高考物理复习：电磁波

课时规范练65基础对点练1.(电磁波)(山东青岛模拟)我国在贵州建成了500米口径的球面射电望远镜——“中国天眼”,这是世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜,它对电磁波的各个波段都具有良好的接收能力。

下列关于电磁波的说法正确的是( )A.频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象B.频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大C.在水中,紫外线的传播速度小于红外线的传播速度D.红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线答案C解析频率越高的电磁波,波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故A错误;电磁波在真空中的传播速度都一样,故B错误;紫外线的频率比红外线可知,在水中紫外线的的频率大,则在水中,紫外线的折射率较大,根据v=cn传播速度小于红外线的传播速度,故C正确;红外线的显著作用是热效应,任何温度的物体均可以辐射红外线,故D错误。

2.(光的衍射)(北京东城模拟)用如图甲所示的装置做圆孔衍射实验,在屏上得到的衍射图样如图乙所示,实验发现,光绕过孔的边缘,传播到了相当大的范围。

下列说法正确的是( )甲乙A.此实验说明了光沿直线传播B.圆孔变小,衍射图样的范围反而变大C.圆孔变小,中央亮斑和亮条纹的亮度变大D.用不同波长的光做实验,衍射图样相同答案B解析圆孔衍射实验无法用光沿直线传播解释,该实验证明了光具有衍射的能力,说明光具有波动性,故A错误;圆孔变小,衍射现象更明显,衍射图样的范围变大,故B正确;圆孔变小,透光强度变小,中央亮斑和亮条纹的亮度变弱,故C错误;用不同波长的光做实验,衍射图样并不相同,因为波长越长,对同一圆孔而言,衍射现象越明显,故D错误。

3.(光的偏振)小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光,转动镜片时发现光有强弱变化。

下列说法能够解释这一现象的是( )A.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起起偏器的作用B.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起检偏器的作用C.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起起偏器的作用D.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起检偏器的作用答案B解析光有强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光,而阳光本身是自然光,在反射时发生了偏振,当偏振片的方向与光的偏振方向平行时,通过的光最强,而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时,通过的光最弱,因此镜片起到检偏器的作用,B项正确。

易错点35 光的波动性电磁波易错总结一、电磁波1．电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波．2．电磁波的特点：(1)电磁波在空间传播不需要介质；(2)电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．(3)电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝3.0×108 m/s.(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．3．电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换，电磁波的发射过程是辐射能量的过程，传播过程是能量传播的过程．二、电磁波与机械波的比较1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大．(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路．2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连．3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术．调制分为调幅和调频．(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法．(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法．【易错跟踪训练】易错类型：对物理概念理解不透彻1．（2021·重庆市清华中学校高一月考）在科学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和科学史，下列说法中正确的是（）A．月地检验是为了验证地面上物体受到地球的重力与天体之间的引力是同一种性质的力B．开普勒观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律C．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量D．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在，并提出了相对论2．（2021·全国高二专题练习）如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（）A．电容器正在放电B．电容器正在充电C．电感线圈中的电流正在增大D．电容器两极板间的电场能正在减小3．（2021·全国高二课时练习）以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是（）A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现红色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高4．（2021·全国高二单元测试）关于电磁波及电磁波谱，下列说法正确的是（）A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．医学检查中的拍片实际上是让患者接受一定剂量的γ射线照射C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．变化的电场可以产生磁场5．（2017·醴陵市第一中学高二期末）关于电磁波，下列说法中正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播B．电磁波在空气中传播速度为340m/sC．人讲话的声波属于电磁波D．手机通信是利用电磁波来传递信息6．（2021·营口开发区第一高级中学高二开学考试）关于电磁波的说法，正确的是（）A．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在B．频率不同的电磁波在真空中的速度不同C．红外线可用于加热理疗、消毒及CT拍片 D．电磁波是一种物质，且电磁波具有能量7．（2021·牡丹江市第十五中学高二期中）关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（）A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．温度越高，物体辐射的电磁波越强C．辐射强度与物体的温度无关D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色8．（2020·湖南省邵东市第三中学高二月考）以下关于预防电磁辐射的做法，不正确的是（）A．移动电话应尽量避免长时间使用B．注意人体与家用电器保持一定的距离C．高压线、变电站、电台、电视台旁边兴建住宅区D．不要把家用电器摆放得过于集中9．（2021·江西抚州·高二期末）下列关于电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在B．电磁波在真空和介质中的传播速度相同C．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波随即消失D．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机10．（2021·福建省永泰县第一中学高二期末）电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱，电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。

