专题练习38 光的波动性 电磁波 相对论简介
光的波动性和干涉现象
光的波动性和干涉现象光是一种电磁波，它具有波动性。
波动性使光能够传播，而干涉现象则展示了光的波动性的一些特殊特征。
本文将探讨光的波动性以及干涉现象，并解释它们在光学领域中的重要性。
第一部分：光的波动性光的波动性指的是光作为一个波动现象的性质。
光波的特点可以通过它的频率、波长和速度来描述。
频率表示波在单位时间内重复的次数，波长表示波的震动周期，速度表示波传播的速度。
这些特性与其他波动现象类似，例如声波和水波。
1.1 光的频率和波长在电磁波谱中，可见光是一种人眼能够感知的波段。
根据不同的频率和波长，可见光可以分为七种颜色，即红、橙、黄、绿、青、蓝和紫。
这些颜色在光学领域中起着重要的作用，例如，在光谱分析中，通过研究不同颜色的光波，可以确定物质的成分和结构。
1.2 光的传播速度光的传播速度在真空中大约为每秒30万千米，这是一个较快的速度。
根据相对论的原理，光在真空中的速度是一个常数，即光速。
这一特性对于测量时间和空间以及解释星际距离等问题都起着重要的作用。
第二部分：干涉现象干涉是指两个或多个波动系统相互作用和叠加的现象。
在光学领域中，干涉现象是指光波之间发生的相互作用和干涉。
干涉现象表现出明暗相间的条纹和颜色变化，这些现象可以通过光的波动性来解释。
2.1 干涉的类型干涉现象可以分为两种类型：构成干涉和破坏干涉。
构成干涉基于波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇的原理，从而增强了光的强度。
破坏干涉则基于波峰与波谷相遇的原理，从而减弱了光的强度。
2.2 干涉实验干涉现象可以通过干涉实验来观察和研究。
例如，杨氏双缝实验是一个经典的干涉实验。
在该实验中，一束光被一个屏幕阻挡，只留下两个小孔，光通过小孔后形成两束波，再次叠加时产生干涉条纹。
这些条纹展示了光波的干涉特性，并为研究光的波长和频率提供了重要的实验依据。
第三部分：光的波动性与干涉的应用光的波动性和干涉现象在光学领域的应用非常广泛。
3.1 干涉仪器干涉仪器是一类利用干涉现象进行测量和分析的设备。
高中物理选修3第4讲光的波动性电磁波相对论简介
垂直，且与波的传播方向垂直，故电磁波是横波，B对；电磁波
可以不依赖介质而传播，C错；使电磁波随各种信号而改变的技
术叫做调制，D错．
答案 B
➢解析/显隐
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结束放映
◆ 01抓住四个考点◆
【知识存盘】
1．麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生__电__场__，变化的电场能够在周 围空间产生__磁__场___． 2．电磁场 变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围空间产生电场，
磁波谱
【思维驱动】
(2012·成都模拟)关于电磁波，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．电磁波是横波 C．电磁波必须在介质中传播 D．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
解析 由雷达的工作原理知，雷达是用微波来测定物体位置的设
备，A错；电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互
1．明、暗条纹的条件 (1)单色光(如图所示)
①光的路程差 r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)， 光屏上出现明条纹．
②光的路程差 r2－r1＝(2k＋1)2λ(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹．
(2)白光：光屏上出现彩色条纹．
动画展示
(3)条纹间距公式：Δx＝Ldλ
光的双缝干涉条 纹的形成
2．观察薄膜干涉条纹时，应该与光源处在薄膜的同一侧观察
如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为 光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条 纹．下列说法正确的是( )． A.减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小 B.增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大 C.将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小 D.将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大
2024届高考物理复习讲义：第2讲 光的波动性 电磁波 相对论
第 2 讲 光的波动性 电磁波 相对论
学习目标 1.知道双缝干涉和薄膜干涉，知道形成明暗条纹的条件。 2.知道光的 衍射、偏振现象。 3.知道电磁波的形成和特点，知道相对论的基本内容。
一、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，出现亮条纹，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 (1)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)条纹间距：Δx＝dl λ，其中 l 是双缝到屏的距离，d 是双缝间的距离。 二、光的衍射 发生明显衍射的条件：在障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象十分明显。 三、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。 2.偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 3.偏振光的形成 (1)让自然光通过偏振片形成偏振光。 (2)让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，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。 四、电磁波与相对论 1.麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。 2.电磁波及其传播
高考物理总复习课件光的波动性电磁波相对论
04
光学仪器与电磁波技术应用
常见光学仪器原理及使用注意事项
显微镜
利用凸透镜成像原理，将微小物体放大。使 用时需注意调整光源和焦距，以获得清晰的
像。
照相机
通过凸透镜或凹透镜的组合，将远处物体拉 近并放大。使用时需调整焦距和角度，以获 得清晰的视野。
