2021届高考物理一轮复习选修3_33热力学定律与能量守恒练习含解析.doc

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1、第2讲光的波动性电磁波相对论考点一　光的干涉双缝干涉【典例1】(2019·全国卷Ⅱ)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_________； A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=___________； (3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为

2、1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为___________nm(结果保留3位有效数字)。【通型通法】1.题型特征：光的干涉。2.思维导引：(1)明确影响条纹间距的因素l、d、λ。(2)由题给的条件对照Δx=λ，确定光波波长。【解析】(1)选B。Δx=λ，因Δx越小，目镜中观察到的条纹数越多，将单缝向双缝靠近，对条纹个数无影响，A错误；如l减小，则条纹个数增多，B正确，C错误；若d减小，则条纹个数减少，D错误。15(2)相邻两条暗条纹之间的距离是Δx0=，由公式得Δx0=λ，所以λ=。(3)把各数据代入波长公式，有：λ=m=6.30×10-

3、7m=630nm。答案：(1)B　(2)　(3)630薄膜干涉【典例2】关于薄膜干涉，下列说法中正确的是(　　)A.只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象B.只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象C.厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D.观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧【通型通法】1.题型特征：光的薄膜干涉。2.思维导引：(1)薄膜干涉是通过一侧光照射到薄膜前后两个面反射回来形成的同频率的光形成的。(2)前后两个面反射回来的光波的路程差，①为波长的整数倍，振动加强出现明条纹；②为半个波长奇数倍，振动减弱出现暗条纹。【解析】选D。当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后

4、两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹。这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的；如果是复色光照射，某些颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强，减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹。151.双缝干涉：(1)光能够发生干涉的条件：两光的频率相同，振动步调相同。(2)明暗条纹的判断方法：如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上P′

5、点的路程差为Δr=r2-r1。当Δr=kλ(k=0，1，2…)时，光屏上P′处出现明条纹。当Δr=(2k+1)(k=0，1，2…)时，光屏上P′处出现暗条纹。(3)用白光照射双缝时，形成的干涉条纹的特点：中央为白条纹，两侧为彩色条纹。(4)双缝干涉形成的条纹是等间距的，两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比，即Δx=λ。2.薄膜干涉：(1)形成原因：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)明暗条纹的判断方法：两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr，等于薄膜厚

6、度的2倍。在P1、P2处，Δr=nλ(n=1，2，3…)，薄膜上出现明条纹。在Q处，Δr=(2n+1)(n=0，1，2，3…)，薄膜上出现暗条纹。(3)条纹特点：①单色光：明暗相间的水平条纹；②白光：彩色水平条纹。15(4)薄膜干涉的应用。干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑的，会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。【加固训练】　　1.(多选)(2017·全国卷Ⅱ)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(　

7、　)A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动【解析】选A、C、D。据Δx=λ可知改用红色激光、减小双缝间距、屏幕向远离双缝的位置移动可增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，故选A、C、D。2.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入(如图)，这时可以看到亮暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是(　　)A.将薄片向着劈尖移动使劈角变