人教版高三一轮复习：光、电磁波第2节光的波动性电磁波

第2讲光的波动性电磁波相对论考纲考情核心素养►光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ►电磁波的产生Ⅰ►电磁波的发射、传播和接收Ⅰ►电磁波谱Ⅰ►狭义相对论的基本假设Ⅰ►质能关系Ⅰ实验：用双缝干涉测光的波长►光的衍射、光的干涉、光的偏振、电磁波．►麦克斯韦电磁理论、狭义相对论.物理观念全国卷5年3考高考指数★★★★☆►用双缝干涉测光的波长.科学思维知识点一光的干涉、衍射和偏振1．光的干涉(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现明条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象．(2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定．(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹．2．光的衍射(1)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显．(2)衍射条纹的特点(如图所示)直观情景3.光的偏振(1)偏振现象：横波只沿某一特定方向振动，称为波的偏振现象． (2)自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.直观情景知识点二 电磁场和电磁波1．麦克斯韦电磁场理论与电磁场如图所示：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；变化的电场和磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场．2．电磁波(1)产生：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波． (2)电磁波的性质①电磁波是横波(选填“纵波”或“横波”)，在空间传播不需要介质． ②真空中电磁波的速度为光速． ③公式v ＝λf 对电磁波同样适用．④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象．知识点三 相对论1．狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对论原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速和光源、观测者间的相对运动没有关系．2．质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系：m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2.(2)物体运动时的质量总要大于静止时的质量m 0.3．质能关系用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝mc2.1．思考判断(1)只有频率相同的两列光波才能产生干涉．( √)(2)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光．( ×)(3)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的．( ×)(4)自然光是偏振光．( ×)(5)无线电波不能发生干涉和衍射现象．( ×)(6)波长不同的电磁波在本质上完全不同．( ×)(7)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的．( ×)2.(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同．观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是( AD )A．这里应用的是光的衍射现象B．这里应用的是光的干涉现象C．如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变粗D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细解析：由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射现象，当抽制的丝变细的时候，丝的直径较接近激光的波长，条纹间距就大，A、D正确．3．(多选)下列关于电磁波的说法正确的是( ABE )A．麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在B．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样C．经过调幅后的电磁波是横波，经过调频后的电磁波是纵波D．红外线是波长比可见光波长还长的电磁波，常用于医院和食品消毒E．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变解析：麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A正确；各种电磁波在真空中的传播速度为c＝3×108 m/s，与光速相同，选项B正确；电磁波是横波，调频或调幅后的电磁波仍是横波，选项C错误；医院和食品消毒常用的是紫外线，选项D错误；电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变，选项E正确．4．(多选)在狭义相对论中，下列说法正确的是( ABC )A．一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的C．惯性系中的观察者，观察一个与他做相对运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些D．大型粒子加速器能够将带电粒子加速至光速的99.9%，如果继续加速，粒子的速度将超过光速解析：根据狭义相对论的速度变换公式可知，光速是物体的极限速度，选项A正确；由质量相对性、长度相对性和时间间隔的相对性可知，选项B、C均正确；光速为极限速度，任何速度都不能超过真空中的光速，选项D错误．5．一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是( B )A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c解析：根据狭义相对论，在静止的观察者看来，沿自身长度方向运动的杆缩短．而光速相对于任何惯性系来说总是不变，故选项B正确．考点1 光的干涉题型1 双缝干涉(1)条纹间距公式：Δx＝ldλ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大．(2)明暗条纹的判断方法：如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′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)λ2(k ＝0,1,2…)时，光屏上P ′处出现暗条纹．1．(多选)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( ACD )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：双缝干涉的条纹间距公式为Δx ＝L dλ，其中L 是双缝到屏幕的距离，d 是双缝间距，λ是入射光的波长，要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可以改用波长更长的红色激光，或仅减小d 或仅增大L ，故A 、C 、D 正确．2.如图所示，用频率为f 的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P 点出现第3条暗条纹，已知光速为c ，则P 到双缝S 1、S 2的距离之差|r 1－r 2|应为( D )A.c 2fB.3c 2fC.3cfD.5c 2f解析：出现第3条暗条纹，说明S 1、S 2到P 点距离之差为λ2×(2n －1)＝λ2(2×3－1)＝52λ，而λ＝c f ，所以|r 1－r 2|＝52λ＝5c2f，故D 项正确． 题型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 ，等于薄膜厚度的2倍． 在P 1、P 2处，Δr ＝nλ(n ＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹． 在Q 处，Δr ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹．3．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：(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 )A ．变疏B ．变密C ．不变D ．消失解析：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．4.一个半径较大的透明玻璃球体，截取其下面的一部分，然后将这一部分放到标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图所示，在反射光中看到的是( B )A ．平行的明暗相间的直干涉条纹B ．环形的明暗相间的干涉条纹C ．只能看到同颜色的平行反射光D ．一片黑暗考点2 用双缝干涉实验测量光的波长1．实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx 与双缝间的距离d 、双缝到屏的距离l 、单色光的波长λ之间满足λ＝d Δxl. 2．实验步骤 (1)安装仪器①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示．②接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光．调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏．③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝相互平行． (2)观察与记录①调整单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹． ②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．