望远镜
利用凸透镜成像原理，通过调整镜头焦距和 光圈大小，拍摄不同远近和清晰度的照片。
偏振光的干涉
当两束偏振方向不同的相干光叠加时，会产生偏振光的干涉现象，形 成特定的干涉图样。
光的波动性质总结
光的干涉和衍射现象表明光波具 有叠加性和相干性。
通过研究光的波动性质，可以深 入了解光的本质和特性，为光学 和物理学的发展奠定基础。
01
光是一种电磁波，具有波动性质 。光的干涉、衍射和偏振现象是 波动性质的重要表现。
02
根据考试要求调整备考策略，如调整复习重点、加强实验技能
训练等。
及时参加模拟考试和备考讲座等活动，了解自身备考情况和不
03
足之处，及时调整备考计划。
感谢您的观看
THANKS
03
相对论基础理论与实验验证
狭义相对论基本原理
相对性原理
01
物理定律在所有惯性参照系中形式不变。
光速不变原理
02
在任何惯性参照系中，光在真空中的传播速度都是恒定的，与
光源和观察者的运动状态无关。
质能关系
03
质量和能量之间存在等效性，可以通过公式E=mc²进行转换。
广义相对论基本原理
等效原理
在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参 照系。
相对论在物理学中的地位和影响
推动了物理学的发展
相对论揭示了时间、空间、物质和能量之间的深刻联系，为现代 物理学的发展奠定了基础。
高三物理总复习优质课件光的波动性电磁波相对论
答案:(1)1 mm
m=1×10
-3
m=1 mm。
(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 ,1 Å=10
-10
m)
解析:(2)λ′= =
Å=4 500 Å
.×.×-
.×-
Δx′= λ′=
答案:(2)0.75 mm
)
A.全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理
B.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹,这是光的衍射现象
C.中国古代的“小孔成像”实验,反映了光波的衍射
D.与X射线相比,紫外线更容易发生衍射现象
解析:全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理,故A错误;通过手指
间的缝隙观察日光灯,可看到彩色条纹,这是光的衍射现象,故B正确;小
学效应和 荧光 效应比较明显。
六、相对论简介
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、观察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
用它观察灯焰的像。这个像与直接看到的灯焰有什么不同?如果用白光做
实验,情况又会如何?
答案:灯焰的像由明暗相间的水平条纹组成。如果用白光做实验,肥皂膜
上会出现彩色水平条纹。
2.在拍摄日落水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是
什么?
答案:由于反射光的干扰,景物的像常常比较模糊,装上偏振片的目的是减
物理空间思维一轮复习第十四章第四讲光的波动性、电磁波和相对论(1)
2 传播了距离 2L，张英俊测得的两个事件之间的时间间隔是 （ 2L ②）．其中 L ( 1 u )2 D2 ③．
c
2
①②③式联立可得
0
1
u2 c2
0 ④
④式表明了张英俊测得的时间间隔 和唐美美测得的时间间隔 0 的关系，由于 u 一定小于 c，式中的分母一定小于 1，因 此 一定大于等于 0 ．唐美美和张英俊测量的是同样的两个事件之间的间隔，但是他们两人之间的相对运动使得测量结果不 同．由此得出的结论是相对运动能改变在两个事件之间的时间间隔长短，这个效应的关键是对两个观察者来说光速是相同的
(2)电磁波
①电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波．
②电磁波是物质，它的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速)．
③不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．
④v＝λf，f 是电磁波的频率．
⑤电磁波跟所有的波一样能产生反射、折射、干涉、衍射等现象．
(4)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的情况下，光才可以看成是沿直线传播．
3．光的干涉和衍射的异同点
①双缝干涉和单缝衍射都是波的叠加结果，干涉是有限的几束光的叠加，衍射是极多且极复杂的相干光叠加．
②干涉和衍射的图样类似，都是明暗相间的条纹．双缝干涉中各明条纹和暗条纹的宽度基本相等，各明条纹亮度基本相同；
（选学）
光的偏振 (1)完全偏振光
光是特定频率范围内的电磁波，在这种电磁波中其光作用（如引起视网膜受刺激的光化学作用）的主要是电场矢量，如 图 14-4-5 中所示沿 x 方向的电场矢量引起光作用．所以，我们只关注电场矢量方向的振动．类似图 14-4-5 中，在垂直于光传 播方向的平面内，如果电场矢量 E 只沿一个固定的方向振动，这种光就是一种完全偏振光．如果我们沿 z 方向看去，电场矢 量就如图 14-4-6 所示，电场矢量就只沿 x 方向振动． (2)非偏振光
高考物理课程复习：光的波动性 电磁波 相对论
宽度 越小
径的增大而 减小
中央为亮且宽的白色条纹,两侧
为亮度 逐渐变暗
、宽
中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等
度 逐渐变窄
的彩色条纹,
间距的彩色的 同心圆环
其中最靠近中央的色光是紫光,
离中央最远的是红光
(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到
不透明
(选填“透明”或“不透明”)的
第十三章
第2节 光的波动性 电磁波 相对论
内
容
索
引
01
强基础 增分策略
02
增素能 精准突破
强基础 增分策略
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
作光的干涉现象。
2.条件:两列光的 频率相等
为Δx,照射光的波长为λ,由
Δx=
可知,要增大两相邻条纹的间距,可以改用
红光或减小双缝间距或将屏幕向远离双缝的位置移动,故选项A、C、D正
确,选项B错误。
2.(多选)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。
如图甲所示,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
如图乙所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应
