第4講光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論

一、光的干涉、衍射和偏振

1.光的干涉

(1)定義：在兩列光波疊加的區(qū)域，某些區(qū)域相互加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋，某些區(qū)域相互減弱，出

現(xiàn)噎條紋，且加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象.

(2)條件：兩束光的頻率相同、相位差恒定.

(3)雙縫干涉圖樣特點(diǎn)：?jiǎn)紊庹丈鋾r(shí)，形成明暗相間的等間距的干涉條紋；白光照射時(shí)，中

央為白色亮條紋,其余為彩色條紋.

2.光的衍射

發(fā)生明顯衍射的條件：只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)相差不多,甚至比光的波長(zhǎng)還小的時(shí)

候，衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯.

3.光的偏振

(1)自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波

的強(qiáng)度都相同.

(2)偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng)的光.

(3)偏振光的形成

①讓自然光通過(guò)偏振片形成偏振光.

②讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和折射,反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全

偏振光.

(4)光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波.

【自測(cè)11(多選)下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是()

答案BC

解析圖A屬于單縫衍射，圖B屬于薄膜干涉，圖C屬于薄膜干涉，圖D屬于白光的色散，

故屬于光的干涉現(xiàn)象的是B、C.

二、電磁波和相對(duì)論

1.電磁場(chǎng)、電磁波、電磁波譜

(1)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論

變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng).

⑵電磁波

①電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)的傳播，形成電磁波.

②電磁波的傳播不需要介質(zhì),可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度相回(都

等于光速).

③不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越火

④。=必/是電磁波的頻率.

(3)電磁波的發(fā)射

①發(fā)射條件：開(kāi)放電路和高頻振蕩信號(hào),所以要對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(調(diào)幅或調(diào)頻).

②調(diào)制方式

a.調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變.

b.調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變.

⑷無(wú)線電波的接收

①當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到無(wú)線電波的頻率相笠時(shí)，激起的振蕩電流最強(qiáng),這就是電

諧振現(xiàn)象.

②使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做謖諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做圜I電路.

③從經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程，叫做檢波.檢波是調(diào)制的逆過(guò)程,也叫

做解調(diào).

(5)電磁波譜：按照電磁波的頻率或波長(zhǎng)的大小順序把它們排列成譜叫做電磁波譜.

按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列的電磁波譜為：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、丫射線.

2.相對(duì)論

(1)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)

①狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的.

②光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的，光速和光源、觀測(cè)者間

的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系.

(2)質(zhì)速關(guān)系

①物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大,物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0

之間有如下關(guān)系：

mo

②物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量總要大王靜止時(shí)的質(zhì)量m0.

(3)質(zhì)能關(guān)系

用根表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程為：E=m±.

【自測(cè)2】關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說(shuō)法正確的是()

A.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息

B.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波

C.太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同

D.遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同

答案B

解析電磁波和聲波都能傳遞信息，比如人們之間的語(yǔ)言交流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；太陽(yáng)光中的可

見(jiàn)光屬于電磁波，而“B超”中的超聲波屬于機(jī)械波，它們的傳播速度不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)比X射線波長(zhǎng)大得多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電

磁波又有聲波，選項(xiàng)B正確.

【自測(cè)3】關(guān)于狹義相對(duì)論的說(shuō)法，不正確的是()

A.狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的

B.狹義相對(duì)論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c,與光源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)

C.狹義相對(duì)論只涉及無(wú)加速運(yùn)動(dòng)的慣性系

D.狹義相對(duì)論在任何情況下都適用

答案D

命題點(diǎn)一光的干涉現(xiàn)象

1.雙縫干涉

(1)條紋間距公式：揖=夕，對(duì)同一雙縫干涉裝置，光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋的間距越大.

(2)明暗條紋的判斷方法：

如圖1所示，光源Si、S2發(fā)出的光到屏上P點(diǎn)的路程差為Ar=-2—n.

圖1

當(dāng)Ar=M(k=0,l,2…)時(shí)，光屏上尸'處出現(xiàn)明條紋.

當(dāng)Ar=(2左+1)梟=0,1,2…)時(shí)，光屏上P處出現(xiàn)暗條紋.

