1、光的干涉
光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。
形成相干波源的方法有两种：
⑴利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。
⑵设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
2、干涉区域内产生的亮、暗纹
⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= nλ（n=0，1，2，……）
⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即δ=
（n=0，1，2，……）
相邻亮纹（暗纹）间的距离
。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹
相邻两条亮纹（或暗纹）的距离为
由上式知：（1）干涉现象中相邻两亮条纹（或暗条纹）之间是等间距的，就是说干涉条纹是等宽的．
（2）条纹的宽度（即相邻明、暗条纹间距）与两缝间距离d、狭缝到屏的距离l以及光波的波长λ有关，且两缝间距越小，屏到缝之间距离越大，光波波长越大，条纹宽度越大．
（3）在l，d都不变的情况下，干涉条纹间距Δx与波长λ成正比．用不同色光做实验时，可以看到Δx的宽度不同，且红光的最宽、紫光的最窄．这表明不同色光的波长不同，红光的波长最长，紫光的波长最短．用白光作实验光源时，由于各色光波长不同，△x也不同，因此，在中央出现白色亮纹，两边出现彩色条纹．
3、光的衍射
光离开直线传播的路径绕到障碍物背后的现象叫光的衍射，例单缝衍射，圆孔衍射。光的衍射有力地说明了光是一种波。光在任何情况下，都会发生衍射现象，但在障碍物或孔与光的波长差不多，或者比光的波长小时，才会发生明显的衍射现象。
注意关于衍射的表述一定要准确。（区分能否发生衍射和能否发生明显衍射）
⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
⑵发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。（当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象。）
⑶在发生明显衍射的条件下，当窄缝变窄时，亮斑的范围变大，条纹间距离变大，而亮度变暗。
4、单缝衍射条纹的特征
（1）各级亮纹的宽度不同。中央条纹最宽，两侧条纹越来越窄。
（2）各级亮纹的亮度不同。中央亮纹最亮，向两侧依次亮度减小。
（3）白光的单缝衍射条纹中央白色亮纹，两侧为彩色亮纹（原因是白光中的各种色光均在中央形成亮纹，复合后为白光，同时白光中各种色光通过单缝衍射程度不同，致使其余亮纹依次错开，结果形成彩色衍射条纹）。
5、光的偏振
（1）光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。
（2）光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。
（3）自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。
（4）偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
6、激光
激光具有以下三个方面的特点：
（1）相干性好。激光是一种人工产生的相干光。
（2）平行度好。激光是至今为止最好的平行光。
（3）亮度高。激光在很短时间内在很小空间集中很大的能量。
7、激光的作用
（1）利用激光的相干性进行信息的传递。例如激光纤通信。
（2）利用激光的平行度好进行精确测量和数据采集。
（3）利用激光的亮度高进行激光切割和焊接。
（二）典型例题
例1、能产生干涉现象的两束光是（ ）
A．频率相同、振幅相同的两束光
B．频率相同、相位差恒定的两束光
C．两只完全相同的灯光发出的光
D．同一光源的两个发光部分发出的光
解析：
只有频率相同、相差恒定、振动方向相同的光波，在它们相遇的空间里能够产生稳定的干涉，观察到稳定的干涉图样，但是，光波并不是一列连续波，它是由一段段不连续的具有有限长度的所谓“波列”组合而成的，并且波动间的间歇也是不规则的。两个独立光源发出的光，即使是“频率相同的单色光（实际上严格的单色光并不存在），也不能保持有恒定的相差。因此，为了得到相干光波，通常是把同一光源发出的一束光分成两束。杨氏双缝干涉实验中，所以在光源和双缝间设置一个狭缝，就是让点光源发出的一束光，先经第一个缝产生衍射，使得由双缝得到的两束光成为相干光波。