解密19电磁波相对论Χγ2T⎧⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎨⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩⎩电磁场有足够高的振荡频率有效发射电磁波条件开放的振荡电路电磁波是横波电磁波特点传播不需要介质，具有波的共性能脱离“波源”独立存在电磁波变化的磁场产生电场麦克斯韦与电磁场理论的两大支柱变化的电场产生磁场电磁波谱：无线电波；红外线；可见光；紫外线；射线；射线振荡电流的产生电磁震荡周期：电磁波原理相对论广义相对论相对论222Δ1ΔΔl l tu vm uu ucE mc E mc⎧⎪⎪⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨⎨⎩⎧=⎪⎪⎪⎪'+⎪=⎨'⎪+⎪⎪==⎪⎪⎩一切物理规律在任何参考系中都是相同的（广义相对性原理）等效原理物质的引力使光线弯曲结论引力红移水星轨道近日点的进动一切物理规律在惯性参考系中都是相同的（狭义相对论性原理）狭义相对论光速不变原理相对论公式，⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩考点1电磁波与电磁振荡一、麦克斯韦电磁场理论1．理论内容变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场。

根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场。

2．深度理解（1）恒定的电场不产生磁场。

（2）恒定的磁场不产生电场。

（3）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。

（4）均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。

（5）振荡电场产生同频率的振荡磁场。

（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场。

3．相关概念及判断方法（1）变化的磁场产生的电场叫感应电场；变化的电场产生的磁场叫感应磁场。

（2）感应电场与感应磁场的场线都是闭合的曲线，而且互相正交、套连。

（3）感应电场的方向可由楞次定律判定，感应磁场的方向可由安培定则判定。

二、电磁波1．电磁波的产生如果在空间某区域中有周期性变化的电场，救护在空间引起周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场，新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场······这样，电磁场就由远及近向周围空间传播开去，形成了电磁波。

电磁场与电磁波知识点总结电磁场知识点总结篇一电磁场知识点总结电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点，多以选择题的形式出现，题目难度较低，属于必得分题目，重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。

下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。

电磁场知识点总结一、电磁场麦克斯韦的电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

理解：* 均匀变化的电场产生恒定磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡电场产生同频率振荡磁场* 均匀变化的磁场产生恒定电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场，振荡磁场产生同频率振荡电场* 电与磁是一个统一的整体，统称为电磁场（麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立的部分，有机的统一为一个整体，并成功预言了电磁波的存在）二、电磁波1、概念：电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。

（赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出电磁波的波速）2、性质：* 电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播* 电磁波是横波* 电磁波在真空中的传播速度为光速* 电磁波的波长=波速*周期3、电磁振荡LC振荡电路：由电感线圈与电容组成，在振荡过程中，q、I、E、B 均随时间周期性变化振荡周期：T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射* 条件：足够高的振荡频率；电磁场必须分散到尽可能大的'空间* 调制：把要传送的低频信号加到高频电磁波上，使高频电磁波随信号而改变。

调制分两类：调幅与调频# 调幅：使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变# 调频：使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变（电磁波发射时为什么需要调制？通常情况下我们需要传输的信号为低频信号，如声音，但低频信号没有足够高的频率，不利于电磁波发射，所以才将低频信号耦合到高频信号中去，便于电磁波发射，所以高频信号又称为“载波”）5、电磁波的接收* 电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时，接受电路中振荡电流最强（类似机械振动中的“共振”）。

