第40講光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論.docx

第40講光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論考綱要求考情分析命題趨勢(shì)1.光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象()2變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)、電磁波的形成()3電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收()4電磁波譜()5狹義相對(duì)論的基本假設(shè)()6相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系式()2017全國卷，34(1)2017江蘇卷，12B(1)2016全國卷，34(1)高考試題可能考查光的干涉和衍射的條件、干涉條紋和衍射條紋的區(qū)別、干涉條紋寬度的計(jì)算、電磁波的理解、電磁波和機(jī)械波的區(qū)別；簡單考查對(duì)狹義相對(duì)論的了解1光的干涉(1)定義：在兩列光波疊加的區(qū)域，某些區(qū)域相互加強(qiáng)，出現(xiàn)_亮_條紋，某些區(qū)域相互減弱，出現(xiàn)_暗_條紋，且加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象(2)條件：兩束光的頻率_相同_、相位差恒定(3)雙縫干涉圖樣特點(diǎn)：單色光照射時(shí)形成明暗相間的等間距的干涉條紋；白光照射時(shí)，中央為_白色亮_條紋，其余為_彩色_條紋2光的衍射(1)發(fā)生明顯衍射的條件只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長_相差不多_，甚至比光的波長_還小_的時(shí)候，衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯(2)衍射條紋的特點(diǎn)單縫衍射：單色光的衍射圖樣為中間_寬且亮_的單色條紋，兩側(cè)是_明暗相間_的條紋，條紋寬度比中央窄且暗；白光的衍射圖樣為中間寬且亮的白條紋，兩側(cè)是漸窄且暗的彩色條紋圓孔衍射：明暗相間的_不等距_圓環(huán)如圖所示泊松亮斑(圓盤衍射)：當(dāng)光照到_不透明_(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時(shí)，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)_亮斑_(dá)(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))如圖所示3光的偏振(1)自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿_一切方向_振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同(2)偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)_特定_的方向振動(dòng)的光(3)偏振光的形成：讓自然光通過_偏振片_形成偏振光讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和_折射_，反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光(4)光的偏振現(xiàn)象說明光是一種_橫_波4電磁波的產(chǎn)生(1)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生_電場(chǎng)_，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生_磁場(chǎng)_(2)電磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場(chǎng)(3)電磁波電磁場(chǎng)(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波電磁波是橫波，在空間傳播_不需要_介質(zhì)；真空中電磁波的速度為_3.0108_m/s；vf對(duì)電磁波_同樣適用_；電磁波能產(chǎn)生反射、折射、_干涉_和衍射等現(xiàn)象5電磁波的發(fā)射和接收(1)發(fā)射電磁波的條件要有足夠高的_振蕩頻率_；電路必須_開放_(tái)，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間(2)調(diào)制有_調(diào)幅_和調(diào)頻兩種方式，解調(diào)是調(diào)制的逆過程(3)電磁波譜定義：按電磁波的波長從長到短分布是_無線電波_、紅外線、可見光、紫外線、X射線和射線，形成電磁波譜；遞變規(guī)律：直線傳播能力增強(qiáng)，衍射能力減弱電磁波譜的特性、應(yīng)用電磁波譜特性應(yīng)用紅外線_熱效應(yīng)_紅外線遙感紫外線化學(xué)效應(yīng)、_熒光效應(yīng)_、能殺菌醫(yī)用消毒、防偽X射線貫穿性強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視射線貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療6.狹義相對(duì)論(1)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是_相同_的光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是_相同_的，光速與光源、觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系(2)相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：m！#物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要_大于_靜止時(shí)的質(zhì)量m07相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方程為：E_mc2_1判斷正誤(1)光的顏色由光的頻率決定()(2)只有頻率相同的兩列光波才有可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉()(3)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫的作用是使白光變成單色光()(4)陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的()(5)自然光是偏振光()(6)電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)()(7)無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象()(8)波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全不同()(9)真空中的光速在不同慣性參考系中是不同的()2光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是(D)A一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時(shí)，反射光是偏振光C日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰D通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋一光的干涉、衍射和偏振1光的雙縫干涉現(xiàn)象(1)明暗條紋的判斷方法如圖所示，光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P點(diǎn)的路程差r2r1k (k0,1,2，)時(shí)，光屏上出現(xiàn)明條紋光的路程差r2r1(2k1) (k0,1,2，)時(shí)，光屏上出現(xiàn)暗條紋(2)條紋間距：x，其中L是雙縫到光屏的距離，d是雙縫間的距離，是光波的波長2對(duì)光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別(2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時(shí)，光才可以看做是沿直線傳播的3單縫衍射與雙縫干涉的比較兩種現(xiàn)象比較項(xiàng)目單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋4.干涉與衍射的本質(zhì)光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果，從本質(zhì)上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理在衍射現(xiàn)象中，可以認(rèn)為從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，它們?cè)谄辽席B加形成單縫衍射條紋5光的偏振(1)自然光與偏振光的比較類別自然光(非偏振光)偏振光光的來源從普通光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向(2)偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等。例1如圖所示為條紋總寬度相同的4種明暗相間的條紋，其中有兩種是紅光、藍(lán)光各自通過同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣，還有兩種是黃光、紫光各自通過同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(灰黑色部分表示亮紋)則圖中從左向右排列，亮條紋的顏色依次是(B)A紅黃藍(lán)紫B紅紫藍(lán)黃C藍(lán)紫紅黃D藍(lán)黃紅紫解析由于雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋除中央亮條紋最寬最亮之外，兩側(cè)條紋亮度、寬度都逐漸減小，因此1、3為雙縫干涉條紋，2、4為單縫衍射條紋雙縫干涉條紋的寬度(即相鄰明、暗條紋間距)x，紅光波長比藍(lán)光波長長，則紅光干涉條紋間距大于藍(lán)光干涉條紋間距，即1、3分別對(duì)應(yīng)于紅光和藍(lán)光而在單縫衍射中，當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波長越長，衍射越明顯，即中央條紋越寬越亮，2、4分別對(duì)應(yīng)于紫光和黃光綜上所述，1、2、3、4四個(gè)圖中亮條紋的顏色依次是：紅、紫、藍(lán)、黃，選項(xiàng)B正確二薄膜干涉現(xiàn)象的理解1如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形2光照射到薄膜上時(shí)，在膜的前表面AA和后表面BB分別反射出來，相互疊加，發(fā)生干涉3原理分析(1)單色光在P1、P2處，兩個(gè)表面反射回來的兩列光波的路程差r等于薄膜中波長的整數(shù)倍rn (n1,2,3，)，薄膜上出現(xiàn)明條紋在Q處，兩列反射回來的光波的路程差r等于半波長的奇數(shù)倍r(2n1) (n0,1,2,3，)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋(2)白光：薄膜上出現(xiàn)水平彩色條紋4薄膜干涉的應(yīng)用干涉法檢查平面如圖所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢平面是平整光滑的，我們會(huì)觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢平面不平整，則干涉條紋發(fā)生彎曲例2(多選)把一平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖所示這時(shí)可以看到明暗相間的條紋下面關(guān)于條紋的說法中正確的是(AC)A干涉條紋是光在空氣劈尖膜的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果B干涉條紋中的暗條紋是上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果C將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng)D觀察薄膜干涉條紋時(shí)，應(yīng)在入射光的另一側(cè)解析根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣劈尖膜前后表面反射的兩列光疊加而成，當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，形成亮條紋，所以選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時(shí)，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤條紋的位置與空氣劈尖膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時(shí)，同一厚度的空氣劈尖膜向劈尖移動(dòng)，故條紋向著劈尖移動(dòng)，故選項(xiàng)C正確三電磁場(chǎng)和電磁波1電磁場(chǎng)如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)2電磁波的波速、波長與頻率的關(guān)系：cf，同一種電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變(頻率由波源決定)，波速、波長發(fā)生改變?cè)诮橘|(zhì)中的速度都比在真空中速度小不同電磁波在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播速度不同，頻率越高波速越小，頻率越低波速越大3電磁波與機(jī)械波的比較機(jī)械波電磁波研究對(duì)象研究力學(xué)現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象周期性變化的物理量位移隨時(shí)間和空間做周期性變化電場(chǎng)E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間和空間做周期性變化傳播傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