③调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的示数a 1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n 条亮条纹中心对齐时，记下手轮上的示数a 2，则相邻两亮条纹间的距离Δx ＝|a 1－a 2|n －1.④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长．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B ； 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＝d ·Δxn －1l；(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm ，测得屏与双缝间的距离为1.20 m ，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为630 nm(结果保留3位有效数字)．解析：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式Δx ＝ldλ可知，需要减小双缝到屏的距离l 或增大双缝间的距离d ，故B 项正确，A 、C 、D 项错误．(2)由题意可知，Δx n －1＝l d λ⇒λ＝d ·Δxn －1l.(3)将已知条件代入公式解得λ＝630 nm. 2．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图所示．(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点：A ．灯丝与单缝和双缝必须平行放置B ．干涉条纹与双缝垂直C ．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关D ．干涉条纹的间距与光的波长有关 以上几点中，你认为正确的是AD.(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，其读数为0.700 mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示．则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx 时，测量值大于(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值．解析：(1)为了获得清晰的干涉条纹，A 正确．由干涉现象可知干涉条纹与双缝平行，B 错误．干涉条纹的间距Δx ＝l dλ与单缝宽度无关，C 错误，D 正确．(2)手轮的读数为0.5 mm ＋20.0×0.01 mm＝0.700 mm.(3)条纹与分划板不平行时，实际值Δx 实＝Δx 测cos θ，θ为条纹与分划板间的夹角，故Δx 实<Δx 测．名师点睛光波波长很小，Δx 、L 的测量对波长λ的影响很大.L 用毫米刻度尺测量，Δx 用测量头上的游标尺测量.实验时可测多条亮条纹间距求Δx 及采用多次测量求λ的平均值法减小误差.应注意：1干涉条纹应调整到最清晰的程度； 2Δx 不是亮暗条纹的宽度；3分划板刻线应与干涉条纹平行，中心刻线应恰好位于条纹中心； 4测量多条亮条纹间的距离时，此间距中的条纹数应准确.考点3 光的衍射和偏振题型1 光的衍射1．波长越长，衍射现象越明显．在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别．2．衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的．3．光的干涉和衍射的本质光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的．1.如图所示，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑．这是光的衍射(填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的波动说(填“波动说”“微粒说”或“光子说”)．2．如图所示，A、B两幅图是由同一束单色光分别入射到圆孔而形成的图样，其中图A 是光的衍射(选填“干涉”或“衍射”)图样．由此可以判断出图A所对应的圆孔的半径小于(选填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径．解析：A中出现明暗相间的条纹，B中出现圆形亮斑．只有孔的尺寸比光波波长小或跟光波波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象．图A是光的衍射图样，所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小．图B的形成可以用光的直线传播解释．名师点睛单缝衍射与双缝干涉的比较题型2 光的偏振1．自然光与偏振光的比较类别自然光(非偏振光)偏振光光的来源从普通光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向等．3．(多选)光的偏振现象说明光是横波．下列现象中能反映光的偏振特性的是( ABC ) A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹解析：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，选项A、B 反映了光的偏振特征，C是偏振现象的应用，D是光的衍射现象．4．(多选)关于光的偏振，下列说法正确的是( ABD )A．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光B．拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰C．所有的波都具有偏振现象D．立体电影是应用光的偏振的一个实例E．自然光射到两种介质的界面上，折射光是偏振光，反射光不是偏振光解析：自然光通过偏振片后，从而得到在某一方向振动的光，这就是偏振光，故A项正确；拍摄水面下的景物时，为防止反射光，所以在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，故B项正确；只有横波才能发生光的偏振现象，故C项错误；立体电影的制作利用了光的偏振现象，放映的时候也是用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片，这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图象，故D项正确；自然光是在垂直于传播方向上的沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后仍是偏振光，故E项错误．考点4 电磁场和电磁波1．对麦克斯韦电磁场理论的理解2．对电磁波的理解(1)电磁波是横波．电磁波的电场、磁场、传播方向两两垂直，如图所示．(2)电磁波谱的特性及应用3.电磁波与机械波的比较电磁波机械波产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生波的特点横波纵波或横波波速在真空中等于光速(很大)，c＝3×108m/s在空气中不大(如声波波速在空气中一般为340 m/s)是否需要介质不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)能量传播电磁能机械能1．(多选)下列说法正确的是( BCD )A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场B．发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路C．机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象D．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播E．电磁波只能在真空中传播，因此当电磁波遇到介质时，会被介质挡住解析：在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，选项A错误；发射电磁波时必须采用高能量且要有尽可能大的空间传播电磁波，所以选项B 正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，选项C正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远地传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，选项D正确；电磁波既可以在真空中传播，也可以在介质中传播，选项E错误．2．(多选)关于电磁波谱，下列说法不正确的是( BDE )A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．紫外线的频率比可见光的低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线E．频率越高的电磁波在真空中传播的速度越快解析：无线电波的波长长，易发生衍射现象，A正确；紫外线的频率比可见光的高，B 错误；X射线和γ射线的波长比较短，其穿透力强，常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故C正确；任何物体都能辐射红外线，D错误；不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，E 错误．3．(多选)关于电磁波，下列说法正确的是( ABC )A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失解析：电磁波在真空中传播速度不变，与频率无关，选项A正确；电磁波由周期性变化的电场和变化的磁场互相激发得到，选项B正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，选项C正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，选项D错误；电磁波具有能量，电磁振荡停止后，已形成的电磁波仍会在介质或真空中继续传播，选项E错误．名师点睛电磁波的四大特点1电磁波是横波，在空间传播不需要介质.2在真空中电磁波的传播速度为3×108 m/s.3v＝λf对电磁波同样适用.4电磁波能发生反射、折射、干涉和衍射等现象.。