由此可知,从 S1 和 S2 到 P 点的光程差 Δx 是波长 λ1 的 3.5 倍,所以 P 点为暗条
纹。
根据临界角与折射率的关系 sin
由此可知,B 光在空气中波长为
所以
Δ
N2=
3
=
2.1×10-6 m
5.25×10-7
2020高考物理：光的波动性、电磁波、相对论简介
2020高考物理光的波动性、电磁波、相对论简介（含答案）1．(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()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答案ABD2．结合电磁波传播速度表达式v＝λf，下述结论正确的是()A．波长越大，传播速度就越大B．频率越高，传播速度就越大C．发射能量越大，传播速度就越大D．电磁波的传播速度与传播介质有关答案D3．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则他在光屏上看到的条纹是图中的()答案D4．理论联系实际是物理学科特点之一。
以下给出的几组表述中，实际应用与相应的物理理论相符合的是()①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理②伦琴射线管应用了光电效应原理③光纤通信应用了光的折射原理④光谱分析应用了原子光谱理论⑤立体电影应用了光的偏振理论A．①②B．②③C．③④D．④⑤答案D5．光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能。
如图所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成内能，这种镀膜技术的物理依据是()A．光的直线传播B．光的粒子性C．光的干涉D．光的衍射答案C6．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆，商店等处，这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。
以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为()A.λ8 B.λ4C.λ2D．λ答案B7．假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。
2020年人教版高考物理一轮复习听课手册 第38讲光的波动性电磁波相对论
听课手册第38讲光的波动性电磁波相对论一、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.二、光的衍射1.定义:光在传播的过程中遇到障碍物时,直线传播绕到障碍物阴影里去的现象.2.发生明显衍射的条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长,甚至比光的波长时,衍射现象明显.3.衍射图样特点(1)单缝衍射: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条纹,两侧是渐窄且暗的彩色条纹.(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环.(3)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为亮斑(证实光【辨别明理】(1)光的颜色由光的频率决定.()(2)只有频率相同的两列光波才能产生干涉.()(3)在“双缝干涉”实验中,双缝的作用是使白光变成单色光.()(4)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.()(5)自然光是偏振光.()(6)电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场.()(7)无线电波不能发生干涉和衍射现象.()(8)波长不同的电磁波在本质上完全不同.()(9)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的.()的波动性).三、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.光的偏振现象说明光是一种波.四、电磁场与电磁波1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场能够在周围空间产生,变化的电场能够在周围空间产生.2.电磁波:由近及远地传播形成电磁波.电磁波是波,在空间传播不需要依靠介质.真空中电磁波的速度为m/s;电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v= .3.电磁波谱:按照电磁波的或的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、、紫外线、X射线、γ射线.五、相对论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的.【物理学史】17世纪下半叶,以牛顿为首的“粒子说”和以惠更斯为首的“波动说”都能解释几何光学问题,但大家更倾向“粒子说”.19世纪初,波动光学初步形成,其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象,大家又倾向“波动说”.典型实验证据有:双缝干涉、单缝衍射、泊松亮斑、薄膜干涉、偏振等.1860年前后,麦克斯韦预言光就是一种电磁波,并且这个结论在1888年被赫兹的实验证实.但是同时赫兹发现了光电效应,特别是1905年爱因斯坦运用量子论解释了光电效应,这又支持了光的“粒子性”,后来还有康普顿效应.所以,光的本质是电磁波,但具有波粒二象性.最终人们意识到任何物体都有波粒二象性,即存在物质波.考点一光的双缝干涉现象1.亮、暗条纹的条件(1)亮条纹:屏上观察点到双缝的路程差等于波长的整数倍,即Δs=nλ(n=0,1,2,…).(2)暗条纹:屏上观察点到双缝的路程差等于半波长的奇数倍,即Δs=n+1λ(n=0,1,2,…).22.条纹间距:Δx=Lλ,其中L是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是光的波长.d例1如图38-1所示,在“双缝干涉”实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用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n=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3.15×10-7m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°;(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.