电磁波与相对论
第十三章 光学 电磁波 相对论13-1(新课标复习资料)

易 错 易 混 分 析
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
②当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光 的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射, 不发生折射.当折射角等于90° 时,实际上就已经没有折 射光了. ③全反射现象可以从能量的角度去理解:当光由光 密介质射向光疏介质时,在入射角逐渐增大的过程中, 反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入 射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,这时 就发生了全反射.
限 时 规 范 特 训 随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
同,但频率不变.
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第十三章
光学 电磁波 相对论
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基 础 知 识 梳 理
高三物理
例1
[2010· 江苏物理卷]如图所示,一束激光从O点
随 堂 针 对 训 练
由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上表 面的A点射出.已知入射角为θ1,A与O相距l,介质的折
限 时 规 范 特 训
易 错 易 混 分 析
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
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基 础 知 识 梳 理
高三物理
3.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体对光路的控制 类别 项目 结构 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
玻璃砖上下表 横截面为三角 面是平行的 形的三棱镜
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第十三章
光学 电磁波 相对论
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高三物理
第1单元 功和功率
选修3-4
三年高考-高考物理试题分项版解析 专题14 光、电磁波和相对论(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题14 光、电磁波和相对论一、选择题1.【2016·某某卷】一束单色光由空气进入水中,如此该光在空气和水中传播时A.速度一样,波长一样B.速度不同,波长一样C.速度一样,频率一样D.速度不同,频率一样【答案】D【考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系【方法技巧】此题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征,应用公式c公式分析光进入不同介质中的传播速度。
vn2.【2016·某某卷】各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A.γ射线、紫外线、可见光、红外线B.γ射线、红外线、紫外线、可见光C.紫外线、可见光、红外线、γ射线D.红外线、可见光、紫外线、γ射线【答案】A【解析】在电磁波谱中,各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线,所以选项A正确。
【考点定位】电磁波谱【方法技巧】此题需要记得电磁波谱按照波长或频率的排列顺序,按照这个顺序就可以分析出答案。
3.【2016·卷】如下说法正确的答案是A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度等于光速,A正确;在空气中传播的声波是纵波,B错误;声波的传播需要介质,可以在空气、液体和固定中传播,C错误;光属于电磁波,其传播不需要介质,可以在真空中传播,D错误。
【考点定位】考查了机械波和电磁波【方法技巧】此题的关键是知道光是电磁波的一种,电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度一样,机械波传播的是振动形式,其传播离不开介质,机械波在传播过程中波速由介质决定。
4.【2016·某某卷】在双缝干预实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,如此A.中间条纹间距较两侧更宽B.不同色光形成的条纹完全重合C.双缝间距离越大条纹间距离也越大D.遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹【答案】D【考点定位】双缝干预、lxdλ∆=、单缝衍射【方法技巧】通过双缝干预条纹特征和单缝衍射条纹特征进展分析和判断,再应用公式l xd λ∆=分析条纹间距。
2020届高考物理专题 光的波动性、电磁波和相对论(包含答案)

2020届高考物理光的波动性、电磁波和相对论(含答案)1.在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有() A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离答案AC2.下列现象属于光的衍射的是()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答案B3.如图所示,让太阳光或白炽灯光先后通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象。