理解高考物理中的电磁波现象及其应用电磁波是高考物理中的重要知识点，也是现代社会中不可或缺的科学基础。

在本文中，我将介绍电磁波的基本概念和性质，并探讨其在日常生活和科技应用中的重要作用。

一、电磁波的基本概念电磁波是由电场和磁场相互耦合产生的波动现象。

根据波长的不同，电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频段。

这些波段的特点和应用各不相同，但都是电磁波的不同表现形式。

二、电磁波的性质1. 波长和频率：电磁波的波长（λ）和频率（f）之间存在着确定的关系，即c=λf。

其中，c是光速，约等于3×10^8 m/s。

这个关系式揭示了电磁波传播的规律。

2. 传播特性：电磁波可以在真空中传播，也可以在某些介质中传播。

不同电磁波在介质中的传播速度和路径有所不同。

3. 干涉和衍射：电磁波在遇到障碍物或两束波相遇时会发生干涉和衍射现象。

这些现象揭示了电磁波的波动性质。

三、电磁波的应用电磁波在日常生活和科技应用中起着重要作用，让我们一起来了解一下。

1. 通信技术：无线电波是一种重要的通信信号，被广泛用于无线电和电视广播、移动通信和卫星通信等领域。

通过调节频率和振幅，电磁波可以携带和传输各种信息。

2. 医学影像：X射线是医学影像检查和诊断中常用的工具。

它能够透过人体组织，形成骨骼和器官的影像，帮助医生准确判断病情。

3. 激光技术：激光技术利用可见光的特性，可以实现高精度的切割、焊接和测量等工作。

激光器还常用于光纤通信、激光打印和激光医疗等领域。

4. 遥感技术：卫星和航空器利用红外线和微波等电磁波进行遥感监测，对地表的气候、地质和生态等进行观测和研究。

5. 光电技术：太阳能电池利用光的能量转化为电能，成为清洁能源的重要来源。

光电技术还应用于光电通信、光传感和光纤通信等领域。

以上仅是电磁波在日常生活和科技应用中的一些例子，实际上电磁波在许多其他领域也有广泛的应用，如雷达、微波炉和红外线传感器等。

电磁波高考知识点电磁波是物质最基本的性质之一，也是高考物理中非常重要的知识点。

本文将从电磁波的定义、特性、分类以及应用等方面进行论述。

一、电磁波的定义和特性电磁波是由电场和磁场共同组成的波动现象，其传播速度是光速，约为3.0 × 10^8米/秒。

电磁波既可以传播在真空中，也可以传播在介质中，其中真空中的电磁波称为无线电波或电磁波。

电磁波具有多种特性。

首先，电磁波是横波，即电场和磁场的振动方向垂直于传播方向。

其次，电磁波具有波长、频率和振幅等特性。

波长指的是相邻两个波峰之间的距离，用λ表示，单位是米；频率是单位时间内波峰通过的个数，用f表示，单位是赫兹；振幅则代表波峰和波谷之间的最大距离。

二、电磁波的分类根据电磁波的波长或频率的不同，可以将电磁波分为不同的类型。

常见的电磁波类型有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线。

无线电波的波长最长，频率最低，可用于广播和通信；微波波长稍短，频率稍高，主要应用在雷达和通信设备中；红外线的波长介于可见光和微波之间，主要用于遥控器和红外线夜视仪等；可见光在波长和频率上介于红外线和紫外线，是人眼可见的光线，具有照明和显示功能；紫外线、X射线和γ射线波长更短，频率更高，对生物具有较强的穿透性，应用于医学诊断、杀菌消毒等领域。

三、电磁波的应用电磁波在生活中有着广泛的应用。

例如，无线电波广泛应用于电视、手机、无线网络等通信领域。

微波被应用于微波炉和雷达等设备。

红外线除了遥控器和夜视仪，还应用于红外线热成像和红外线疗法等。

可见光的应用更为多样，例如在照明领域，我们使用各种类型的灯泡来发射可见光。

此外，光学仪器如显微镜、望远镜和激光器等也广泛应用于科研和医疗等领域。

紫外线被用于杀菌消毒和荧光材料激发等；X射线则用于医学影像学，如X线拍片等。

四、电磁波的安全问题虽然电磁波在各个领域都有广泛应用，但是人们对电磁波的安全问题也越来越关注。

长期接触高强度电磁波可能对人体健康产生不良影响，如电离辐射的紫外线、X射线和γ射线。

高中物理电磁波知识点电磁波，是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。

电磁波是高中物理选修中的知识点。

以下是店铺为你整理的高中物理电磁波知识点，希望能帮到你。

高中物理电磁波知识点一：电磁波的发现1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1) 均匀变化的磁场产生稳定电场(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场(2) 非均匀变化的电场产生变化磁场3、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场4、电磁场：如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场5、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.6、电磁波的特点：(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf(3) 电磁波具有波的特性7、赫兹的电火花：赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.，他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。

