率. 解：（1）当上面的空气被抽去，它的光程减小，所以它将通过增加路程来弥补，所以条纹向下移动。 （2）当上管中空气完全抽到真空，发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。 可列出：λN n l =-）（1 解得： 1+=l N n λ 18-3．在图示的光路中，S 为光源，透镜 1L 、2L 的焦距都为f , 求（1）图中光线SaF 与光线SOF 的光程差为多少？。 （2）若光线SbF 路径中有长为l , 折射率为n 的玻璃, 那么该光 线与SOF 的光程差为多少？。 解：（1）图中光线SaF 与光线SOF 的几何路程相同，介质相同，所以SaF 与光线SoF 光程差为0。 （2）若光线SbF 路径中有长为l , 折射率为n 的玻璃, 那么光程差为几何路程差与 介质折射率差的乘积，即 ）（1-n l 18-4．在玻璃板（折射率为50.1）上有一层油膜（折射率为30.1）。已知对于波长为nm 500和nm 700的垂直入射光都发生反射相消，而这两波长之间没有别的波长光反射相消，求此油膜的厚度。 解：油膜上、下两表面反射光的光程差为2 ne ，由反射相消条件有 2ne=(2k+1)λ/2=(k+1/2)λ (k=0，1，2，…) ① 当λ1=5000A 时，有 2ne=(k 1+1/2)λ1=k 1λ1+2500 ②
光的干涉与衍射的区别及联系 光的干涉现象中，缝宽a远小于光波波长λ，每个小缝相当于一个线光源，光的干涉是有限的这几列线光源的相干叠加；而在光的衍射现象中，缝宽a与光波波长λ可相比拟，狭缝处波面上的各点都可以认为是发射球面子波的渡源。光的衍射就是从同一波面上发出的这无限多个子波的相干叠加.光的干涉和衍射现象在本质上是统一的。都是相干波的叠加，证明了光的波动性。 当频率相同、相位差恒定、具有相互平行的振动分量的两列光波在空间相遇时，这两列光波就会发生相干叠加。由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相位差，不能产生干涉现象。为了获得满足上述相干条件的光波，可以利用一定的光学系统将同一列光波分解为两部分，让它通过不同的路径后又重新相遇，实现同一列光波自身相干涉的目的。 平面波传播时，被前方宽度为a(a与光波波长λ相差不多)的开孔所阻挡，故只允许平面波的一部分通过该孔．若按光的直线传播观点，开孔后面的观察屏上只有AB区域内才被平行光照亮，而在AB以外的区域应是全暗的．而事实并非如此，AB外的区域光强并不为零．当障碍物或孔、缝的线度a与波长λ相差不多时，光将偏离直线传播而进入障碍物的几何阴影中，这种光绕过障碍物的绕射现象就是光的衍射。 光的干涉和衍射是光的波动性的两个基本特性，它们都是光振动的叠加，其本质是相同的，那么为什么又区分为干涉和衍射?教材中这样解释“干涉和衍射之间并不存在实质性的物理差别．然而习惯当考虑的只是几个波的叠加时说是干涉，而讨论大量的波的叠加则说是衍射。”至于为什么有干涉和衍射之分，粗浅地说，这是因为就讨论的问题而言，其强调的侧重面不同。光的干涉是有限几束光振动在叠加过程中的相长和相消。这里强调的是光的直线传播，而光的衍射则是无限多次子波的相干叠加，这里强调的是光的非直线传播。 在光的干涉现象中，缝宽a<<λ，每个小缝相当于一个线光源，其发出次波的振幅可以认为是均匀的，每个次波都是以直线传播的模型来描写的，光的干涉强调的是有限的几列光波的相干叠加．用数学方法来处理时，叠加过程是对有限量的求和，表现在矢量图上，干涉图样可由矢量折线图来分析．在光的衍射现象中。缝宽a与波长λ可相比拟。由于波阵面上有无数个点，即有无数个次级波，且这些波都能满足相干条件，因此光的衍射强调的是无限多个子波的相干叠加；用数学方法来处理时，叠加过程是一个积分求和的过程，表现在矢量图上，衍射图样可由矢量弧线图来分析．因此。干涉是有限束光相干叠加的结果，而衍射则是无限束光叠加的结果。光的干涉和衍射现象虽然在屏幕上都得到明暗相间的条纹。但条纹亮暗分布不同．在杨氏双缝干涉实验中，光的的干涉是双缝处发出的两列等幅光波在屏幕上叠加，由矢量折线图分析，双缝后面的光屏上呈现出的干涉图样互相平行且条纹宽度相同．中央和两侧的条纹没有区别。各条纹能量分布
第4课时光的干涉衍射和偏振 导学目标 1.掌握光的干涉现象产生的条件，特别是双缝干涉中出现明暗条纹的条件及判断方法.2.掌握光产生明显衍射的条件，以及衍射与干涉现象的区别.3.掌握光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用． 一、光的干涉 [基础导引] 1．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10－7m，如果用频率 6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹．2．描绘地势高低可以用等高线，描绘静电场可以用等势线，薄膜干涉条纹实际上是等厚线，同一干涉条纹上各个地方薄膜的厚度是相等的．利用光的干涉检查平整度时，观察到了干涉条纹的形状，就等于知道了等厚线的走向，因而不难判断被检测平面的凹下或凸出的位置．为什么薄膜干涉条纹是等厚线？ [知识梳理] 1．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是________的相干光波．屏上某点到双缝的路程差是________________时出现亮条纹；路程差是半波长的________时出现暗条纹．相邻的明条纹(或暗条纹)之间的距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝的距离l之间的关系为____________． 2．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)条纹上所对应的薄膜厚度________． 特别提醒 1.只有相干光才能形成稳定的干涉图样． 2．