图38-1变式题一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色亮纹外,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.上述说法都不正确考点二用双缝干涉实验测量光的波长考向一实验原理与实验操作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=dΔx.l2.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38-2所示.图38-2②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a1;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a2,则相邻两亮条纹间的距离Δx=|a1-a2|.n-1④换用不同的滤光片,测量其他色光的波长.例2现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图38-3所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.图38-3(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、、、、A.(2)本实验的步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮;②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用刻度尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离.在操作步骤②时还应注意和.变式题在观察光的双缝干涉现象的实验中:(1)将激光束照在如图38-4甲所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是图乙中的.图38-4(2)换用间距更小的双缝,保持双缝到光屏的距离不变,在光屏上观察到的干涉条纹将;保持双缝间距不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的干涉条纹将.(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)■要点总结(1)光源灯丝最好是线状灯丝,并与单缝平行且靠近;(2)实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴,单缝和双缝安装时应竖直且相互平行,遮光筒的轴线要与光具座导轨平行,若不共轴或单缝与双缝不平行,则会引起干涉条纹亮度小、不清晰,不便于观察和测量;(3)白光干涉观察到的是彩色条纹,中央亮条纹的中间部分是白色,边缘是红色.考向二数据处理与误差分析例3[2015·全国卷Ⅰ]在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1(选填“>”“=”或“<”)Δx2.若实验中红光的波长为630 nm,双缝到屏幕的距离为1.00 m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为mm.变式题在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图38-5所示.图38-5(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.(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38-6甲所示,其读数为mm.图38-6(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38-6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(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值.■要点总结光波波长很小,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;(2)Δx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.考点三薄膜干涉的理解及应用1.薄膜干涉如图38-7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.图38-7(1)在P1、P2处,从两个表面处反射回来的两列光波的路程差Δx等于波长的整数倍,即Δx=nλ(n=0,1,2,…),薄膜上出现亮条纹.(2)在Q处,从两个表面处反射回来的两列光波的路程差Δx等于半波长的奇数倍,即(n=0,1,2,…),薄膜上出现暗条纹.Δx=(2n+1)λ22.薄膜干涉的应用(1)检查精密零件的表面是否平整如图38-8所示,将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端之间垫一薄片,使标准样板的平面与被检查平面间形成一个楔形空气薄层,单色光从上面照射,入射光在空气层的上表面a和下表面b 反射出两列光波叠加,从反射光中看到干涉条纹,根据干涉条纹的形状来确定工件表面的情况.图38-8若被检查平面平整则干涉图样是等间距明暗相间的平行直条纹.若某处凹下,则对应亮(暗)条纹提前出现,如图38-9甲所示;若某处凸起,则对应亮(暗)条纹延后出现,如图乙所示.图38-9(2)增透膜在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂上一层薄膜(如氟化镁),当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的14时,在薄膜的两个面上的反射光的光程差恰好等于半个波长,因而相互抵消,达到减小反射光、增大透射光强度的目的.1.(薄膜干涉的理解)(多选)在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图38-10所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜.现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化.当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮,则()图38-10A.出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强C.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加λ4D.