2.薄膜干涉

(1)形成原因：如圖2所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射

到薄膜上時(shí)，在膜的前表面AA'和后表面8次分別反射回來(lái)，形成兩列頻率相同的光波，

并且疊加.

圖2

(2)明暗條紋的判斷方法：

兩個(gè)表面反射回來(lái)的兩列光波的路程差等于薄膜厚度的2倍.

在尸1、2處，Ar=nA(n=1,2,3?"),薄膜上出現(xiàn)明條紋.

在。處，Ar=(2"+1春兒=0,1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋.

類型1光的雙縫干涉

【例1】關(guān)于楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()

A.單縫的作用是獲得頻率相同的兩相干光源

B.雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干光源

C.光屏上距兩縫的路程差等于半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋

D.照射到單縫的單色光的頻率越高，光屏上出現(xiàn)的條紋越寬

答案B

解析單縫的作用是獲得一束細(xì)光，故A錯(cuò)誤；雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干

光源，B正確；屏上出現(xiàn)暗條紋處距兩縫的路程差等于半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；單色

光的頻率越高，波長(zhǎng)越短，根據(jù)Ax=不，知相鄰條紋的間距越小，條紋越窄，故D錯(cuò)誤.

【例21如圖3所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，Si和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與

N和&距離之差為2.1X10Fm,今分別用A、8兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問(wèn)P

點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？

(1)已知A光在折射率為"=1.5的介質(zhì)中波長(zhǎng)為4XICT?m；

(2)已知3光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15X1CF7m,當(dāng)2光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為

37°(sin370=0.6,cos37°=0.8)；

(3)若用A光照射時(shí)，把其中一條縫遮住，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象.

答案(1)暗條紋(2)亮條紋(3)見(jiàn)解析

解析(1)設(shè)A光在空氣中波長(zhǎng)為九，在介質(zhì)中波長(zhǎng)為石，由〃=3=￡得

九=”義2=L5X4X10-7m=6X10-7m

根據(jù)路程差A(yù)r=2.1Xlorm

Ar2.1X10-6m

所以Ni=17=6*10-7m=3.5

由此可知，從s和8到尸點(diǎn)的路程差A(yù)r是波長(zhǎng)九的3.5倍，所以P點(diǎn)為暗條紋.

(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sin。=/得

15

n—

sin3703

由此可知，B光在空氣中波長(zhǎng)心為

丸3=〃2介=]X3.15XIO'm=5.25X10-7m

“Ar2.1X10-6m

所以％=方=5.25X10-7m=4

可見(jiàn)，用8光做光源，尸點(diǎn)為亮條紋.

(3)光屏上仍出現(xiàn)明暗相間的條紋，但中央條紋最寬最亮，兩邊條紋變窄變暗.

類型2光的薄膜干涉

【例3】劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖4甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻

璃上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜.當(dāng)光垂直入射后，

從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示，干涉條紋有如下特點(diǎn)：

圖4

(1)任意一條亮條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；

(2)任意相鄰亮條紋和暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定.

現(xiàn)若在圖甲的裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察

到的干涉條紋()

A.變疏B.變密C.不變D.消失

答案A

解析如圖所示，若抽去一張紙片，則三角截面空氣層的傾角變小，則干涉條紋變疏，A正

確.

【變式1】一束白光在真空中通過(guò)雙縫后在屏上觀察到的干涉條紋，除中央白色亮條紋外，兩

側(cè)還有彩色條紋，其原因是()

A.各色光的波長(zhǎng)不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同

B.各色光的速度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同

C.各色光的強(qiáng)度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同

D.上述說(shuō)法都不正確

答案A

解析白光包含各種顏色的光，它們的波長(zhǎng)不同，在相同條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，它們的

干涉條紋間距不同，所以在中央亮條紋兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，A正確.

命題點(diǎn)二光的衍射和偏振現(xiàn)象

1.對(duì)光的衍射的理解

(1)波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯.在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別.

(2)衍射現(xiàn)象說(shuō)明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長(zhǎng)比障礙物小得多時(shí)，

光才可以看做是沿直線傳播的.