单色光形成明暗相间的干涉条纹，白光形成彩色条纹． 二、光的衍射 [基础导引] 太阳光照着一块遮光板，遮光板上有一个较大的三角形孔．太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑．请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变化？说出其中的道理． [知识梳理] 1．光________________________________的现象叫光的衍射． 2．发生明显衍射的条件：只有在障碍物的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象． 3．泊松亮斑：当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)． 特别提醒 1.光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同． 2．区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分． 三、光的偏振 [基础导引]
徐州市《光的干涉 衍射》测试题(含答案) 一、光的干涉 衍射 选择题 1．如图所示，a 、b 两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是（ ） A ．b 在该介质中的折射率比a 小，在介质中波速大于a 光 B ．若用b 做单缝衍射实验，要比用a 做中央亮条纹更宽 C ．用a 更易观测到泊松亮斑 D ．做双缝干涉实验时，用a 光比用b 光两相邻亮条纹中心的距离更大 2．如图所示，光源S 从水面下向空气斜射一束复色光，在A 点分成a 、b 两束，则下列说法正确的是（ ） A ．在水中a 光折射率大于b 光 B ．在水中a 光的速度大于b 光 C ．若a 、b 光由水中射向空气发生全反射时，a 光的临界角较小 D ．分别用a 、b 光在同一装置上做双缝干涉实验，a 光产生的干涉条纹间距小于b 光 3．如图所示，半径为R 的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为 2 R ，顶部恰好是一半球体，底部中心有一光源s 向顶部发射一束由a 、b 两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角θ变大时，出射点P 的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当P 点高度h 降低为 12 2 R +时只剩下a 光从顶部射出，下列判断正确的是（ ） A ．在此透光材料中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 B ．a 光从顶部射出时，无a 光反射回透光材料
C．此透光材料对b光的折射率为1042 D．同一装置用a、b光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较大 4．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水 滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列关于a光与b光的 说法正确的是（） A．水滴对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度 C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条 纹间距 D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长 5．把一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平画上，让单色光从上方射入如图(甲)，这时可以看到亮暗相间的同心圆如图(乙)．这个现象是牛顿首先发现的，这些同 心圆叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环)，则应 ( ) A．将凸透镜的曲率半径变大 B．将凸透镜的曲率半径变小 C．改用波长更长的单色光照射 D．改用波长更短的单色光照射 6．关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是______________ A．当波源与观测者相互靠近时，观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率 B．在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹 C．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近D．照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理 E.电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长 7．如图所示，a、b两束不同频率的单色光光束，分别从图示位置平行地由空气射向平静 的湖面，湖底面水平且铺有反射材料，两束光经两次折射和一次反射后，一起从湖面O处 射出。下列说法正确的是
