PAGEPAGE6第4講光的干涉與衍射電磁波相對論◎基礎(chǔ)鞏固練1．(多選)(2024·吉林長春質(zhì)檢)下列說法正確的是________。A．電磁波和機械波一樣依靠于介質(zhì)傳播B．照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象C．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特殊光明是光的全反射現(xiàn)象D．γ射線波長比X射線波長短E．改變的磁場肯定會產(chǎn)生改變的電場解析：電磁波可以在真空中傳播，A錯誤。勻稱改變的磁場產(chǎn)生的電場是不變的，E錯誤。答案：BCD2．(多選)(2024·遼寧鞍山質(zhì)檢)下列說法正確的是________。A．光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的直線傳播原理B．色散現(xiàn)象表明白光是復(fù)色光C．泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象D．增透膜的厚度應(yīng)為入射光在增透膜中波長的eq\f(1,4)E．光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波解析：光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的全反射原理，A錯誤。泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，C錯誤。答案：BDE3．(多選)[2024·東北三校聯(lián)考]下列說法正確的是________。A．波的傳播過程中，質(zhì)點的振動頻率等于波源的振動頻率B．愛因斯坦狹義相對論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的C．當某列聲波產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時，相應(yīng)聲源的振動頻率肯定發(fā)生改變D．物體做受迫振動時，驅(qū)動力的頻率越高，受迫振動的物體振幅越大E．X射線的頻率比無線電波的頻率高解析：聲波發(fā)生多普勒效應(yīng)時，相應(yīng)聲源的振動頻率不變，C錯；物體做受迫振動時，驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相同時，振幅最大，D錯。答案：ABE4．(多選)下列說法中正確的是________。A．水中的氣泡看上去比較光明是因為有一部分光發(fā)生了衍射現(xiàn)象B．雷達放射的電磁波是由勻稱改變的電場或磁場產(chǎn)生的C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，可在鏡頭前加一個偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光D．紅色和藍色的激光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同E．狹義相對論認為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的解析：水中的氣泡看上去比較光明是因為光從水中射向氣泡時，有一部分光發(fā)生了全反射現(xiàn)象，選項A錯誤；勻稱改變的電場或磁場只能產(chǎn)生恒定的磁場或電場，不能形成電磁波，雷達放射的電磁波肯定是由周期性改變的電場或周期性改變的磁場產(chǎn)生的，選項B錯誤；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，可在鏡頭前加一個偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光，選項C正確；紅色和藍色激光頻率不同，在同一種介質(zhì)中傳播時波速不同，波長不同，而紅色和藍色激光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同，選項D正確；狹義相對論認為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的，選項E正確。答案：CDE5．(多選)(2024·河南鄭州質(zhì)檢)下列說法中正確的是________。A．做簡諧運動的物體，其振動能量與振幅無關(guān)B．全息照相的拍攝利用了光的干涉原理C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和視察者的運動無關(guān)D．醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來進行手術(shù)，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點E．機械波和電磁波都可以在真空中傳播解析：做簡諧運動的物體的振幅由振動能量確定，所以A項錯。全息照相利用了光的干涉原理，B項正確。依據(jù)愛因斯坦狹義相對論的光速不變原理，可知C項正確。因為激光具有亮度高、能量大的特點，醫(yī)學(xué)上用其作“光刀”來進行手術(shù)，所以D項正確。因為機械波傳播時須要介質(zhì)，所以它不能在真空中傳播，E項錯誤。答案：BCD6．(多選)(2024·河北刑臺檢測)在以下各種說法中，正確的是________。A．一單擺做簡諧運動，擺球相繼兩次通過一同位置時的速度必相同B．機械波和電磁波本質(zhì)上不相同，但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象C．橫波在傳播過程中，相鄰的波峰通過同一質(zhì)點所用的時間為一個周期D．改變的電場肯定產(chǎn)生改變的磁場；改變的磁場肯定產(chǎn)生改變的電場E．相對論認為：真空中的光速大小在不同慣性參考系中都是相同的解析：因速度是矢量具有方向性，經(jīng)過同一位置時速度大小相同而方向不肯定相同，A錯。反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象是波的特性，B正確。波動周期等于質(zhì)點的振動周期，C正確。勻稱改變的電場產(chǎn)生恒定的磁場，D錯。由相對論可知E正確。答案：BCE7．(多選)(2024·四川廣安、遂寧、內(nèi)江、眉山四市二診)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是________。A．電磁波在真空和介質(zhì)中的傳播速度相同B．周期性改變的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波譜中的無線電波與可見光相比，更簡單產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象D．電磁振蕩可以產(chǎn)生電磁波，若波源的電磁振蕩停止，其放射到空間的電磁波隨即消逝E．放射電磁波是為了用它傳遞某種信號，載有信號的電磁波可以在真空中傳輸也可以通過光纜傳輸解析：電磁波在真空中的傳播速度最大，在其他介質(zhì)中的速度將變小，而且介質(zhì)的折射率越大，速度越小，A錯誤。依據(jù)電磁波學(xué)問知，B正確。波長越長的無線電波的波動性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)象越簡單發(fā)生，C正確。當放射電路的電磁振蕩停止了，只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會馬上消逝，還要接著傳播一段時間，D錯誤。電磁波可以通過電纜、光纜進行有線傳輸，也可以實現(xiàn)無線傳輸，電磁波的頻率越高，相同時間傳遞的信息越大，光的頻率比無線電波的頻率高得多，因此光纜可以傳遞大量信息，E正確。