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加λ22.(增透膜的应用)(多选)关于光学镜头增透膜,以下说法中正确的是()A.增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的14C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的14D.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色E.涂有增透膜的镜头,进入的光线全部相互抵消,因此这种镜头的成像效果较好3.(薄膜干涉的应用)(多选)把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图38-11所示,这时可以看到亮暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是()图38-11A.将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,条纹变疏B.将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,条纹变疏C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D.将上玻璃板平行上移,条纹远离劈尖移动4.(多选)如图38-12甲所示,在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是()图38-12A.干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的考点四光的衍射及偏振现象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.2.自然光与偏振光的比较自然光(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.1.(光的偏振)(多选)如图38-13所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则()图38-13A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮2.(光的衍射现象)让太阳光垂直照射一块大的遮光板,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,明暗相间的黑白色条纹,直至黑白色条纹消失D.由大变小的三角形光斑,小圆形光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失3.(干涉与衍射)在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹,这两种现象()A.都是光的衍射现象B.都是光的干涉现象C.前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象D.前者是光的衍射现象,后者是光的干涉现象4.(干涉与衍射)如图38-14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(选填“干涉”或“衍射”)图样.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径(选填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径.图38-14考点五电磁场和电磁波相对论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38-15所示.图38-15(2)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=3×108 m/s在空气中不大(如声波波速在空气中一般为340m/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.(对电磁波的理解)(多选)下列说法正确的是 ( )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产生干涉和衍射现象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2.(电磁波谱)(多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是()A.电磁波中最容易表现出明显衍射现象的是无线电波B.紫外线的频率比可见光低,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3.(多选)[2016·全国卷Ⅱ]关于电磁波,下列说法正确的是()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4.(多选)在狭义相对论中,下列说法正确的是()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5.[2016·江苏卷]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()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■要点总结(1)波长不同的电磁波,表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等,易发生干涉、明显的衍射现象;波长较短的紫外线、X射线、γ射线等,穿透能力较强.(2)电磁波谱中,相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线,如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠,但它们产生的机理不同.完成课时作业(三十八)。
2020高考物理专题复习光的波动性 电磁波 相对论PPT课件
将
;保持双缝间距不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的干涉条
纹将
.(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)
考点探究
[答案] (1)A (2)变宽 变窄
[解析] (1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹,A 图正确. (2)根据 Δx=������������ λ 知,双缝间的距离 d 减小时,干涉条纹间距变宽;当双缝到屏的 距离 l 减小时,干涉条纹间距变窄.
为暗条纹.
考点探究
(2)根据临界角与折射率的关系得 sin C=1