衍射和干涉 1801年，英国医生杨氏所做的有名的双孔实验对于确认光的波动特征有过非常重要的意义．但同一双孔实验有时被称为双孔衍射，有时则又被称之为双孔干涉；什么时候只出现“纯干涉”，什么情况又属“纯衍射”呢？究竟干涉与衍射之间有何区别和联系？本篇短文拟就此做一简要定性的讨论． 一、光波的传播与迭加 光的干涉与光的衍射现象都是从光源发出的光波在波场中传播所产生的物理现象．运用1678年惠更斯提出的原理，引用“次波”概念，通过作图即可由已知时刻的波面S1决定其后任一时刻的波面S2，它虽然可以成功地解释许多光波传播的问题，例如，光波在透明介质表面上发生的反射，折射现象；晶体中的双折射现象；光通过开有小孔屏以后，传播方向发生偏折的现象……等等，如图1 所示．但是惠更斯原理未能说明作图中为什么不存在“倒退波”的问题，也没有能定量给出次波面在波场中各点振幅贡献的大小． 经验告诉我们，两列光波在空间交会时，它们的传播互不干扰，即每列光波的传播就好象另一列光波完全不存在一样，各自独立地进行．而当两列光波在同一空间传播时，那么在它们交迭区内每点的总振动将是各列光波单独在该点产生电磁场振动的合成．这就是大家熟知的迭加原理．由于迭加的结果，在迭加区域内，光强的分布因迭加光波的相互作用而出现重新分布的现象，即空间每一点的强度并不一定等于参与迭加的各列光波单独强度之和，有的地方互相加强，有的地方互相削弱，这种出现明暗光强分布的现象．就在历史上就叫做“干涉”．不过能产生稳定的干涉图样的各光波波列必须是相干波列，而相干波列必须满足特定的相干条件．这种相干波列的迭加称为相干迭加．相干迭加时，迭加场内各点的强度分布应先由各波列的振幅迭加求得合振幅，而后再由合振幅的平方表示该点的相对强度．如果迭加点的强度等于分单独光波波列的强度之和，则属于非相干迭加．
嘉兴市《光的干涉 衍射》测试题(含答案) 一、光的干涉 衍射 选择题 1．如图所示，波长为a λ和b λ的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a 和 b ，则这两束光（ ） A ．照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能Ka Kb E E > B ．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距a b x x ?>? C ．在水中的传播速度a b v v < D ．光子动量a b p p < 2．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a 、b ，下列说法正确的是 A ．若增大入射角i ，则b 光最先消失 B ．在该三棱镜中a 光波速小于b 光 C ．若a 、b 光通过同一双缝干涉装置，则屏上a 光的条纹间距比b 光宽 D ．若a 、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a 光的遏止电压高 3．如图所示，a 、b 和c 都是厚度均匀的平行玻璃板，a 和b 、b 和c 之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O 点射入a 板，且射出c 板后的两束单色光射在地面上P 、Q 两点，由此可知（ ） A ．射出c 板后的两束单色光与入射光不再平行 B ．射到Q 点的光在玻璃中的折射率较大 C ．射到P 点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长
D．若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距较小 4．把一个上表面是平面下表面是凸面的凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方垂直射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹（） A．圆环状条纹是光经凸透镜上下两个玻璃表面之间反射引起的千涉造成的 B．圆环状条纹是两个玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的 C．如果将凸透镜的凸面曲率半径增大而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变大D．如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变小5．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面，得到三束光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若玻璃砖的上下表面足够宽，下列说法正确的是() A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 B．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率 C．改变α角，光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行 D．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹宽度大于光束Ⅲ的宽度 6．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。则以下说法中正确的是（） A．a光的频率比b光小 B．水对a光的折射率比b光大 C．a光在水中的传播速度比b光大 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹间距比b光小 7．下列说法中正确的是() A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 B．线性变化的电场一定产生恒定的磁场，线性变化的磁场一定产生恒定的电场
光的干涉、衍射和偏振 考纲解读 1.理解光的干涉现象，掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件. 2.理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件. 3.知道光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用．
