专题十七 考向(三) 光的干涉和衍射（Word教参）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材）

考向(三)　光的干涉和衍射 [精要提炼] 1．机械波和光波都能发生干涉、衍射、多普勒效应等现象，这些现象是波特有的现象。偏振现象是横波的特有现象。要观察到稳定的干涉现象和明显的衍射现象需要一定的条件。 2．光的干涉现象：双缝干涉、薄膜干涉(油膜、空气膜、增透膜、牛顿环)。 3．光的衍射现象：圆孔衍射、泊松亮斑。　　 [考法全训] 1．(2023·山东高考)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，当温度升高时，下列说法正确的是(　 ) 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：选A　因为C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G膨胀得更明显，导致劈形空气层的厚度变大，空气层上相同厚度的位置将左移，对应该厚度的干涉条纹也相应左移，故A正确。 2．(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是(　 ) A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 解析：选ACD　由题图可知，图乙中间部分是等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；根据条纹间距公式Δx＝λ，可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确。 3.(多选)a、b两束单色光的波长分别为λa和λb，通过相同的单缝衍射实验装置得到如图所示的图样，则这两束单色光(　 ) A．若照射同一种金属均有光电子逸出，则光电子最大初动能Eka＞Ekb B．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距Δxa＞Δxb C．在水中的传播速度va＜vb D．光子动量pa＜pb 解析：选BD　在相同的单缝衍射实验装置的条件下，光的波长越长，其衍射现象越显著。从图中可知，光束a的衍射现象比光束b更加显著，可知λa＞λb。当光照射到金属上，有光电子逸出时，根据光电效应方程有，光电子的最大初动能Ek＝ε－W0＝hν－W0＝h－W0，对于同种金属，其逸出功W0相同，光的波长越长，光子能量越小，光电子的最大初动能越小，所以Eka＜Ekb，故A错误；对于同一双缝干涉装置，光束波长越长，干涉条纹间距越大，故B正确；波长越长，在水中的折射率越小，即在水中na＜nb，由n＝，可知va＞vb，故C错误；由光子动量p＝知，波长越长，光子动量越小，所以pa＜pb，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$