������
解得 n= 1 =5
sin 37° 3
由此可知,B 光在空气中波长 λ3 为 λ3=nλ 介=53×3.15×10-7 m=5.25×10-7 m 所以 N2=Δ���������3���=52.2.15××1100-6-7mm=4 可见,用 B 光做“双缝干涉”实验,P 点为亮条纹.
(3)光屏上仍出现明、暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗.
考点探究
变式题 一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色亮纹 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
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.
图38-2
考点探究
(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
高考物理总复习(课标版)之 光的波动性 电磁波 相对论
3．在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光
[答案] × )
(
)
4．自然光是偏振光( [答案] ×
5．电磁波的传播需要介质( [答案] ×
)
6．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
[答案] × )
(
)
7．电谐振就是电磁振荡中的“共振”(
[答案] √
8．无线电波不能发生干涉和衍射现象( [答案] × )
3．双缝干涉 由同一光源发出的光经双缝后，在屏上出现明暗相间的 条纹．白光的双缝干涉的条纹是中央为 白色 条纹，两边为
彩色
条纹， 单色光的双缝干涉中相邻两个亮条纹或暗条纹
l 的中心间距为 Δx＝dλ.l 为双缝到光屏的距离，d 为两缝之间 的距离． 4．薄膜干涉 利用薄膜(如肥皂液薄膜 ) 前后两面 反射的光相遇而形 成的．干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度
6．电磁波谱
知识点五 质能关系式
狭义相对论的基本假设
质速关系、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 m0 之间有如下关系：
高考物理总复习 课标版
第4讲
光的波动性
电磁波
相对论
基 础
知 识 回 顾
知识点一
光的干涉
1．光的干涉 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．干涉条件 两列光的 频率相等 稳定的干涉现象． ，且具有恒定的相位差，才能产生
电磁波与光的波动性(物理知识点)
电磁波与光的波动性（物理知识点）电磁波是一种由电场与磁场相互作用而产生的能量传播现象。
光是电磁波的一种，而电磁波又是一种由多种频率组成的波动现象。
本文将介绍电磁波的特性，探讨光的波动性以及与物理学相关的知识点。
一、电磁波的特性电磁波由电场和磁场构成，这两个场是相互垂直且相互作用的。
电磁波的特性包括频率、波长和速度三个方面。
频率是指电磁波的振动次数，通常用赫兹（Hz）表示。
不同频率的电磁波具有不同的特性，如射频电磁波、微波、可见光、紫外线、X 射线等。
波长是指电磁波的一周期内的空间距离，通常用米（m）表示。
波长与频率之间有一个恒定的关系，即波速等于频率乘以波长。
波速是光在真空中的速度，约为300,000 km/s。
速度是电磁波的传播速度，通常是指在真空中的速度，即光速。
光速是普朗克常数和真空中的电磁介质常数之积的倒数，其约等于299792458 m/s。
二、光的波动性光的波动性是指光在传播过程中表现出的波动特性，包括折射、反射、干涉、衍射等现象。
1. 折射：当光从一种介质传播到另一种介质中时，会发生折射现象。
根据斯涅尔定律，入射角与折射角之间满足一定的关系。
2. 反射：光线遇到界面时，一部分光线会按照入射角等于反射角的规律返回原来的介质，这种现象称为反射。
3. 干涉：当两束光线相遇时，它们会发生干涉现象。
根据干涉现象的不同，干涉可以分为构成干涉和破坏干涉两种情况。
4. 衍射：当光通过一个小孔或绕过一个障碍物时，光的波动性会体现出衍射现象。
衍射会使光线发生弯曲和扩散。
三、与物理学相关的知识点电磁波与光的波动性是物理学中的重要知识点，与很多其他的物理现象相关。
1. 光的粒子性：光既表现出波动性，也表现出粒子性。
爱因斯坦的光量子假设认为光以粒子形式存在，粒子被称为光子，具有能量和动量。
2. 光的色散：光的色散是指由于不同频率的光在介质中传播速度不同而引起的波长的分离现象。
色散使得光在经过透镜等光学仪器时会发生色差。
高中物理期末复习课件选修光的波动性电磁波相对论
通过练习历年期末考试真题和模 拟题，提高解题能力和应试技巧 。
应试技巧
01
时间分配
合理安排时间，先做 自己擅长的部分，遇 到难题不要过分纠结 。
02
审题仔细
认真阅读题目，明确 题目要求和考察知识 点。
03
答题规范
按照规范格式答题， 注意条理清晰、逻辑 严密。
04
检查答卷
答完题目后，留出时 间检查答卷，避免因 疏忽造成失分。
狭义相对论的基本假设
所有惯性参照系中光速都是一样的，即光速的不变性。以 及物理定律在所有惯性参照系中都是一样的，即参照系的 相对性。
狭义相对论的推论
如时间膨胀、长度收缩、质能关系等，这些推论与经典物 理有显著差异，为现代物理学的发展奠定了基础。
广义相对论
01
广义相对论的提出背景
狭义相对论无法解释引力作用，广义相对论在此基础上引入了引力的概
光的偏振
偏振现象
光波的电矢量或磁矢量在 某一特定方向上振动，这 种现象称为光的偏振。
偏振态
根据电矢量和磁矢量的振 动方向关系，光波的偏振 态可以分为线偏振、椭圆 偏振和圆偏振等。
偏振应用
光的偏振现象在光学仪器 、通信等领域有广泛的应 用，如偏振片、液晶显示 等。
02
电磁波
apter
电磁波的产生与传播
干涉条件
相干光源、光程差恒定、光屏上某一 点的光程差相同是产生干涉的必要条 件。
光的衍射
01
02
03
衍射现象
光波在传播过程中遇到障 碍物时，会绕过障碍物的 边缘继续传播，形成衍射 现象。
衍射模式
根据不同形状的障碍物， 光波的衍射模式会有所不 同，如夫琅禾费衍射和瑞 利衍射等。
第4讲光的波动性电磁波相对论
第4讲光的波动性电磁波相对论第一章光的波动性光是一种电磁波，它具有波动性。
早期的光学中，人们认为光是一种粒子，直到19世纪时，经过波动理论和实验，人们逐渐意识到光的波动性。
光的波长和频率是它波动特征的表现，这种特殊的波动特征使得光能在空气、水、玻璃等媒介中传播。
第二章电磁波电磁波是由电场和磁场相互作用产生的波动。
当电子在某一方向上振动时，周围便会形成电场，并且在垂直方向上产生磁场。
这样，电磁波就在空间中传播。
第三章相对论相对论是20世纪爱因斯坦提出的物理学理论。