)傳播無需介質(zhì)，在真空中波速總是c，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速與介質(zhì)及頻率都有關(guān)系產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生由周期性變化的電流(電磁振蕩)激發(fā)縱波還是橫波可以是縱波也可以是橫波橫波聯(lián)系都具有波的一切特性，例如干涉、衍射、反射、折射等性質(zhì)，它們的波速、波長與頻率的關(guān)系都是vf，都能傳播能量例3(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列敘述中正確的是(CD)A恒定的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生電磁波B電磁波的傳播需要介質(zhì)C電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變D電磁波在傳播過程中也傳遞了能量解析由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，只有非均勻變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)能產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電磁波與機(jī)械波一樣，在傳播過程中頻率不變，選項(xiàng)C正確；電磁波傳播電磁振蕩的運(yùn)動(dòng)形式和能量，選項(xiàng)D正確四狹義相對(duì)論1對(duì)“同時(shí)”的相對(duì)性的理解：“同時(shí)”具有相對(duì)性，即在同一個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一個(gè)慣性系中觀察就不一定是同時(shí)發(fā)生的2對(duì)“長度的相對(duì)性”的理解：狹義相對(duì)論中的長度公式：ll0中，l0是相對(duì)于桿靜止的觀察者測(cè)出的桿的長度，而l可認(rèn)為桿沿桿的長度方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜止的觀察者測(cè)量的長度，或觀察者沿桿的長度方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)出的桿的長度3對(duì)“時(shí)間間隔的相對(duì)性”的理解：時(shí)間間隔的相對(duì)性公式：t中是相對(duì)事件發(fā)生地靜止的觀察者測(cè)量同一地點(diǎn)的兩個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔，而t則是相對(duì)于事件發(fā)生地以速度v運(yùn)動(dòng)的觀察者測(cè)量同一地點(diǎn)的同樣兩個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔也就是說：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的參考系中觀測(cè)，事件變化過程的時(shí)間間隔變大了，這叫做狹義相對(duì)論中的時(shí)間膨脹(動(dòng)鐘變慢)4對(duì)相對(duì)論速度變換公式的理解：速度變換公式u.式中u是物體相對(duì)靜止參考系的速度，v是運(yùn)動(dòng)參考系相對(duì)靜止參考系的速度，u是物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)參考系的速度(u與v同向取正值，反之取負(fù)值)例4艘太空飛船靜止時(shí)的長度為30m，他以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行經(jīng)過地球，下列說法正確的是(B)A飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長度小于30 mB地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長度小于30 mC飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來的光信號(hào)速度小于cD地球上的觀測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來的光信號(hào)速度小于c解析飛船上的觀察者相對(duì)飛船是靜止的，測(cè)得飛船長度為靜止長度30 m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；地球上的觀察者相對(duì)飛船的速度為0.6 c，測(cè)得飛船的長度ll00.8 l024 m，選項(xiàng)B正確；由光速不變?cè)碇庑盘?hào)的速度與參考系無關(guān)，選項(xiàng)C、D皆錯(cuò)誤狹義相對(duì)論問題的求解技巧(1)解決“同時(shí)”的相對(duì)性問題，可從三個(gè)方面入手：令觀察者靜止，判斷被觀察者因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的位置變化結(jié)合光速不變?cè)恚治龉鈧鞑サ絻蓚€(gè)事件所用的時(shí)間光先傳播到的事件先發(fā)生，光后傳播到的事件后發(fā)生(2)“動(dòng)尺縮短”是沿運(yùn)動(dòng)方向上的長度比其相對(duì)靜止時(shí)測(cè)量的長度要短一些，在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的長度沒有變化(3)“動(dòng)鐘變慢”是兩個(gè)不同慣性系進(jìn)行時(shí)間比較的結(jié)果，也是相對(duì)的，即兩個(gè)慣性系中的觀察者都發(fā)現(xiàn)對(duì)方的鐘變慢了1(多選)下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是(BC)解析圖A屬于單縫衍射，圖B屬于薄膜干涉，圖C屬于薄膜干涉，圖D屬于白光的色散，故屬于光的干涉現(xiàn)象的是選項(xiàng)B、C2(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，激光束越過細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述中正確的是(AD)A這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)解析由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)的時(shí)候，絲的直徑較接近激光的波長，條紋間距就大，選項(xiàng)A、D正確3奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測(cè)量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，這一角度稱為“旋光度”，的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品的含糖量了如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間(1)偏振片A的作用是_把自然光變成偏振光_(2