这个实验表明()A.光是电磁波B.光是一种横波C.光是一种纵波D.光是概率波答案B4.下列关于电磁波的说法正确的是()A.电磁波只能在真空中传播B.电场随时间变化时一定产生电磁波C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在答案C5.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()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答案ACD6.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是()A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度,是利用光的偏振现象B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象答案D7.(1)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是()A.光的折射现象、色散现象B.光的反射现象、干涉现象C.光的衍射现象、偏振现象D.光的直线传播现象(2)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,图的四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()A.甲、丙B.乙、丙C.甲、丁D.乙、丁(3)如图,激光的波长为5.30×10-7 m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m,则在这里出现的应是______(填“明条纹”或“暗条纹”)。
2023年高考物理真题分类解析-光学电磁波相对论

N 单元 光学 电磁波 相对论N1 光的传播37.N1(2)[2023·山东卷] 如以下图,一玻璃球体的半径为R ,O 为球心,AB 为直径.来自 B 点的光线 BM 在 M 点射出,出射光线平行于 AB ,另一光线 BN 恰好在 N 点发生全反射.∠ABM =30°,求:①玻璃的折射率.②球心 O 到 BN 的距离.37.(2)[解析] 设光线 BM 在 M 点的入射角为 i ,折射角为 r ,由几何学问可知,i =30°, r =60°,依据折射定律得 n sin r =sin i ⑤代入数据得n = 3⑥光线 BN 恰好在 N 点发生全反射,则∠BNO 为临界角 C . sin C 1 =n⑦ 设球心到 BN 的距离为 d ,由几何学问可知d =R sin C ⑧联立⑥⑦⑧式得 d = 3 ⑨3 R14.N1 [2023·北京卷] 一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的( ) A .速度变慢,波长变短 B .速度不变,波长变短C .频率增高,波长变长D .频率不变,波长变长 14.A [解析] 光从一种介质进入另一种介质时,频率不变,C 项错误;由 nc速度变慢,B 项错误;由 v =λ得f 12.B .[2023·江苏卷]=v 可得, ,波长变短,D 项错误.所以此题的正确答案为A 项.N2 光的波动性(1) N2 如以下图,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 两点光的强度变化状况是 .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 不变图 12图 13(2) N2“测定玻璃的折射率”试验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针 A 、B ,在另一侧再竖直插两个大头针 C 、D .在插入第四个大头针 D 时,要使它 .图是在白纸上留下的试验痕迹,其中直线a 、a ′是描在纸上的玻璃砖的两个边.依据该图可算得玻璃的折射率 n = .(计算结果保存两位有效数字)12.B.[答案] (1)C (2)挡住 C 及 A 、B 的像 1.8(1.6~1.9 都算对)[解析] (1)旋转偏振片 P ,A 处得到的是始终强度一样的偏振光,偏振光再经过偏振片, 在 B 处的光强随着 P 转动而变化,当Q 的透振方向与经过 P 的偏振光的振动方向垂直时,B 处的光强为 0.(2)插在 D 点的大头针必需挡住 C 及 A 、B 的像,这样才保证沿 A 、B 的光线经过 C 、D ; 作出光路图如以下图,以入射点O 为圆心作圆,交入射光线与折射光线于E 、F ,从E 、F 作EG 法线的垂线交法线于 G 、H ,用刻度尺量出 EG 、FH 的长,由公式 n =sin i EO EG sin = = 求出折射率.r FH FH FON3 电磁场 电磁波20.N3[2023·浙江卷] 为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器 C 置于储罐中,电容器可通过开关 S 与线圈 L 或电源相连,如以下图.当开关从 a 拨到 b 时,由 L 与 C 构成的回路中产生周期 T =2π LC 的振荡电流.当罐中的液面上升时( )A .电容器的电容减小B .电容器的电容增大C .LC 回路的振荡频率减小D .LC 回路的振荡频率增大20.BC [解析] 由于罐中的液体是不导电的,介电常数比空气大.