光源发光是以原子为发光单位的，由前面分析可知，我们无法使两只完全相同的灯泡、同一光源的两个发光部分发出频率相同、相差恒定的光。这样的光源不会产生稳定的干涉现象，无法观察到干涉图样。所以应选B。
例2、在用单色光做双缝干涉实验中，屏中央（到两缝距离相等处）是亮条纹，称为第零级亮条纹，紧靠中央亮纹的暗纹称为第一级暗纹，那么（ ）
A．第三级暗纹到两缝距离差为波长的1.5倍
B．第三级亮纹到两缝距离差为波长的1.5倍
C．第三级亮纹到两缝距离之差为波长的2倍
D．第三级亮纹到两缝距离差为波长的3倍
解析：
根据出现明暗条纹的条件：
，在屏上P点出现亮条纹．
n＝0时，在屏中央出现第零级亮纹，
n＝1时，在屏上出现第一级亮纹．
以此类推，
在屏上出现暗条纹．
n＝1时，在屏上出现第一级暗纹，
n＝2时，在屏上出现第二级暗纹．
以此类推，根据以上所述，答案应选D．
注意：本题只需掌握出现明、暗条纹的条件及出现第几级明（暗）纹时，n就是几．易错点是切不可把
记作
．
例3、如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的
点出现第一条亮纹中心（即
到
、
的路程差为一个波长），现换用波长为400nm的紫光源照射单缝，则（ ）
A．P和
仍为亮点
B．P为亮点，
为暗点
C．P为暗点，
为亮点
D．P、
均为暗点
解析：
从单缝S射出的光波被
、
两缝分成的两束光为相干光．由题意，屏中央P点到
、
距离相等，即由
、
分别射出的光到P点的路程差为零，因此是亮纹中心．因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P点都是中央亮纹的中心．
而
点到
、
的路程差刚好是橙光的一个波长，即
．
当换用波长为400nm的紫光时，
．
所以，在
点成为暗纹中心．
答案应选B．
注意：该题考察了在双缝干涉实验中，屏上出现亮条纹和暗条纹的条件，同时，还考察了不同色光由于波长不同，在屏上形成明条纹（或暗条纹）的位置不同．
例4、如图是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的?（ ）
解析：
样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄层．用单色光从这个空气薄层的上表面照射，入射光从空气薄层的上、下表面反射出的两列光波形成干涉条纹．空气薄层的上、下表面就是a的下表面和b的上表面．
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的上表面
D．a的下表面和b的下表面
注意：对薄膜干涉，应掌握产生反射波的两个表面及产生的图样，这样，才能正确解决有关薄膜干涉的问题．
薄膜干涉是膜上、下两个表面的反射光相互叠加而成，条纹成在膜的上表面．空气层厚度相同的地方，两列波的路程差相等，波叠加时相互加强和消弱的情况也相同，所以，如果干涉条纹是一组平行直线，则说明样品表面是平的；如果干涉条纹发生弯曲，则说明被测表面不平．
例5、雨后，公路的积水上漂着薄薄的油层，看上去有许多彩色花纹，其中有一条绿色花纹和一条相邻的蓝色花纹，在这两条花纹处，哪里的油层更薄些?为什么?
解析：
油层表面的彩色花纹是由薄膜干涉引起的，雨后公路的积水上漂着薄薄的油层其厚度不一，当太阳光照射到油层上时，从油层的上、下表面反射的光波在其上表面叠加，由于白光是由七种色光组成的，在油层不同厚度的地方，不同的色光满足出现亮条纹的条件，因而出现了彩色条纹．根据光的干涉出现明条纹的条件：两列波的路程差应为波长的整数倍．而马路积水上的油层厚度很薄，很接近光波的波长．所以当油层厚度等于某种色光波长的1/2时，上、下表面反射的光波的路程差就刚好是一个波长，因而出现亮条纹．所以，出现绿色花纹处的油层厚度应为绿光波长之半，而出现蓝色花纹处的油层厚度是蓝光波长之半，而
．所以出现蓝色花纹处的油层更薄些．
注意：本题难点在于不易找出两个反射面或对光的干涉中产生明条纹的条件掌握不好，而无从下手．
例6、举出几个生活中观察衍射现象的实例．
解析：
（1）夜间眯上眼睛使睫毛交叉，注视远处的电灯，只要灯的背面是暗的，就能看到电灯放出的水平光芒中展开的红色在外紫色在内的彩虹样的光带，这彩带就是上下眼帘的睫毛并立而引起的光的衍射现象．
（2）隔着黑色的绸帐看远处的白炽灯，一般情况下都能看到光源周围出现辐射形的彩色光芒．
（3）视角小的日晕和月晕是由悬浮在高空中的微粒产生的衍射现象．
（4）日光衍射直接产生的视觉更为绚丽，让日光透进屋里并射在光滑的反射面上，合小眼帘并逆着反射光看去，则能看到太阳在反射面中的虚像，同时，在它两旁出现一排对称的彩带，眼缝越细，这种效应越显著．
（5）光线照在刮胡刀片上，在其阴影的四周，可以看到明暗相间的条纹．