课时2 光的波动性电磁波一、光的干涉1.定义:在两列光波的叠加区域，某些区域的光被加强，出现亮纹，某些区域的光被减弱，出现暗纹，且加强和减弱互相间隔的现象叫做光的干涉现象。

2.条件:两列光的频率相等，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象。

3.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束频率相等的相干光波，屏上某点到双缝的路程差是波长的整数倍时出现亮条纹;路程差是半波长的奇数倍时出现暗条纹。

相邻的亮条纹(或暗条纹)之间距离Δx 与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为Δx=lλ。

d4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。

图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同。

二、光的衍射1.光的衍射现象光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射。

2.光发生明显衍射现象的条件当孔或障碍物的尺寸比光波波长小，或者跟光波波长相差不多时，光才能发生明显的衍射现象。

3.衍射图样(1)单缝衍射:中央为亮条纹，两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同。

白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光。

(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环。

(3)泊松亮斑:光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一。

三、光的偏振1.偏振光:在跟光传播方向垂直的平面内，光在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光。

光的偏振现象证明光是横波(选填“横波”或“纵波”)。

2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光。

3.偏振光的产生通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫做起偏振器。

第二个偏振片的作用是检验光是否是偏振光，叫做检偏振器。

四、电磁振荡1.LC振荡电路由线圈L和电容器C组成的电路。

第2节 光的波动性 电磁波考点一| 光的干涉 光的衍射 偏振1．光的干涉 (1)条件两列光的频率相同，相位和振动情况都完全相同的光相遇． (2)双缝干涉条纹间距公式：Δx ＝ldλ，其中λ为波长，d 为双缝间距，l 为双缝到屏的距离． (3)薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂膜)前后两表面的反射光波相遇而形成的干涉． 2．光的衍射(1)光发生明显衍射的条件当障碍物的尺寸跟光的波长相比相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显．(2)衍射条纹的特点单色光的衍射图样为中间宽且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗；白光的衍射图样为中间宽且亮的白色条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹．3．光的偏振 (1)自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光．如由太阳、电灯等普通光源发出的光．(2)偏振光在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的光．如自然光经偏振片作用后的光．4．激光的特点及其应用1．杨氏双缝干涉图11­2­1(1)原理(如图11­2­1所示) (2)明、暗条纹的条件： ①单色光a ．光的路程差r 2－r 1＝k λ(k ＝0,1,2…)，光屏上出现明条纹．b ．光的路程差r 2－r 1＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹．②白光：光屏上出现彩色条纹． (3)条纹间距公式：Δx ＝l dλ. 2．薄膜干涉(1)薄膜特点：如图11­2­2所示，由于重力作用，薄膜上薄下厚．图11­2­2(2)相干光线：薄膜前表面AA ′和后表面BB ′的反射光线叠加．(3)亮纹条件：在P 1、P 2处，薄膜厚度的2倍为前后表面反射光的光程差，当光程差等于波长整数倍时，形成亮条纹．(4)暗纹条件：在Q 处，光程差等于半波长的奇数倍时，形成暗条纹． 3．单缝衍射与双缝干涉的比较1．关于光的衍射，下列说法中错误的是 ( ) A ．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象 B ．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射 C ．光的衍射没有否定光沿直线传播的结论 D ．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据B [由光的衍射的定义知A 正确；光波的衍射无条件，B 错误；当满足光发生明显衍射现象的条件时，光的衍射现象明显，否则光沿直线传播，因此光的衍射没有否定光沿直线传播的结论，C 正确；衍射是波所特有的性质，所以光的衍射现象为波动说提供了有利的证据，D 正确．]2．一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )A ．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同B ．各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同C ．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同D ．上述说法都不正确A [白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，A 正确．]3．(多选)如图11­2­3甲、乙所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样，下列判断正确的是( )【导学号：81370390】图11­2­3A．甲为单缝衍射的图样B．乙为双缝干涉的图样C．甲为双缝干涉的图样D．乙为单缝衍射的图样AB[甲图中的条纹宽度不等，中央宽，两侧窄，应为单缝衍射图样．乙图中的条纹等宽等距，应为双缝干涉图样，故A、B正确，C、D错误．]4．对于激光，下列说法正确的是( )A．