1．[光的干涉现象的理解]一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是() A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 B．各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 C．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 D．上述说法都不正确 2．[光的衍射现象的理解]对于光的衍射的定性分析，下列说法中不正确的是() A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象 B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D．光的衍射现象说明了光具有波动性 3．[光的偏振现象的理解]如图1所示，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光是() A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45°角振动的光
考点梳理 1．光的干涉 (1)定义：两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象． (2)相干条件 只有相干光源发出的光叠加，才会发生干涉现象．相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列光波． 2．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后，在屏上出现明暗相间的条纹．白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹，两边为彩色条纹，单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离 为Δx＝l d λ. 3．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同． 4．光的衍射
习题18 GG 上传 18-1．杨氏双缝的间距为mm 2.0，距离屏幕为m 1，求：（1）若第一级明纹距离为2.5mm ，求入射光波长。（2）若入射光的波长为6000A ，求相邻两明纹的间距。 解：（1）由L x k d λ= ，有：xd k L λ=，将0.2mm d =，1m L =，1 2.5mm x =，1k =代入，有：33 72.5100.210 5.0101 m λ---???= =?；即波长为：500nm λ=； （2）若入射光的波长为 A 6000，相邻两明纹的间距：7 3 161030.210D x mm d λ--???===?。 18-2．图示为用双缝干涉来测定空气折射率n 的装置。实验前，在长度为l 的两个相同密封玻璃管内都充以一大气压的空气。现将上管中的空气逐渐抽去，（1）则光屏上的干涉条纹将向什么方向移动；（2）当上管中空气完全抽到真空，发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。计算空气的折射率。 解：（1）当上面的空气被抽去，它的光程减小，所以它将 通过增加路程来弥补，条纹向下移动。 （2）当上管中空气完全抽到真空，发现屏上波长为λ的干涉 条纹移过N 条，可列出：λN n l =-）（1 得：1+= l N n λ 。 18-3．在图示的光路中，S 为光源，透镜1L 、2L 的焦距都为f ， 求（1）图中光线SaF 与光线SOF 的光程差为多少？（2）若光线SbF 路径中有长为l ，折射率为n 的玻璃，那么该光线与SOF 的光程差为多少？。 解：（1）图中光线SaF 与光线SOF 的几何路程相同，介质相同，透镜不改变光程，所以SaF 与光线SOF 光程差为0。 （2）若光线SbF 路径中有长为l ，折射率为n 的玻璃，那么光程差为几何路程差与介质折射率差的乘积，即：(1)n l δ=-。 18-4．在玻璃板（折射率为50.1）上有一层油膜（折射率为30.1）。已知对于波长为nm 500和nm 700的垂直入射光都发生反射相消，而这两波长之间没有别的波长光反射相消，求此油膜的厚度。 解：因为油膜（ 1.3n =油）在玻璃（ 1.5n =玻）上，所以不考虑半波损失，由反射相消条件有：2(21) 122 n e k k λ =-= 油，，， 当12500700nm nm λλ==?????时，1122 2(21)22(21)2 n e k n e k λλ=? -=-??????油油?21 21217215k k λλ-==-， 因为12λλ<，所以12k k >，又因为1λ与2λ之间不存在'λ以满足' 2(21) 2 n e k λ=-油式， 即不存在21'k k k <<的情形，所以1k 、2k 应为连续整数，可得：14k =，23k =；