高中物理电磁波知识点二：电磁振荡1.LC回路振荡电流的产生：先给电容器充电，把能以电场能的形式储存在电容器中。

(1)闭合电路，电容器C通过电感线圈L开始放电。

高二物理知识点电磁波高二物理知识点：电磁波一、电磁波的概念和特征电磁波是一种能量的传播方式，是电场和磁场相互作用而形成的波动现象。

它具有以下几个特征：1.1 频率和波长电磁波具有一定的频率和波长，频率指的是单位时间内波动次数，波长指的是连续波峰之间的距离。

根据频率和波长的关系，我们可以计算出电磁波在真空中的传播速度，即光速。

1.2 光的频谱电磁波按照频率从低到高可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同波段。

其中，可见光是人眼可以感知的电磁波。

二、电磁波的产生和传播电磁波的产生和传播是通过振荡电荷和传播相互作用而实现的。

2.1 振荡电荷当电荷在电磁场中振荡时，就会发射电磁波。

这种振荡电荷可以由交流电源、天线等产生。

2.2 传播相互作用电磁波的传播需要电场和磁场相互作用，在真空中，电场和磁场彼此垂直且互相垂直。

三、电磁波的应用领域电磁波在现代社会中有着广泛的应用，包括通信、能量传输、医学等方面。

3.1 无线通信电磁波的不同频段被应用于不同的通信方式，如无线电、电视、手机等。

无线通信主要依靠电磁波的传播与接收，将信息转化为信号的形式传递。

3.2 能量传输微波炉利用微波的特性，将电磁波转化为热能，实现食物的加热。

同样地，太阳能和无线能量传输也是利用了电磁波能量的传递特性。

3.3 医学应用X射线和γ射线是医学影像学中常用的检查手段，它们可穿透人体组织，从而获得关于骨骼和内部器官的图像信息。

四、电磁波的安全性尽管电磁波在现代社会中具有重要应用价值，但我们也需要注意电磁波的安全问题。

4.1 电磁辐射高频电磁波辐射对人体健康会产生一定的影响，比如电磁辐射可能引起电离辐射损伤等。

因此，在使用电子设备时要注意合理使用，避免长时间暴露于辐射源附近。

4.2 电磁波屏蔽技术为了减少电磁波的传播和接收，我们可以采用一些屏蔽技术，如铅板、金属网等，来降低电磁波的辐射。

五、总结电磁波是电场和磁场相互作用而形成的一种能量传播方式。

第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论必备知识·自主排查一、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________条纹，某些区域相互减弱，出现________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________条纹，其余为________条纹．2．薄膜干涉(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从________的两个表面反射的两列光波．(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度________．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时，形成彩色条纹．3．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________，甚至比光的波长________的时候，衍射现象才会明显．(2)衍射条纹的特点4．光的偏振(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿________振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个________的方向振动的光．(3)偏振光的形成①让自然光通过________形成偏振光．②让自然光在两种介质的界面发生反射和________，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光．(4)光的偏振现象说明光是一种横波．二、光的偏振现象1．偏振：光波只沿________的方向振动．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________振动的光，而且沿各个方向振动的光波的________都相同，这种光叫做自然光．3．偏振光：在________于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是________．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．4．偏振光的应用：应用于照相机镜头、________、消除车灯眩光等．三、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．(1)电磁波是________(选填“纵波”或“横波”)，在空间传播不需要________．(2)真空中电磁波的速度为________．(3)公式v＝λf对电磁波同样适用．(4)电磁波能产生反射、________、干涉和________等现象．2．电磁波的发射(1)发射条件：足够高的振荡频率和________电路．(2)调制分类：________和________．3．电磁波的接收(1)调谐：使接收电路产生________的过程．(2)解调：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程．4．电磁波谱按电磁波的波长从长到短分布是________、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱．四、狭义相对论的基本假设质能关系1．狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是________．