它描绘了质量、能量、时间和空间之间的相互关系。
相对论的基本原则是相对性原理，即任何物理定律在所有惯性参考系中都是相同的。
这一原则提出后，引起了人们对空间和时间的理解的深刻思考。
第四章光的相对论相对论揭示了质量、能量、时间和空间的相互关系，同时它也揭示了光的波动性。
在相对论中，光的速度被认为是不变的。
这是因为不论在哪个参照系中，光的速度都是相同的，并且是一个定值，即光速。
这种特殊的速度让光在空间和时间上产生了一些奇妙的效应，如时间膨胀和长度收缩等。
第五章光的波粒二象性光既有波动性，也有粒子性。
这种二象性表现在静止的粒子（光子）和传播的波动（电磁波）之间的转化。
在相对论中，光的波动特征受到粒子运动速度的影响，因此光的波动特性受到了一定程度的限制。
这种限制使得光的波动特性变得更加复杂，增加了人们对光的理解的挑战。
总结光的波动特性和电磁波密不可分，光的波动性使得光能够在不同媒介中传播，而相对论则揭示了光的速度不变。
光的波粒二象性，更是让我们对光的本质有了更深刻的认识。
总之，光是一个充满着神奇和未知的物理现象，它的研究将一直是科学家和爱好者探索的方向。
高考物理新攻略总复习课件光的波动性电磁波相对论简介
不同波长的电磁波具有不同的特点，如无线电波穿透能力强，红外线具有热效 应，可见光可被人眼感知，紫外线具有杀菌作用，X射线可穿透物质，伽马射线 具有强穿透力等。
电磁波能量与动量
电磁波能量
电磁波的能量与振幅的平方成正 比，与频率成正比。电磁波的能 量可以传递信息和能量。
电磁波动量
电磁波具有动量，其大小与波长 成反比。电磁波的动量可以产生 辐射压力，对物体产生力的作用 。
模拟试卷练习与讲解
模拟试卷设计与命题思路
介绍模拟试卷的设计原则和命题思路，让考生了解模拟考试的考 查重点。
模拟试卷练习与答案解析
提供多套模拟试卷供考生练习，并附详细答案解析，帮助考生查漏 补缺。
试卷讲评与备考建议
针对模拟试卷进行讲评，分析考生答题情况，给出备考建议和指导 。
06
知识拓展：现代物理学前沿领 域简介
拓展阅读
阅读相关文献和资料，了解光学领域 的最新研究进展和应用前景。
05
高考物理真题解析与应试技巧
历年高考物理真题回顾与总结
01
真题来源与命题趋 势
分析历年高考物理真题，总结命 题规律和趋势，为备考提供指导 。
02
考点分布与重点难 点
梳理历年真题中考点的分布情况 ，突出重点难点，帮助考生有针 对性地进行复习。
分光仪
利用光的色散原理，将复合光分解为不同波长的单色光，常用于光 谱分析、光学测量等。
光学实验设计思路和方法
实验目的明确
根据研究目标，确定实验所需 观察的物理现象和测量的物理
量。
合理选择光学仪器
针对实验需求，选择合适的光 学仪器，了解其使用方法和注 意事项。
控制实验条件
确保实验环境的稳定性，如光 源的稳定性、温度的控制等， 以减小误差。
全国通用 2020版高考物理一轮复习：第15章 第2讲 光的波动性电磁波相对论简介
第2讲光的波动性电磁波相对论简介一、光的干涉1．干涉的概念两列频率、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现光被加强，某些地方出现光被减弱，并且加强和减弱的区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象。
2．双缝干涉在用单色光进行的双缝干涉实验中，若双缝处两列光的振动情况完全相同，则在光屏上距双缝的路程差为光波波长整数倍的地方被加强，将出现明条纹；光屏上距双缝的路程差为光波半波长奇数倍的地方光被减弱，出现暗条纹。
3．薄膜干涉利用薄膜(如肥皂膜)前后两表面的反射光束相遇而形成的。
二、光的衍射1．光的衍射光绕过障碍物或狭缝偏离直线传播的路径而进入障碍物的几何阴影中的现象叫光的衍射。
2．光的明显衍射的发生条件只有当障碍物或狭缝的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。
三、光的偏振1．偏振横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振。
2．自然光在与光波传播方向垂直的平面内光振动(指E的振动)沿各个方向振动强度都相同。
如由太阳、电灯等普通光源发出的光。
3．偏振光在与光波传播方向垂直的平面内只有沿着某一个稳定方向振动的光。
如自然光经偏振片作用后的光。
4．应用利用偏振片摄影、观看立体电影等。
四、电磁场和电磁波1．麦克斯韦电磁场理论(2)电磁场：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
2．电磁波(1)产生：电磁场由近及远地向周围传播形成电磁波。
(2)特点：①电磁波传播不需要任何介质，在真空传播的速度最大，c＝3×108 m/s。
②电磁波是横波。
③电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象。
(3)电磁波的发射。
①发射条件：足够高的频率和开放电路。
②调制分类：调幅和调频。
(4)电磁波的接收。
①调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
②解调：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程。
3．LC振荡电路(1)振动过程：LC电路在振荡过程中，电路中的电流、电容器两极板上的电荷量都做周期性的变化，从能量角度看，LC电路的振荡过程又是电能和磁能的相互转化过程。
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专题练习(三十八)光的波动性电磁波相对论简
介
1．下列说法正确的是()
A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
B．用光导纤维传送图像信息，这是光的衍射的应用
C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰
解析：太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象，A错；用光导纤维传送信息是利用了光的全反射，B错；眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象，C错；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，D对．
答案：D
2.如图所示，某载人飞船返回舱开始以高速进入大气层时，返
回舱表面形成一个温度高达几千摄氏度的高温区，高温区内的气体
和返回舱表面材料的分子被分解和电离，这时返回舱与外界的联系
被中断，这种现象称为“黑障”．产生“黑障”的原因是()
A．飞船受到的万有引力消失
B．飞船为了宇航员的安全而暂时关闭通信系统
C．在飞船周围高温气体被电离成等离子体，从而对飞船的通信天线起屏蔽作用