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種_橫波_(3)(多選)以下說法中正確的是(ACD)A到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱B到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱C將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于D將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于解析(1)自然光源發(fā)出的光不是偏振光，但當(dāng)自然光經(jīng)過偏振片后就變成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光變成偏振光(2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種橫波(3)因?yàn)锳、B的透振方向一致，故A、B間不放糖溶液時(shí)，自然光通過偏振片A后變成偏振光，通過B后到O.當(dāng)在A、B間加上糖溶液時(shí)，由于糖溶液的旋光作用，使通過A的偏振光的振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度，使通過B到達(dá)O的光的強(qiáng)度不是最大，但當(dāng)B轉(zhuǎn)過了一個(gè)角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光的振動(dòng)方向一致時(shí)，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故B的旋轉(zhuǎn)角度即為糖溶液的旋光度若偏振片B不動(dòng)而將A旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動(dòng)方向恰與B的透振方向一致，則A轉(zhuǎn)過的角度也為a，故選項(xiàng)A、C、D正確例1(5分)從兩只相同的手電筒射出的光，當(dāng)它們?cè)谀骋粎^(qū)域疊加后，看不到干涉圖樣，這是因?yàn)?)A手電筒射出的光不是單色光B干涉圖樣太細(xì)小看不清楚C周圍環(huán)境的光太強(qiáng)D這兩束光為非相干光源答題送檢來自閱卷名師報(bào)告錯(cuò)誤致錯(cuò)原因扣分B生活中任何兩個(gè)獨(dú)立發(fā)光的光源產(chǎn)生的光在空間相疊加都不會(huì)產(chǎn)生干涉，這是由物體的發(fā)光機(jī)理決定的，即任何兩個(gè)獨(dú)立的光源都不是相干光源光的相干條件中，中學(xué)主要考查的是頻率，頻率相同是光發(fā)生干涉的必要條件，要注意從題目中挖掘.5解析本題雖然強(qiáng)調(diào)兩只相同的手電筒，但它們發(fā)出的光仍然頻率不同不滿足干涉產(chǎn)生的條件，看不到干涉圖樣，所以選項(xiàng)D正確，A、B、C都是錯(cuò)誤的答案D1用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象圖甲是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上撒些食鹽)，圖乙是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是(D)A當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30B當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90C當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30D干涉條紋保持原來狀態(tài)不變解析在轉(zhuǎn)動(dòng)金屬絲圈的過程中，由于肥皂液薄膜的厚度不變，故反射形成的光的路程差不會(huì)發(fā)生變化，故產(chǎn)生的干涉條紋仍保持原來狀態(tài)不變選項(xiàng)D正確2(多選)如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是(AC)A干涉現(xiàn)象是由凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓慕馕鲇捎谠谕雇哥R和平板玻璃之間的空氣形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下表面和平板玻璃的上表面，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于凸透鏡的下表面是圓弧面，所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的，形成不等間距的干涉條紋，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤3(2017全國卷)(多選)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是(ACD)A改用紅色激光B改用藍(lán)色激光C減小雙縫間距D將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)解析由相鄰兩亮條紋間距x可知，若要增大兩相鄰亮條紋的間距，應(yīng)增大雙縫與光屏間距離L、減小雙縫間距d或增大照射光波長，而紅綠藍(lán)，故選項(xiàng)A、C、D正確1(2017江蘇卷)(多選)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀測(cè)這兩只鐘的快慢，下列說法正確的有(AC)A飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較快B飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較慢C地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較快D地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較慢解析(1)由狹義相對(duì)論的“鐘慢效應(yīng)”原理可知，飛船上的人觀測(cè)到地球上的鐘較慢，地球上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較慢，故選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤2(多選)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(ABC)A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失解析電磁波在真空中的傳播速度為3108 