(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________，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系．2．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＝________．,生活情境1.(1)日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象．()(2)通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是单缝衍射现象．()(3)光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象．()教材拓展2.[人教版选修3－4P62T1、T2、T3，P61做一做改编](多选)下列说法正确的是()A．通过两支铅笔的狭缝平行对着日光灯管，会看到彩色条纹，这是光的衍射现象B．减小游标卡尺两个卡脚之间狭缝的宽度，单色线光源通过狭缝产生的衍射条纹中央亮纹变窄C．太阳光通过三角形孔，当孔缩小时，先形成三角形光斑，最后形成太阳的像D．透过羽毛观察白炽灯，会看到彩色光晕，这是光的衍射E．减小不透光的挡板上的狭缝宽度，单色线光源通过狭缝产生的衍射现象更明显3．[人教版选修3－4P56T3改编](多选)在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10－7m，如果用频率6.0×1014Hz的黄光照射双缝，则下列判断正确的是()A．黄光的波长是5×10－7 mB．黄光的波长是5×10－6 mC．P点出现的是亮条纹D．P点出现的是暗条纹4．[鲁科版选修3－4原题]将两个紧靠在一起的偏振片放在一盏灯的前面，此时没有光通过．如果将其中的一个偏振片逐渐旋转180°，在旋转过程中，将会产生的现象是() A．透过偏振片的光先增强，然后又减弱到零B．透过偏振片的光先增强，然后减弱到非零的最小值C．透过偏振片的光在整个过程中都增强D．透过偏振片的光先增强，再减弱，然后又增强关键能力·分层突破考点一光的干涉现象角度1双缝干涉1.条纹间距公式：Δx＝λ，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)(k＝0，1，2…)时，光屏上P′处出现暗条纹．例1.[2022·福建漳州一模]如图，在双缝干涉实验中，S1和S2为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S1、S2和P点的距离差为2.1×10－6m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S1、S2距离相等，且A光频率为f＝5.0×1014Hz.则P点处是________(填“亮”或“暗”)条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹________(填“均匀”或“不均匀”)分布．(光在空气中的传播速度c＝3.0×108 m/s)角度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.在P1、P2处，Δr ＝nλ(n＝0，1，2，3…)．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．例 2.(多选)如图所示为一竖直的肥皂膜的横截面，用单色光照射薄膜，在薄膜上产生明暗相间的条纹，下列说法正确的是()A．薄膜上的干涉条纹是竖直的B．薄膜上的干涉条纹是水平的C．用蓝光照射薄膜所产生的干涉条纹的间距比用红光照射时的小D．干涉条纹是光线在薄膜前、后两表面反射形成的两列光波叠加的结果E．干涉条纹的间距是不相等的跟进训练1.(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的____________相同．如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹．(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7 m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m.求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．2．如图所示，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束，光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，则玻璃对a、b两种光的折射率之比n a∶n b＝________；若复合光的入射角增大至37°，则a光束射出玻璃砖时与原法线的夹角为________；若用a、b 两束光照射同一双缝干涉装置，测量a、b两束光的相邻亮条纹间距之比为Δx a∶Δx b，a、b 两束光的频率之比f a∶f b＝________．考点二光的衍射和偏振现象1．对光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显．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，光才可以看作是沿直线传播的．自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过偏振片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，且沿各个方向光振动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3.