当液面上升时,金属板间的电介质的介电常数增加,因此,电容器的电容增大,选项A 错误,选项B 正确;依据振荡电路的周期公式可知,振荡周期增大,振荡频率减小,选项D 错误,选项C 正确.16.L1N3 [2023·四川卷] 如以下图,在铁芯 P 上围着两个线圈 a 和 b ,则( )A. 线圈 a 输入正弦交变电流,线圈 b 可输出恒定电流B. 线圈 a 输入恒定电流,穿过线圈 b 的磁通量确定为零C. 线圈 b 输出的交变电流不对线圈 a 的磁场造成影响D.线圈 a 的磁场变化时,线圈 b 中确定有电场16.D [解析] 当线圈 a 输入正弦交变电流时,线圈 b 输出同频率的正弦交变电流,A 错误;当线圈 a 输入恒定电流时,线圈 a 产生稳定的磁场,通过线圈 b 的磁通量不变,但不是零,B 错误;由于互感,每个线圈的交变电流都对另外一个线圈的磁场产生影响,C 错误;依据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场确定产生电场,D 正确.N4 相对论N5 试验:测玻璃砖的折射率21.N5[2023·浙江卷] 在“测定玻璃的折射率”试验中,某同学经正确操作插好了 4 枚大头针,如图甲所示.甲乙(1) 在图中画出完整的光路图;(2) 对你画出的光路图进展测量和计算,求得该玻璃砖的折射率 n = (保存 3 位有效数字);(3) 为了观测光在玻璃不同外表的折射现象,某同学做了两次试验,经正确操作插好了8 枚大头针,如图乙所示.图中 P 和 P 1 2 是同一入射光线上的 2 枚大头针,其对应出射光线上 的 2 枚大头针是 P 3和 (填“A ”或“B ”). 21.[答案] (1)如以下图(2)1.51(1.48~1.54)(3)A[解析] (1)完整的光路图如以下图.sin i(2)用量角器测出入射角i 与折射角r,依据折射定律n=sin r得出结果;或者利用坐标纸结合入射角和折射角画两个直角三角形,然后用刻度尺测出所对应的直角边和斜边的长度,进一步计算出正弦值,再代入折射定律公式即可.(3)由图可知,由于入射光线比较靠近玻璃砖的右边,经过上外表折射后,再经过右侧面折射出来,故应当通过A 点.N6 试验:用双缝干预试验测量光的波长16.N6[2023·全国卷]在双缝干预试验中,某同学用黄光作为入射光.为了增大干预条纹的间距,该同学可以承受的方法有( )A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离L16.AC [解析] 双缝干预的条纹间距Δx=dλ,由黄光改为红光,波长λ变大,条纹间距Δx 增大,所以A 正确;蓝光波长小于黄光波长,条纹间距Δx 减小,B 错误;增大双缝到屏的距离L,条纹间距Δx 增大,C 正确,增大双缝之间的距离d,条纹间距Δx 减小,D 错误.19.(1)N6 [2023·福建卷] 在“用双缝干推测光的波长”试验中:(试验装置如以以下图)①以下说法哪一个是错误的.(填选项前的字母)A.调整光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干预亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距aΔx=n-1②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为mm.19.(1)[答案] ①A ②1.970[解析] ①试验中应先使光源、遮光筒的轴线在同一水平线上,然后放上单缝和双缝再依次调整单缝和双缝的高度;②手轮上的读数=固定尺的读数+可动尺的读数,即为1.5 mm+47.0×0.01 mm=1.970 mm.N7 光学综合6.N7 [2023·天津卷]半圆形玻璃砖横截面如图,AB 为直径,O 点为圆心.在该截面内有a、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖,两入射点到O 的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的状况如以下图,则a、b 两束光( )A.在同种均匀介质中传播,a 光的传播速度较大B.以一样的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角大C.假设a 光照耀某金属外表能发生光电效应,b 光也确定能D.分别通过同一双缝干预装置,a 光的相邻亮条纹间距大6.ACD [解析] 完成光路图,如以下图,其中OP、OQ 分别为a、b 两光线在玻璃砖内部传播时的法线.两单色光垂直AB 射入玻璃砖的入射点到O 的距离相等,由几何关系可知,两光线在半圆边界上的入射角相等,b 光发生了全反射而a 光没有发生全反射,说明 b 光的临界角较小,则b光具有折射率较大(以一样的入射角从空气斜射入水中,b光折射角小)、频率较大(假设a 光照耀某金属外表能发生光电效应,b 光也确定能)、波长较短(通过同一双缝干预装置,b 光的相邻亮条纹间距小)、在同种均匀介质中传播速度较小等特点.18.N7 [2023·四川卷] a、b 两种单色光组成的光束从介质进入空气时,其折射光束如以下图.用a、b 两束光( )A.先后照耀双缝干预试验装置,在缝后屏上都能消灭干预条纹,由此确定光是横波B.先后照耀某金属,a 光照耀时恰能逸出光电子,b 光照耀时也能逸出光电子C.从同一介质以一样方向射向空气,其界面为平面,假设b 光不能进λ空气,则a 光也不能进入空气D.从同一介质以一样方向射向空气,其界面为平面,a 光的反射角比b 光的反射角大18.C [解析]横波和纵波都能发生干预现象,A 错误;由图知,a 光的折射率较大,则a 光的频率较大,所以假设a 光照耀某金属恰能逸出光电子,则b 光照耀该金属确定不能逸出光电子,B 错误;a 光的折射率较大,则a 光的临界角较小,以一样入射角从同一个介质射入空气时,假设b 光发生全反射,则a 光确定发生全反射,C 正确;依据光的反射定律,反射角等于入射角,D 错误.34.N7(2)[2023·课标全国卷]一玻璃立方体中心有一点状光源.