激光是自然光被放大而产生的B．激光的单色性好、相干性好C．激光的能量一定大于其他光的能量D．激光的传播速度比普通光的大B[激光是由人工产生的光，它具有平行度好、相干性强和亮度高的特点，其传播速度仍然是光速．]5．如图11­2­4所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( )图11­2­4A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变C[白炽灯光包含各个方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光的强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，当P旋转时，只有与Q的偏振方向一致时才有光透过Q，因此B点的光强有变化，选项C正确．] 6．(多选)(2016·10月浙江选考)用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则( )【导学号：81370391】A．a光的波长大于b光的波长B．a光的频率大于b光的频率C．在玻璃中，a光的速度等于b光的速度D ．从玻璃射向空气发生全反射时，a 光的临界角大于b 光的临界角AD [由双缝干涉条纹间距公式Δx ＝λl d知，a 光波长大于b 光波长，故A 正确；a 光波长大，频率小，故B 错误；a 光波长大，折射率小，故在玻璃中速度比b 光大，C 错误；a 光折射率小，由临界角sin C ＝1n知，a 光的临界角大，故D 正确．]考点二| 电磁波和电磁振荡1．电磁波的产生 (1)麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场． (2)电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场． (3)电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波． ①电磁波是横波，在空间传播不需要介质； ②真空中电磁波的速度为3.0×108m/s ； ③v ＝λf 对电磁波同样适用；④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象． 2．电磁波的发射和接收 (1)发射电磁波的条件 ①要有足够高的振荡频率；②电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间． (2)调制有调幅和调频两种方式，解调是调制的逆过程． (3)电磁波谱①定义：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线，形成电磁波谱；递变规律：直线传播能力增强，衍射能力减弱．②电磁波谱的特性、应用1．对麦克斯韦电磁场理论的理解2．对电磁波的理解(1)电磁波是横波．电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直．(2)电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度只与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关．3．电磁振荡(1)LC 振荡电路及其电流、电荷随时间变化的图象(如图11­2­5所示)：图11­2­5(2)线圈中的磁感应强度B 、磁通量Φ、磁场能E 磁与电流i 的变化规律相同；电容器极板间的电压U 、电场强度E 、电场能E 电、线圈自感电动势E 线的变化规律与电荷量q 的变化规律相同．(3)LC 电路的周期、频率公式：T ＝2πLC ，f ＝12πLC.1．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是( )A．稳定的电场产生稳定的磁场B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C．变化的电场产生的磁场一定是变化的D．振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的D[麦克斯韦的电磁场理论要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是均匀的，产生的电场(磁场)是稳定的，若磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的，由此可判定正确答案为D项．]2．(多选)关于电磁波的下列说法正确的是( )A．T射线是指频率在0.3～10 THz(1 THz＝1012 Hz)、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光短B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，其中光缆传递的信息量最大．电磁波频率越高，传递的信息量越大C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播得更快BC[T射线波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间，它的波长比可见光长，A错；调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播速度不会变快，D错．] 3．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同B[电磁波和声波都能传递信息，比如人们之间的语言交流，选项A错误；太阳光中的可见光属于电磁波，而“B超”中的超声波属于机械波，它们的传播速度不同，选项C错误；遥控器发出的红外线波长比X射线波长大得多，选项D错误，正确选项为B.] 4．(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是( )A．无线电波、可见光、红外线B．无线电波、可见光、γ射线C．红光、黄光、绿光D．紫外线、X射线、γ射线BCD[电磁波谱按波长从长到短排列的顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线，由此可知B、C、D选项正确．] 5．(多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图11­2­6所示，则( )【导学号：81370392】图11­2­6A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向bABC[若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b 向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电．故选项C正确，D错误．]。