偏振光的应用：照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等．跟进训练3.(多选)关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光相干性高的特点B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度D．当观察者向静止的光源运动时，观察者接收到的光波频率低于光源的频率E．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短4．(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() 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像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色干涉条纹E．阳光在水面的反射光是自然光5．(多选)对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的是()A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹E．戊图是振动图象，其振幅为8 cm，振动周期为4 s考点三实验：用双缝干涉测光的波长1．基本原理与操作装置及器材操作要领(1)安装：将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上．(2)调节：接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光．调节各部件的中心在同一高度．(3)测量头读数：应使测量头分划板中心刻线和条纹的中心对齐，读出手轮上的读数．2.数据处理与分析：(1)数据处理用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式Δx＝λ得λ＝Δx计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值．(2)误差分析①测条纹间距Δx时带来误差．②测量双缝到光屏间距离l时产生误差．(3)注意事项①保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴．②保持单缝和双缝平行．例3.[2021·浙江卷，节选]下图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置．实验中(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________(单选)．A．旋转测量头B．增大单缝与双缝间的距离C．调节拨杆使单缝与双缝平行(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________(单选)．A．减小单缝与光源间的距离B．减小单缝与双缝间的距离C．增大透镜与单缝间的距离D．增大双缝与测量头间的距离跟进训练6.[2022·吉林毓文一模]某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示．双缝间距d＝0.20 mm，测得屏与双缝间的距离L＝500 mm.然后，接通电源使光源正常工作：(1)某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，如图乙所示，则游标卡尺的读数为________ cm；然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，若游标卡尺的读数为1.67 cm，此时主尺上的________ cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；入射光的波长λ＝________ m；(2)若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有________(至少写一条)．考点四电磁波与相对论1．电磁波谱的特性及应用电磁波谱特性应用递变规律无线电波容易发生衍射通信和广播红外线热效应红外线遥感可见光引起视觉照明等紫外线荧光效应，能杀菌灭菌消毒、防伪X射线穿透能力强医用透视、安检γ射线穿透能力很强工业探伤、医用治疗2.机械波电磁波产生质点的振动周期性变化的电磁场传播介质传播需要介质传播不需要介质波速由介质决定，与频率无关与介质及频率都有关类型横波或纵波横波跟进训练7.(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信8．(多选)下列说法正确的是()A．波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率B．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C．当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化D．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大E．X射线的频率比无线电波的频率高9．[2022·广东佛山一模]小嘉同学参加科技展时了解到，现今5G技术用于传输的电磁波信号频率更高，传播数据的带宽更大，则相对而言，5G技术所用电磁波波长更________(填“长”或“短”)，绕过障碍物的能力更________(填“强”或“弱”)．小嘉同学还了解到，为接收信号，手机都应该有天线，天线的长度应与信号电磁波的波长成正比，最好为波长的～，以前的手机天线伸得很长，现在因为________，可以为了美观、方便，将手机天线做在手机内部．10．自从1865年麦克斯韦预言电磁波的存在，人们的生活已经与电磁波密不可分，不同频率的电磁波被应用于生活的各个领域．