今在立方体的局部外表镀上不透亮薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体.该玻璃的折射率为2,求镀膜的面积与立方体外表积之比的最小值.34.(2)[解析] 如图,考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上外表发生折射.依据折射定律有n sinθ=sinα①式中,n 是玻璃的折射率,入射角等于θ,α是折射角.现假设A 点是上外外表积最小的不透亮薄膜边缘上的一点.由题意,在A 点刚好发生全反射,故πα=②A 2,由几何关系有设线段OA 在立方体上外表的投影长为RA= R sin θ = A ③R 2 +⎛a ⎫2A ⎝2⎭ 式中 a 为玻璃立方体的边长. 由①②③式得 a R = ④A 2 n 2-1由题给数据得 a R = ⑤A 2由题意,上外表所镀的面积最小的不透亮薄膜应是半径为R 与玻璃立方体的外表积 S 之比为S ′ 6πR 2 的圆.所求的镀膜面积S ′ AS 6a 2 由⑤⑥式得 S ′ πS =4⑦ ⑥A A。
《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件 第12章 波与相对论第4单元 光的波动性 电磁波 相对论

B.任何变化的电场周围一定有磁场
C.振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分 离的统一体,即电磁场
D.电磁波的理论在先,实践证明在后
[审题指导] 分析麦克斯韦的电磁场理论时,要注意“变化”“均匀变化” “周期性变化”这几种说法的不同。
[尝试解题] 根据麦克斯韦的电磁场理论可知选项A错,若电场或磁场 的变化是均匀的,则不能形成电磁波,只能形成稳定的磁场或
10-7~
10-9
化学效应、 荧光效应 __________ 能杀菌
X射线 γ射线
1016~ 1019
>1019
10-8~ 贯穿性强 -11 10
<10-11
贯穿本领 最强
衍 医用消毒、 射 能 防伪 力 检查、医 减 用 弱 透视 工业探伤、 医用治疗
照明、摄 影
[试一试]
2.下列说法正确的是
A.麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性
(
)
B.红外线的显著作用是热作用,紫外线最显著的 作用是化学作用 C.X射线的穿透本领比γ射线更强
D.X射线与γ射线的产生机理不同,因此它们的频
率范围界线分明,不可能重叠
解析:麦克斯韦提出了光的电磁说,赫兹用实验证明了 光的电磁说的正确性。X射线是原子的内层电子受激发 而产生的,γ射线是原子核受激发而产生的,产生机理
[记一记]
一、光的干涉
1.产生条件 (1)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)将同一列光波分解为两列光波,可以获得相干 光源, 双缝干涉 和薄膜干涉都是用此方法获得相干 光源。
2.两种典型的干涉
(1)杨氏双缝干涉:
①原理如图12-4-1所示。 ②明、暗条纹的条件: (ⅰ)单色光:形成 明暗相间
专题十六 电磁波 相对论

专题十六电磁波相对论1.(2013四川理综,1,6分)下列关于电磁波的说法,正确的是()A.电磁波只能在真空中传播B.电场随时间变化时一定产生电磁波C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在答案C2.(2013四川理综,4,6分)迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待。
该行星的温度在0℃到40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。
“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。
设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则()A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同B.如果人到了该行星,其体重是地球上的2倍C.该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短答案B3.(2013浙江理综,14,6分)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射线波长相同答案B4.[2013江苏单科,12B(2)]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)。
【导与练】2015届高考物理大一轮复习 第3讲 光 电磁波 相对论简介课件 新人教版选修3-4

图3-5
1 A. πR 6 1 C. πR 3
解析
1 B. πR 4 5 D. πR 12
信号进行 调制 (包括调幅和调频).
(2)调制方式 ①调幅:使高频电磁波的 振幅 随信号的强弱而变.调幅 广播(AM)一般使用中波和短波波段. ②调频:使高频电磁波的 频率 随信号的强弱而变.调频
广播(FM)和电视广播都采用调频的方法调制.
5.无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率 相等 时,激起的振荡电流 最强 ,这就是电谐振现象. ______ (2)使接收电路产生电谐振的过程叫做 调谐 .能够调谐的接 收电路叫做 调谐 电路. (3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程,叫 做 检波 .检波是
答案 B
5.很多公园的水池底都装有彩灯,当一细束由红、蓝两色 组成的灯光从水中斜射向空气时,关于光在水面可能发生
的反射和折射现象,下列光路图中正确的是
(
).
