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考点一 光的干涉现象1．产生条件: 两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样．2．杨氏双缝干涉(1)原理如图所示．(2)亮、暗条纹的条件． ①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹．a ．光的路程差Δr ＝r 2－r 1＝k λ(k ＝0,1,2，…)，光屏上出现亮条纹．b ．光的路程差Δr ＝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，且中央亮条纹是白色(填写颜色)．(3)条纹间距公式：Δx ＝l d λ.3．薄膜干涉(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜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)条纹对应的薄膜的厚度相等．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．1．[光的干涉现象的判断](多选)下列属于光的干涉现象的是( )2．[双缝干涉]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3．[薄膜干涉]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 ．变疏B ．变密C ．不变D ．消失4．[双缝干涉明暗条纹的判断]如图所示，在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1、S 2距离之差为2.1×10－6 m ，分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知A光在折射率为1.5的介质中波长为4×10－7 m；(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°；(3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象．答案(1)暗条纹(2)亮条纹(3)这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光．考点二光的衍射和偏振现象一、光的衍射: 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时，衍射现象才会明显．2．衍射条纹的特点(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较.当光照到不透明(中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)．二、光的偏振现象1．偏振：光波只沿某个特定方向的振动．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一切方向振动的光，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：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．4.单缝衍射与双缝干涉的比较5．[衍射的条件]让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现( )A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失B．由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失D．由大变小的三角形光斑、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失6．[衍射的应用](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( )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．如果屏上条纹变宽，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7．[干涉、衍射图样的区分]如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)．在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄 C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫8．[光的偏振现象的理解]光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能反映光的偏振特性的是( D)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，可以看到彩色条纹9．[光的偏振的应用]奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了．如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间．(1)偏振片A的作用是____________________．(2)偏振现象证明了光是一种________．(3)(多选)以下说法中正确的是( )A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于α答案(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD10．(多选)所图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直，在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是( )A．反射光束1消失 B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失 D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失考点三 电磁波与相对论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3.0×108 m/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3.狭义相对论(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，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系．(2)相对论的质速关系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m 总要大于静止时的质量m 0.4．相对论质能关系：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 ＝mc 2.11．[对电磁场理论的理解]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12．[电磁波谱]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13．[电磁波与声波的比较](多选)电磁波与声波比较，下列说法中正确的是( )A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关14．[对狭义相对论的理解]关于狭义相对论的说法，不正确的是( )A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D．狭义相对论在任何情况下都适用15．[狭义相对论的应用]如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离____(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为____．答案大于c(或光速)1．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是( )A．减小光源到单缝的距离 B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源2． (多选)关于下列光学现象，说法正确的是( )A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽3.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些食盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )A．当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°D．干涉条纹保持原来状态不变4．下列说法不正确的是( )A．麦克斯韦预言了光是横波，并且首次用实验验证了光是横波B．高速运动的飞船中的宇航员发现地面的时钟变慢了C．在磁场中做圆周运动的带电粒子会发出电磁波D．过强或过长时间的紫外辐射、X射线或γ射线的作用，会对人体(眼睛、皮肤、血液、神经系统、生殖系统等)造成危害5．如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速的速度行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )A．同时被照亮 B．A先被照亮 C．C先被照亮D．无法判断练出高分1．(2013·大纲全国·14)下列现象中，属于光的衍射的是( )A．雨后天空出现彩虹 B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象 D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹2．电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同3．关于光的偏振现象，下列说法中正确的是( )A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光C．光的偏振现象说明光是一种纵波D．照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用4.如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光5．(多选)关于电磁场的理论，下列说法中正确的是( )A ．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B ．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C ．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D ．振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场6．(多选)下列说法正确的是( )A ．赫兹预言了电磁波的存在并用实验加以证实B ．在高速运动的火箭上的人认为火箭的长度并没有改变C ．与平面镜相比，全反射棱镜的反射率最大，几乎可达100%D ．单摆在驱动力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关E ．在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用衍射法检查平面的平整程度7．(多选)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度，如图(a )所示，现使透明标准板M 和待检工件N 间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图(b )所示的干涉条纹，条纹的弯曲处P 和Q 对应于A 和B 处，下列判断中正确的是( )A ．N 的上表面A 处向上凸起B ．N 的上表面B 处向上凸起C ．条纹的c 、d 点对应处的薄膜厚度相同D ．条纹的d 、e 点对应处的薄膜厚度相同8．(多选)下列说法正确的是( )A ．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理B ．紫外线比红外线更容易发生衍射现象C ．经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光的条纹宽度大D ．光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的E ．光的偏振现象说明光是一种横波9．(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A ．红外线比红光波长长，它的热作用很强B ．X 射线就是伦琴射线C ．阴极射线是一种频率极高的电磁波D ．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用10．与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的．小虎画出了月全食的示意图，如图所示，并提出了如下猜想，其中最为合理的是( )A ．地球上有人用红色激光照射月球B ．太阳照射到地球的红光反射到月球C ．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D ．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹11．惯性系S 中有一边长为l 的正方形(如图A 所示)．从相对S 系沿x 方向以接近光速的速度匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是( )12．(多选)如图所示为用a 、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a 、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是( )13．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________(填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的________(填“波动说”“微粒说”或“光子说”)．14．两个狭缝相距0.3 mm ，位于离光屏50 cm 处，现用波长为6 000 Å的光照射双缝，求：(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少？(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少？(水的折射率为43，1 Å＝10－10 m)答案 (1)1 mm (2)0.75 mm1.BC2.A3.A 5.D 6.AD 7.B 8.D 10.AD 11.D 12.B 13.ABC 14.D1.B2.CD3.D4.A5.C1.B2.C3.B4.C5.BD6.BCD7.AC8.ACE9.ABD 10.C 12.AD。