干涉与衍射的区别与联系 摘要：干涉和衍射现象是一切波动所特有的,也是用于判断某种物质是否有波动性的判据。光的干涉与衍射都可以得到明暗相间的色纹，都有力地证明了光的波动性。由于叠加，两列具有相同频率、固定相位差的同类波在空间共存时，会形成振幅相互加强或相互减弱的现象，称为干涉。相互加强时称为相长干涉，相互减弱时称为相消干涉。波在传播中遇到有很大障碍物或遇到大障碍物中的孔隙时，会绕过障碍物的边缘或孔隙的边缘，呈现路径弯曲，在障碍物或孔隙边缘的背后展衍，这种现象称为波的衍射。波的衍射现象有不见其人，只闻其声。 关键词：干涉；衍射；联系；区别 Interference with the distinction between the diffraction Abstract：Interference and diffraction phenomenon is all special fluctuations, is also used to judge whether a substance of the criterion of volatility. Light interference and diffraction can get light and shade and white color lines, powerful proved the volatility of the light. Due to the superposition of two columns with the same frequency, fixed phase difference of the same kind waves in space: when, can form the amplitude of each other mutually reinforcing or weakened phenomenon, is called interference. When the mutually reinforcing called phase long interfere with each other, they are called destructively interfere with weakened. Wave propagation in met in the great obstacles or meet a big obstacle, the pore, will be around obstructions edge or the edge of the pore, present paths crooked, in the edge of the pore obstacles or behind exhibition yan, this phenomenon is called the diffraction wave. Wave diffraction phenomenon has not see the person, only hear its voice. Key Words：Interference; Diffraction; Contact; Difference between
班级 _____________ 号 ______________ :生名 ____________ 光的干涉(一) 1.用某单色光作杨氏双缝实验，双缝间距为 0.6mm ,在离双缝 2.5m 处的屏上出现干涉条纹，现测得相邻明纹间的距离为 2.27mm ， 则该单色光的波长是：(A) D - 色 X = — 9 d (A)5448? (B)2724? (C)7000? (D)10960? 2?在杨氏双缝实验中，入射光波长为入，屏上形成明暗相间的干 涉条纹，如果屏上P 点是第一级暗条纹的中心位置，则 S 1, S 2至P 点的光程差δ =r 2— r 1为(D ) (A) λ (B)3 λ /2 λ为5000?的单色平行光垂直照射，则中央明纹到第三级明纹的距 (A) 0.750mm (B) 2.625mm (C) 1.125mm (D) 0.563mm 4用平行单色光垂直照射双缝，若双缝之间的距离为 d ,双缝到 P 光屏的距离为D ,则屏上的P 点为第八级明条纹位置，今把双缝之 间的 距离缩小为d ',则P 点为第四级明条纹位置：那么 d ' /d=1 , S 2 若d=0.1mm , D=1m , P 点距屏中心 O 的距离为4cm ,则入射光波长 3在双缝实验中，两缝相距 2mm ,双缝到屏距离约1.5m ,现用 离是：(C ) X= k D d 为 500nm o x=k D 「k D (C)5 λ /2 (D) λ /2
5在双缝实验中，用厚度为6 μ m 的云母片，覆盖其中一条缝，从 而使原中央明纹位置变为第七级明纹，若入射光波长为5000?,贝S 云 6.用折射率n=1?5的透明膜覆盖在一单缝上，双缝间距d=0.5mm , D=2.5m ,当用λ =5000?光垂直照射双缝，观察到屏上第五级明纹移 到未盖薄膜时的中央明纹位置，求： (1) 膜的厚度及第10级干涉明纹的宽度； (2) 放置膜后，零级明纹和它的上下方第一级明纹的位置分别在 何 处？ 解,(1)由于条纹移动5条,故有：「? = (n-1)e = 5? (n 1) 5 10 “ (2)设置放膜后，屏幕下方第五级明纹移到原中央明纹 处，则 置放膜后的零级明纹移到原来上方第五级明纹处。 X 0'=X 5=5D λd=1.25cm 则置放膜后，上、下方一级明纹位置分别为 X 1'=X 6=6D λd=1.5cm , X '-1=X 4=4D λd=1.0Cm 设置放膜后，屏幕上方第五级明纹移到原中央明纹处， 则置放膜后的零级明纹移到原来下方第五级明纹处。 5D - 1.25 10 2m d 则置放膜后，上、下方一级明纹位置分别为 +1 级 D 2 X I = Xd= 4 λ = 一1.00汉 10 m 1 d 第10级明纹宽度：“=D d 2.5 10 3m