m/s，與電磁波的頻率無關(guān)，選項(xiàng)A正確；周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，它們相互激發(fā)向周圍傳播，就形成了電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波是橫波，因此其電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度均與傳播方向垂直，選項(xiàng)C正確；光是電磁波，利用光纖對(duì)光的全反射可以傳播信息，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；波源的電磁振蕩停止后，已發(fā)出的電磁波不會(huì)立即消失，還要繼續(xù)傳播，選項(xiàng)E錯(cuò)誤3某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到甲圖所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如乙圖所示他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是(B)A減小光源到單縫的距離B減小雙縫之間的距離C減小雙縫到光屏之間的距離D換用頻率更高的單色光源解析由甲和乙兩圖可知改變條件以后條紋變寬，由x可知，只有選項(xiàng)B正確4(多選)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是(CD)A水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B光從空氣射人玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射C在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實(shí)際深度比看到的要深D分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬解析因?yàn)轭l率f藍(lán)f紅，則n藍(lán)n紅，又因?yàn)樵谒衯，得到v藍(lán)藍(lán)，同一裝置相同，所以用紅光時(shí)條紋間距更寬，選項(xiàng)D正確5我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究有創(chuàng)新的里程碑米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在110 m范圍內(nèi)，則對(duì)該無線電波的判斷正確的是(C)A米波的頻率比厘米波頻率高B和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播C同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象D不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象解析無線電波與光波均為電磁波，均能發(fā)生反射、干涉、衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤電磁波在真空中傳播速度最快，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤由cf可知，頻率與波長成反比，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤6(2017天津卷)明代學(xué)者方以智在陽燧倒影中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是(D)A若增大入射角i，則b光先消失B在該三棱鏡中a光波長小于b光Ca光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生D若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低解析當(dāng)增大入射角i時(shí)，兩單色光在左側(cè)界面的折射角增大，但在右側(cè)界面的入射角均減小，故不會(huì)引起全反射，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖知三棱鏡對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率，而同種介質(zhì)對(duì)頻率越大的光折射率越大，故ab，光在三棱鏡中的波長，nanb，則ab，選項(xiàng)B錯(cuò)誤偏振是橫波所特有的現(xiàn)象，故a、b兩光都能發(fā)生偏振，選項(xiàng)C錯(cuò)誤由eUcEkhW可知，在照射同一光電管即W相同的條件下，a光波長長、頻率低、故a光的遏止電壓Uc也低，選項(xiàng)D正確課時(shí)達(dá)標(biāo)第40講解密考綱考查光的干涉、衍射條件、干涉條紋和衍射條紋的區(qū)別、干涉條紋寬度的計(jì)算、電磁波的理解、狹義相對(duì)論的簡單了解1關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是(B)A電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同解析聲波也能傳遞信息，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；手機(jī)通話過程中，手機(jī)之間通過電磁波傳遞信息，人和手機(jī)之間通過聲波傳遞信息，選項(xiàng)B正確；太陽中的可見光傳播速度為光速，即為3108 m/s，而超聲波的傳播速度等于聲音在空氣中(15 下)的傳播速度，即為340 m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；紅外線的頻率小于X射線的頻率，故紅外線的波長大于X射線的波長，選項(xiàng)D錯(cuò)誤2下列說法正確的是(B)A麥克斯韋證明了光的電磁說的正確性B紅外線的顯著作用是熱作用，紫外線最顯著的作用是化學(xué)作用CX射線的穿透本領(lǐng)比射線更強(qiáng)DX射線與射線的產(chǎn)生機(jī)理不同，因此它們的頻率范圍界線分明，不可能重疊解析麥克斯韋提出了光的電磁說，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了光的電磁說的正確性X射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的，射線是原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的，產(chǎn)生機(jī)理確實(shí)不同，但X射線和射線都有一個(gè)較大的頻率范圍，較高頻率的X射線與較低頻率的射線產(chǎn)生了重疊，其他相鄰電磁波間也存在重疊綜上所述，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B與事實(shí)一致，選項(xiàng)C與事實(shí)相反所以只有選項(xiàng)B正確3驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的電磁波能使鈔票上用于防偽的熒光物質(zhì)發(fā)光，電視機(jī)的遙控器用它發(fā)出的電磁波來控制電視機(jī)對(duì)于它們發(fā)出的電磁波，下列判斷正確的是(D)A它們發(fā)出的都是紅外線B它們發(fā)出的都是紫外線C驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紅外線，遙控器發(fā)出的是紫外線D驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線，遙控器發(fā)出的是紅外線解析激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出熒光的是紫外線，用來控制電視機(jī)的遙控器發(fā)出的電磁波屬于紅外線，選項(xiàng)D正確4太陽表面的溫度約為6 