解析
红光、蓝光都要发生反射,红光的折射率较小,所以
红光发生全反射的临界角较蓝光大,蓝光发生全反射时,红 光不一定发生,故C正确. 答案 C
热点一
内容 条纹 宽度 图 样 特 点 不同 条纹 亮度 情况 相同点
干涉 条纹宽度相等 央最宽
衍射 条纹宽度不等,中
各相邻条纹间距 各相邻条纹间距不
点
间距 相等
基本相等
等
边变暗
清晰条纹,亮度 中央条纹最亮,两
干涉、衍射都是波特有的现象;干
涉、衍射都有明暗相间的条纹
2.薄膜干涉 (1)相干光来自于薄膜的前、后表面(或上、下表面)反射回
到了偏振光.
判断正误,正确的划“√”,错误的划 “×”.
【沪科版】2013年高考物理二轮复习课件:13-1光学 电磁波 相对论简介

第1单元
光的干涉、衍射、偏振
一、光的干涉现象 1.杨氏双缝干涉 (1)原理如图所示. (2)明、暗条纹的条件 ①单色光 a.光的路程差 r2-r1=kλ(k=0,1,2…),光屏上出现明条纹. λ b.光的路程差 r2-r1=(2k+1) (k=0,1,2…),光屏上出现暗条 2 纹. ②白光:光屏上出现彩色条纹. l (3)条纹间距公式:Δx=dλ
(4)如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片 P 和 Q,以光的传 播方向为轴旋转偏振片 P 或 Q,可以看到透射光的强度会发生变化, 这是光的偏振现象,这个实验表明______________________.
【思路点拨】
解答此题应把握以下三点:
(1)色散、衍射、干涉原理与现象的区别. (2)发生明显衍射的条件. (3)光的偏振的实验.
【名师点评】
(1)光的折射、光的干涉、光的衍射现象都能使
太阳光呈现彩色,但产生的原理和彩色条纹的形状都有区别,要注 意加以识别. (2)太阳光或白炽灯发出的光是自然光,通过一个偏振片后变为 偏振光,另一个偏振片转动时,光屏上透射光的强度就发生了变化.
(4)应用 ①增透膜. ②利用光的干涉检查平整度. 【特别提醒】 (1)只有相干光才能形成稳定的干涉图样.
(2)单色光形成明暗相间的单色干涉条纹,白光形成彩色条纹. (3)观察薄膜干涉条纹时,应该与光源处在薄膜的同一侧观察.
二、光的衍射 1.光的衍射:光绕过障碍物偏离直线传播的现象. 2.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. 3.衍射条纹的特点 (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)泊松亮斑(圆盘衍射): 当光照到不透明的半径很小的小圆盘上 时,在圆盘的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相 间的圆环).
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电磁波与相对论
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、传播方向三者两两垂直,如图8所示.
图8
(2)电磁波与机械波的比较
名称
项目
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c=3×10
8
m/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
例3 (2016·全国Ⅱ·34(1))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
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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
答案 ABC
解析 电磁波在真空中传播速度等于光速,与频率无关,A正确;电磁波是周期性变化的电
场和磁场互相激发得到的,B正确;电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直,C正确;
光是一种电磁波,光可在光导纤维中传播,D错误;电磁振荡停止后,电磁波仍会在介质或
真空中继续传播,E错误.
5.(2016·北京理综·14)下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中以光速c传播
B.在空气中传播的声波是横波
C.声波只能在空气中传播
D.光需要介质才能传播
答案 A
6.(2016·天津理综·1)如图9所示,我国成
图9
功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑,
米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是( )
A.米波的频率比厘米波频率高
B.和机械波一样须靠介质传播
C.同光波一样会发生反射现象
D.不可能产生干涉和衍射现象
答案 C
解析 根据f=vλ可知,电磁波的波长越大,频率越低,故米波的频率比厘米波的频率低,选
项A错误;无线电波的传播不需要介质,选项B错误;无线电波同光波一样会发生反射现
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象,选项C正确;干涉和衍射是波特有的现象,故无线电波也能发生干涉和衍射现象,选
项D错误.
7.如图10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________.
图10
答案 大于 c(或光速)
解析 狭义相对论的两个基本原理之一就是光速不变原理,因此A测得信号的速度仍等于c
或光速,以地面为参考系,在运动方向有尺缩效应现象,而B相对A是静止,没有尺缩效
应现象,则A测得两飞船距离应大于L.