答案：BCE8.(多選)(2024·陜西渭南二模)a、b兩種單色光組成的光束從玻璃進入空氣時，其折射光束如圖所示，則關(guān)于a、b兩束光的說法正確的是________。A．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B．增大入射角時，a光首先發(fā)生全反射C．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率D．在真空中a光的波長大于b光的波長E．分別用這兩束光照射雙縫干涉試驗裝置，在光屏上都能出現(xiàn)干涉條紋，a光的相鄰條紋間距大于b光解析：a光的偏折程度小于b光，所以對a光的折射率小于對b光的折射率，增大入射角，b光首先發(fā)生全反射，A正確，B錯誤。折射率大，頻率大，所以a光的頻率小于b光的頻率，C錯誤。依據(jù)c＝λf知，a光的波長長，再由Δx＝eq\f(l,d)λ，a光的相鄰條紋間距大于b光，D、E正確。答案：ADE9．(多選)關(guān)于光的現(xiàn)象，下列說法中正確的是________。A．只有橫波才會發(fā)生偏振現(xiàn)象B．白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋C．光照到不透亮小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射D．雨后天晴，公路上的油膜在陽光照射下呈五彩繽紛，這屬于薄膜干涉現(xiàn)象E．通過同一個雙縫干涉試驗裝置，紅光的兩相鄰條紋間距較藍光小解析：只有橫波才會發(fā)生偏振現(xiàn)象，A項正確；白光是由一系列不同波長的單色光組成，它的單縫衍射圖樣是彩色相間的直條紋，B項錯誤；泊松亮斑是光照射到一半徑很小的不透光的圓板上后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是證明光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一，C項正確；雨后天晴，公路上的油膜在陽光照射下呈五彩繽紛，這屬于薄膜干涉現(xiàn)象，D項正確；通過同一個雙縫干涉試驗裝置，由于紅光的波長較長，紅光的兩相鄰條紋間距較藍光大，E項錯誤。答案：ACD◎?qū)嵙μ嵘?0．(多選)如圖所示是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則________。A．在同種勻稱介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大B．在真空中a、b兩光傳播速度相同C．從真空射入同種介質(zhì)發(fā)生全反射時，a光全反射臨界角小D．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光全反射臨界角小E．在相同的條件下，b光比a光更簡單產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象解析：依據(jù)題圖可知，b光的干涉條紋間距大于a光的干涉條紋間距。由雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(Lλ,d)可知，b光的波長比a光的大。由λ＝eq\f(c,f)可知，b光的頻率比a光的小，則在同種介質(zhì)中，b光的折射率小于a光，依據(jù)n＝eq\f(c,v)可知，a光的傳播速度比b光的小，選項A錯誤。在真空中a、b兩光傳播速度相同，均為光速，選項B正確。從真空射入同種介質(zhì)不會發(fā)生全反射，選項C錯誤。由介質(zhì)射入真空的全反射臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)可知，a光折射率較大，從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光全反射臨界角小，選項D正確。由于b光的波長比a光的大，依據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，在相同的條件下，b光比a光更簡單產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項E正確。答案：BDE11．(多選)(2024·湖南名校聯(lián)考)如圖所示，光源S從水下向真空射一束由紅光和藍光組成的復(fù)色光，在A點該復(fù)色光分成a、b兩束，則下列說法正確的是________。A．b光是藍光B．射出水面前a光的傳播速度較大，射出水面后a、b光傳播速度相同C．漸漸增大入射角，a光最先發(fā)生全反射D．b光比a光更簡單發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象E．a(chǎn)、b兩束光在任何狀況下都不行以產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象解析：依據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，結(jié)合光路圖可知，b光折射率較大，b光是藍光，選項A正確。a光是紅光，折射率較小，由n＝eq\f(c,v)知，射出水面前a光的傳播速度較大，射出水面后a、b光傳播速度相同，均為光速c，選項B正確。由n＝eq\f(1,sinC)可知，b光的全反射臨界角較小，故漸漸增大入射角，b光最先發(fā)生全反射，選項C錯誤。a光波長比b光波長長，故a光更簡單發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D錯誤。產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是兩束光頻率相同，故知a、b兩束光在任何狀況下都不行能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項E正確。答案：ABE12．(多選)(2024·遼寧本溪聯(lián)合模擬)如圖所示，O1O2是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線，A、B是關(guān)于O1O2軸等距且平行的兩束不同單色細光束，從玻璃體右方射出后的光路如圖所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不斷左右移動光屏，可在屏上得到一個光斑P，依據(jù)該光路圖，下列說法正確的是________。A．該玻璃體對A光的折射率比對B光的折射率小B．A光的頻率比B光的頻率高C．在該玻璃體中，A光比B光的波長長D．在真空中，A光的波長比B光的波長長E．A光從空氣進入該玻璃體后，其頻率變高解析：通過玻璃體后，A光的偏折程度比B光的小，所以該玻璃體對A光的折射率比對B光的折射率小，而折射率越大，光的頻率越高，所以A光的頻率比B光的頻率低，由c＝λf知，A光的波長比B光的長，A、D正確，B錯誤。依據(jù)v＝eq\f(c,n)可知，A光的折射率較小，則A光在玻璃磚中的速度較大，波長較長，C正確。光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變，E錯誤。答案：ACD13.(1)楊氏干涉試驗證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿意干涉的必要條件，則兩列光的________相同。如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，假如放置光屏，在________(選填“A”“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋。(2)在上述楊氏干涉試驗中，若單色光的波長λ＝5.89