D．飞船表面温度太高，如同火球，使得航天员看不见外面，外面也看不见飞船里面
光线先传播到C，即C先被照亮，C正确．
答案：C
4．(2012·江苏高考)如图所示，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()
A．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
解析：白炽灯光是自然光，旋转偏振片P，A点光的强度不变，B点光的强度变化，现象C正确．
答案：C
5．(2012·上海高考)下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则()
A．甲为紫光的干涉图样B．乙为紫光的干涉图样
C．丙为红光的干涉图样D．丁为红光的干涉图样
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光
解析：由于太阳光是自然光，能够通过偏振片P；沿竖直方向振动的光，能够通过偏振
片P；沿水平方向振动的光，不能够通过偏振片P；沿与竖直方向成45°角振动的光，部分能够通过偏振片P，所以选项A、B、D正确．
答案：ABD
7．(2013·焦作质检)下列说法正确的是()
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
C．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大D．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
解析：光的偏振现象说明光是横波，A错误．超声波的波长比人耳能听见的声波短，因此人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，B正确．紫光的波长短，因此相邻亮条纹间距一定变小，C错误．光导纤维传播光信号利用光的全反射原理，D正确．答案：BD
8．(2013·开封模拟)下列说法正确的是()
A．X射线的频率比无线电波的频率高
B．做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍，其周期也增大为原来的2倍
C．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮
D．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小
9．(2013·山西四校联考)下列说法正确的是()
A．光纤通信的工作原理是全反射的原理，具有容量大、抗干扰性强等优点
B．自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光
C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹间距大于绿光条纹间距
D．紫外线比红外线更容易发生衍射现象
解析：显然，A、B正确．红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式Δx
＝l
d
λ可知．经过同一双缝，红光所得干涉条纹间距大，C正确．衍射现象的明显程度与缝的宽度(或障碍物的尺寸)及光的波长有关，缝越窄(或障碍物的尺寸越小)，波长越长，衍射
现象越明显，与红外线相比，紫外线的波长更短，更不容易发生衍射现象，D错误．答案：ABC
10．波是日常生活中常见的一种物质，下列有关波的说法正确的有()
A．麦克斯韦预言空间可能存在电磁波，赫兹通过一系列实验证实了他的预言
B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化
C．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
D．以某一速度向观察者驶来一辆汽车，并发出鸣笛，观察者感受到汽笛的频率越来越小
E．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象
解析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过一系列实验证实了他的预言，A正确．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域始终振动加强，振动减弱区域始终振动减弱，不会交替变化，B错误．夜视仪器是利用红外线的热效应工作的，C正确．据多普勒效应可知观察者此时感受到汽笛的频率越来越大，D错误．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉原理，E正确．
答案：ACE
11．(2013·青岛模拟)如图甲所示是用双缝干涉测光的波长的实验装置图．针对a、b、c、d四个位置或部件，回答问题：
甲
(1)双缝应安装在________位置(填字母代号)；
(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(填字母代号)；
转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读下手轮的读数如图乙所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图丙所示．则：
乙丙
(3)条纹的间距是________mm；
(4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是900 mm，则待测光
的波长是________m ．(取三位有效数字)
解析：(1)考查基本常识，双缝应安装在c 位置．
(2)这一问在教材的基础上有所深化．滤光片(a)的目的是为了造就单色光，单缝(b)的目的是为了造就相位相同的光，它们的设置都是为了满足干涉的条件．而激光本身已经具备很好的相干性，所以a 和b 这两个部件的设置就都不必要了．
(3)螺旋测微器的读数，第一个是0.045 mm ，第二个是14.535 mm ，它们的差值是14.490 mm ，中间跨越了10－1＝9个条纹间距，所以，条纹间距是Δx ＝14.490 mm/9＝1.610 mm.
(4)根据实验原理，λ＝d l Δx ＝0.30900
×1.61×10－3 m ＝5.37×10－7 m. 答案：(1)c (2)a 和b (3)1.610 (4)5.37×10－
7 12．用氦氖激光器发出的红光进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d ＝0.1 mm ，双缝到屏的距离L ＝6.0 m ，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm.
(1)氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？
(2)如果把整个装置放入折射率是43
的水中，这时屏上的条纹间距是多少？。