干涉与衍射的区别 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学科,要真正理解光，理解光场中可能发生的各种绚丽多彩的现象，必须从光的波动性着手，只有从光的波动理论才能看出几何光学理论的限度。光的波动性最好的体现就在于光的干涉和衍射。 ------引言 干涉和衍射现象是一切波动所特有的,也是用于判断某种物质是否有波动性的判据。光的干涉与衍射都可以得到明暗相间的色纹，都有力地证明了光的波动性 从理论上分析,干涉和衍射都是光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为：对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光,当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3,······的矢量和,即： E=E1+E2+E3······=∑Ei 而在相遇区外，各列光波仍保持各自原有的特性（频率，波长，振动方向等）和传播方向继续传播，就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。 光的干涉与衍射都可以得到明暗相间的色纹，都有力地证明了光的波动性．但是，产生这两种现象的条件是不同的．光的干涉现象需要相干光，即两列振动情况总是相同的光源，在同一介质中相遇．例如从楔形肥皂膜上观察到的钠黄光的明暗相间条纹，或从水面油膜上观察到的彩色条纹，就属这类情况，从薄膜的前后表面反射出来的光就是相干光．而光的衍射现象产生的条件是障碍物或孔的线度与光波波长可以比拟的情况．例如从小孔观察点光源或从狭缝观察线光源就属这种情况．光经过小孔或狭缝产生非直线传播的现象，此时便可在光屏上形成明暗相间的条纹．其次，干涉条纹与衍射条纹也是有区别的，以狭缝为例，干涉条纹是相互平行、等距（宽度相同）的；而衍射条纹是平行而不等距的，中间最宽，两边条纹宽度逐渐变窄． 深入本质： 光的干涉和衍射是光的波动性的二个基本特性,它们都是光振动的迭加,其本质是相同的,那么为什么又区分为干涉和衍射，教材中曾有过这样的解释:"干涉和衍射之间并不存在实质性的物理差别.然而习惯上(虽然并不总是适当的)当考虑的只是几个波的迭加时说是干涉,而讨论大量的波的迭加则说是衍射.尽管如此,同一现象在有些地方叫做多光束干涉,而在另一些地方则叫做光栅上的衍射." 干涉现象与衍射现象的区别： 1、干涉和衍射产生的条件不同：干涉是两束相同频率、振动情况相同的光波叠加而成，衍射是无数束光的叠加。 2、条纹的情况不同：单色光双缝干涉图样是以中央明纹为中心在两边对称等间距排列的条纹，亮度从中央向两边逐渐减小；单缝衍射的图样是间距不等的明暗条纹，中央最宽最亮，两旁的亮条纹强度逐渐递减。 光的干涉 光的干涉现象的广义定义为：“两束(或多束)频率相同，振动（偏振）方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间范围内叠加，其光强度分布与原来两束（或
光的干涉与衍射 学生姓名：王志伟指导教师：刘桂香内容摘要：结合在光学学习过程中的心得体会，依据波动光学的相关知识点，结 合前人的探讨结果，从以下方面讨论了光的干涉与衍射：光的定义、传播路径、相干叠加性、计算方法、光强分布，条纹特点等，并系统总结两者之间的异同点，从而较深入的探讨了光波的干涉和衍射的本质:光的干涉与衍射都是光的波动性的表现，都是光在遇到障碍物后所表现出的光强分布不均匀现象。两者在本质上是统一的，共处于“线性波的相干叠加”这个统一体中，并在一定的条件下发生转化，两者也有各自的特点。但无论是干涉还是衍射中的光强的分布问题是可以由菲涅耳在惠更斯原理的基础上提出的次波相干理论解决的。在此基础上期能对更高阶段的光学知识学习有所帮助。 关键字：干涉衍射异同点 The interference and diffraction of light wangzhiwei Directed by Prof.liuguixiang Abstract: Integrated with what we have learned and our experience on the study of optics, based on the related knowledge points of wave optics, together with the former researches, this paper is to discuss the interference and diffraction of light on the following aspects, the definitions of rays, how they spread, the coherent superposition, the intensity distribution and the stripe features. What’s more, it summarizes systemically the similarities and differences. Interference and diffraction of light is the performance of volatility, are obstacles in the face after the light shown by the phenomenon of uneven distribution of light intensity. Both in essence, a total of a "coherent superposition of linear waves" of this entity, and under certain conditions in the transformation occurred, and both have their own characteristics. But whether it is interference or diffraction , the light intensity distribution of the problem is from the Huygens Fresnel principle based on the theory of time resolved coherent wave.Based on this view,we expecting that this would help with further learning of optics.. Key words: interference diffraction similarities and differences