《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（89）光的波动性 电磁波和相对论（解析版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（89）光的波动性 电磁波和相对论（解析版）
命题热点一 光的干涉现象
1、（2020·山东卷）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源 S到S1、S2的距离相等，O点为 S1、S2连
线中垂线与光屏的交点。光源 S发出的波长为 的光，经 S1出射后垂直穿过玻璃片传播到 O点，经 S2出
射后直接传播到 O点，由 S1到O点与由 S2到O点，光传播的时间差为 。玻璃片厚度为 10 ，玻璃对
该波长光的折射率为 1.5，空气中光速为 c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】光在玻璃中的传播速度为 ，可知时间差 ，故选 A。
2、如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知 P点与 S1和S2距离之差为
2.1×10－6 m，今分别用 A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问 P点是亮条纹还是暗条纹？
(1)已知 A光在折射率为 n＝1.5 的介质中波长为 4×10－7 m；
(2)已知 B光在某种介质中波长为 3.15×10－7 m，当 B光从这种介质射向空气时，临界角为 37°(sin 37°＝
0.6，cos 37°＝0.8)；
(3)若用 A光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能观察到的现象．
【答案】(1)暗条纹　(2)亮条纹　(3)见解析
【解析】(1)设A光在空气中波长为 λ1，在介质中波长为 λ2，由 n＝＝得
λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m
根据路程差 Δr＝2.1×10－6 m
所以 N1＝＝＝3.5
1
由此可知，从 S1和S2到P点的路程差 Δr是波长 λ1的3.5 倍，所以 P点为暗条纹．
(2)根据临界角与折射率的关系 sin C＝得
n＝＝
由此可知，B光在空气中波长为：
λ3＝nλ 介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m
所以 N2＝＝＝4
由此可知，B光做光源时，P点为亮条纹．
(3)光屏上仍出现明暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮，两边条纹变窄变暗．
3、如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为 a、b两束单色光．以下说法正确的是
A．真空中 a光的波长比 b光的大
B．在同一介质中，a光的传播速度比 b光慢
C．光由同一介质射入空气时，a光的临界角比 b光小
D．a、b通过相同的单缝衍射实验装置，b光的中央亮条纹较宽
E．a、b通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小
【答案】BCD
【解析】由图看出，a光的偏折程度大于 b光的偏折程度，则 a光的折射率大于 b光的折射率，所以 a光的
频率大于 b光的频率，真空中 a光的波长比 b光的小，故 A错误．因为 a光的折射率大，由公式 v=c/n，可
知，a光在该介质中的传播速度比 b光小．故 B正确．a光的折射率大，根据 sinC=1/n知，a光的临界角小．
故C正确．a光的波长小，波动性比 b光弱，则知 a
、
b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的衍射条纹较
小，故 D正确．a光的波长小，根据双缝干涉条纹的间距公式 知，b光比 a光得到的干涉条纹间
距大．故 E错误．
4、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入
两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如
图乙所示，干涉条纹有如下特点：
2
(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；
(2)任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．
现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(
)
A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失
【答案】A
【解析】如图所示，若抽去一张纸片，则三角截面空气层的倾角变小，则干涉条纹变疏，A正确．
5、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干涉造成的
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他条件保持不变，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他条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变小
【答案】BC
【解析】当光垂直照射到凸透镜上时，光的传播方向不变，而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射，
另一部分光透射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射，这样两列反
射光是相干光，它们在凸透镜的下表面相遇，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长
的奇数倍时是暗条纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹，故 A项错误，B项正确；若换一个曲率半径更
大的凸透镜，仍然相同的水平距离但空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大，故 C项正确；
如果改用波长更长的单色光照射而其他条件保持不变，则观察到的圆环状条纹间距变大，故 D项错误。
6、　在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样
中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是
3
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