例如：我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1 561 MHz，家用Wi-Fi所使用的电磁波频率约为5 725 MHz.则Wi-Fi信号与北斗导航信号叠加时，________(填“能”或“不能”)产生干涉现象：当Wi-Fi信号穿越墙壁进入另一个房间后，其波长________，原因是________________________________________________________________________．温馨提示：请完成课时分层作业(四十三)单元质量评估(十四)第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论必备知识·自主排查一、1．(1)亮暗(2)相同(3)白色亮彩色2．(1)薄膜(2)相等3．(1)相差不多还小4．(1)一切方向(2)特定(3)①偏振片②折射二、1．某一特定2．一切方向强度3．垂直横波4．立体电影三、1．(1)横波介质(2)c＝3×108 m/s(4)折射衍射2．(1)开放(2)调幅调频3．电谐振4．无线电波四、1．(1)相同的(2)相同的2．mc2生活情境1．(1)√(2)√(3)√教材拓展2．答案：ADE3．答案：AD4．答案：A关键能力·分层突破例1解析：试题考查双缝干涉等必备知识，主要考查理解能力、推理能力，模型建构能力，体现了物理观念、科学思维的学科素养，突出对基础性考查要求．设A光在空气中波长为λ，由λ＝得λ＝6×10－7 m，光的路程差Δs＝2.1×10－6m，所以N＝＝3.5，即从S1和S2到P点的光的路程差Δs是波长λ的3.5倍，所以P点为暗条纹．将S2用遮光片挡住．光屏上得到的是衍射条纹，是不均匀分布的．答案：暗不均匀例2解析：光在肥皂膜的前、后表面反射形成相干光，其波程差与薄膜厚度有关，在重力作用下，肥皂膜形成上薄下厚的的楔形，在同一水平面上厚度相等，形成亮纹(或暗纹)，因此，干涉条纹应是水平的，故选项A错误，选项B、D正确；蓝光的波长小于红光的波长，因此用蓝光照射薄膜所产生的干涉条纹的间距比红光的小，故C正确；干涉条纹间距是相等的，选项E错误．答案：BCD1．解析：(1)要形成光的干涉，两列光的频率应该相同，在题图所示的干涉区域放置光屏，波峰与波谷相遇的C点会出现暗纹．(2)相邻的亮条纹的中心间距Δx＝λ由题意知，亮条纹的数目n＝10则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距L＝代入数据得L＝1.178×10－2 m.答案：(1)频率C(2)1.178×10－2 m2．解析：根据n＝可得n a＝＝，n b＝＝，则n a∶n b＝∶.a光的临界角为sin C n＝＝≈0.577<sin 37°＝0.6，可知若复合光的入射角增大至37°，则a光束已经发生全反射，此时a光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37°；根据Δx＝λ＝·∝，则f a∶f b＝Δx b∶Δx a.答案：∶37°Δx b∶Δx a3．解析：通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项B错误；当观察者向静止的光源运动时，观察者接收到的光波频率高于光源的频率，选项D 错误．答案：ACE4．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反映了光的偏振特性；选项C是偏振现象的应用；选项D是光的衍射现象，D项错误；阳光在水面的反射光是偏振光，故选项E错误．答案：ABC5．解析：题图甲是小孔衍射的图样，但不是“泊松亮斑”，故A错．题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，但其干涉条纹应为水平的，故D错．答案：BCE例3解析：(1)条纹模糊，原因可能是单缝与双缝没有完全平行造成的，与测量头的位置无关，与单缝与双缝间的距离也无关，故可以调节拨杆让单缝与双缝平行，使干涉条纹变清晰，C正确；(2)由条纹间距公式Δx＝λ可得，增大双缝与测量头间的距离l，可增大条纹间距，D正确．答案：(1)C(2)D6．解析：(1)游标卡尺的读数为1.1 cm＋0.1 mm×1＝1.11 cm；若游标卡尺的读数为1.67 cm，此时主尺上的2.30 cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；条纹间距Δx＝cm＝0.08 cm，则根据Δx＝λ可得λ＝＝m＝3.2×10－7 m．(2)若实验中发现条纹太密，即条纹间距太小，根据Δx＝λ可采取的改善办法有：减小双缝间距d或者增大双缝到屏的距离L.答案：(1)1.11 2.30 3.2×10－7(2)减小双缝间距d或者增大双缝到屏的距离L7．解析：紫外线比紫光的波长短，更不容易发生干涉和衍射，C错误．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是无线电波，D错误．答案：ABE8．解析：声波发生多普勒效应时，相应声源的振动频率不变，C错；物体做受迫振动时，驱动力的频率与物体的固有频率相同时，振幅最大，D错．答案：ABE9．解析：根据公式f＝，可知，频率高则波长短，则5G技术所用电磁波波长更短．频率越高，波长越短，衍射现象越不明显，绕过障碍物的能力越弱．由于天线的长度与信号电磁波的波长成正比，且现在电磁波波长变短了，则天线长度变短，可以为了美观、方便，将手机天线做在手机内部．答案：短弱电磁波波长变短，则天线长度不需要太长10．解析：Wi-Fi信号的频率与北斗导航信号的频率不同，不能产生干涉现象．当Wi-Fi 信号穿越墙壁进入另一个房间后，电磁波穿越墙壁后能量减小，但波的频率不会改变，同时传播的速度也不会改变，所以其波长不变．答案：不能不变电磁波穿越墙壁后能量减小，但波的频率不会改变，同时传播的速度也不会改变，所以波长不变。