000 K，所輻射的電磁波中輻射強(qiáng)度最大的在可見光波段；人體的溫度約為310 K，所輻射的電磁波中輻射強(qiáng)度最大的在紅外線波段；宇宙空間內(nèi)的電磁輻射相當(dāng)于溫度為3 K的物體發(fā)出的，這種輻射稱為“3 K背景輻射”若要對(duì)“3 K背景輻射”進(jìn)行觀測(cè)研究，則應(yīng)選擇的觀測(cè)波段為(D)AX射線 B射線 C紫外線 D無線電波解析無線電波用于通信、廣播及其他信號(hào)傳輸天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無線電波，進(jìn)行天體物理研究選項(xiàng)D正確5慣性系S中有一邊長為l的正方形，從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象可能是(C)解析由相對(duì)論知識(shí)易得運(yùn)動(dòng)方向上的邊長變短，垂直運(yùn)動(dòng)方向的邊長不變，故選項(xiàng)C正確6(多選)電子的電荷量為1.61019 C，質(zhì)量為9.11031 kg，一個(gè)電子被電壓為106 V的電場(chǎng)加速后，關(guān)于該電子的質(zhì)量和速度，以下說法正確的是(BD)A電子的質(zhì)量不變B電子的質(zhì)量增大C電子的速度可以達(dá)到1.9cD電子的速度不可能達(dá)到c解析電子被電場(chǎng)加速后，根據(jù)相對(duì)論效應(yīng)m可知，隨電子速度的增大，其質(zhì)量也增大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；此時(shí)不能根據(jù)qUm0v2求速度，任何物體的速度都不可能超過光速c，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確7(多選)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)，你認(rèn)為正確的是(ACD)A若狹縫與線狀白熾燈平行，衍射條紋與狹縫平行B若狹縫與線狀白熾燈垂直，衍射條紋與狹縫垂直C衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān)D衍射條紋的間距與光的波長有關(guān)解析若狹縫與線狀白熾燈平行，衍射條紋與狹縫平行且現(xiàn)象明顯；衍射條紋的疏密程度與縫寬有關(guān)，狹縫越小，條紋越疏；條紋間距與波長有關(guān)，波長越長，間距越大8(多選)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃光作為入射光為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有(AC)A改用紅光作為入射光 B改用藍(lán)光作為入射光C增大雙縫到屏的距離 D增大雙縫之間的距離解析根據(jù)條紋間距x可知要增大干涉條紋的間距，可增大，紅黃，選項(xiàng)A正確；黃藍(lán)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；增大到屏的距離l，x增大，選項(xiàng)C正確；增大雙縫間距d，x減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9(多選)甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣，設(shè)相鄰兩個(gè)亮條紋的中心距離為x，且x甲x乙，則下列說法正確的是(BD)A甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，乙光則不能發(fā)生B真空中甲光的波長一定大于乙光的波長C甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D在同一均勻介質(zhì)中甲光的傳播速度大于乙光解析偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，甲、乙都可以有偏振現(xiàn)象發(fā)生，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由x甲x乙和x可知甲光的波長大于乙光，選項(xiàng)B正確；光子能量取決于光子的頻率，而光子頻率與波長成反比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波長短的光頻率大，在介質(zhì)中的傳播速度慢，選項(xiàng)D正確10(多選)在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜現(xiàn)在用波長為的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，A均勻膨脹，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性的變化當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮，則(BD)A出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)B出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)C溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加D溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加解析出現(xiàn)最亮?xí)r，為B的下表面反射光與A上表面的反射光疊加后加強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；薄膜干涉中，當(dāng)薄膜厚度為光在薄膜中半波長的整數(shù)倍，反射光加強(qiáng)，為最亮，因此溫度由t1升至t2時(shí)，A的高度變化為波長，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確11在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的若激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)方向，如圖所示下列相關(guān)說法正確的是(D)A圖中光是紅光，光是藍(lán)光B在光盤的透明介質(zhì)中，光比光傳播更快C若光、光先后通過同一雙縫干涉裝置，前者得到的條紋比后者的寬D若光、光先后通過同一單縫衍射裝置，前者得到的中央亮紋比后者的中央亮紋窄解析同種介質(zhì)對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，故以相同入射角入射時(shí)，折射角較小的是藍(lán)光，折射角較大的是紅光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)折射率n可知，光速度較大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；通過同一干涉裝置，紅光的波長大于藍(lán)光的波長，由x可知，紅光干涉條紋較寬，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；通過同一單縫衍射裝置，藍(lán)光的中央