2.單縫衍射與雙縫干涉的比較

單縫衍射雙縫干涉

條紋

條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等

寬度

不

條紋

同各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距

間距

點(diǎn)

亮度

中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等

情況

干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都

相同點(diǎn)

有明暗相間的條紋

3.光的干涉和衍射的本質(zhì)

光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理,

都可認(rèn)為是從單縫通過(guò)兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的.

4.光的偏振

（1）自然光與偏振光的比較

類別自然光（非偏振光）偏振光

光的

從普通光源發(fā)出的光自然光通過(guò)起偏器后的光

來(lái)源

在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光

光的振在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，

振動(dòng)沿任意方向,且沿各個(gè)方向振動(dòng)

動(dòng)方向光振動(dòng)沿特定方向

的光的強(qiáng)度相同

（2）偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等.

【例41如圖5所示的4種明暗相間的條紋分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形

成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣（黑色部分表示亮條紋）.在

下面的4幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是（）

圖5

A.紅黃藍(lán)紫B.紅紫藍(lán)黃

C.藍(lán)紫紅黃D.藍(lán)黃紅紫

答案B

解析雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋除中央亮條紋最寬、最亮之外，兩側(cè)條紋

亮度、寬度都逐漸減小，因此1、3為雙縫干涉條紋，2、4為單縫衍射條紋.雙縫干涉條紋的

寬度（即相鄰亮、暗條紋間距）Ax=],紅光波長(zhǎng)比藍(lán)光波長(zhǎng)長(zhǎng)，則紅光干涉條紋間距大于藍(lán)

光干涉條紋間距，即1、3分別對(duì)應(yīng)于紅光和藍(lán)光.而在單縫衍射中，當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波

長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射越明顯，即中央條紋越寬越亮，2、4分別對(duì)應(yīng)于紫光和黃光.綜上所述，1、2、

3、4四個(gè)圖中亮條紋的顏色依次是：紅、紫、藍(lán)、黃，B正確.

【例51奶粉中碳水化合物（糖）的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來(lái)測(cè)量糖溶液的濃

度，從而鑒定含糖量.偏振光通過(guò)糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)

一個(gè)角度a,這一角度a稱為“旋光度”，a的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將a的測(cè)量值與

標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品的含糖量了.如圖6所示，S是自然光源，A、B是偏振片，

轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品尸置于A、8之間.

圖6

（1）偏振片A的作用是.

（2）偏振現(xiàn)象證明了光是一種.

（3）（多選）以下說(shuō)法中正確的是（）

A.到達(dá)0處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱

B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱

C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得。處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于a

D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得。處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于a

答案（1）把自然光變成偏振光（2）橫波（3）ACD

【變式2】讓太陽(yáng)光垂直照射一塊遮光板，板上有一個(gè)可以自由收縮的三角形孔，當(dāng)此三角形

孔緩慢縮小直至完全閉合時(shí)，在孔后的屏上將先后出現(xiàn)（）

A.由大變小的三角形光斑，直至光斑消失

B.由大變小的三角形光斑、明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失

C.由大變小的三角形光斑，明暗相間的條紋，直至黑白色條紋消失

D.由大變小的三角形光斑、圓形光斑、明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失

答案D

解析當(dāng)孔足夠大時(shí)，由于光的直線傳播，所以屏上首先出現(xiàn)的是三角形光斑，之后隨著孔

繼續(xù)縮小，出現(xiàn)小孔成像，成的是太陽(yáng)的像，故為小圓形光斑，隨著孔的進(jìn)一步縮小，當(dāng)尺

寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)明暗相間的彩色條紋，最后隨孔的閉合而全部消失，故D正確.

命題點(diǎn)三電磁波與相對(duì)論

1.對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解

2.對(duì)電磁波的理解

（1）電磁波是橫波.電磁波的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、傳播方向三者兩兩垂直，如圖7所示.

（2）電磁波與機(jī)械波的比較

名稱

電磁波機(jī)械波

產(chǎn)生由周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)（波源）的振動(dòng)產(chǎn)生

波的特點(diǎn)橫波縱波或橫波

在空氣中不大（如聲波波速在空氣中

波速在真空中等于光速c=3X108m/s

一般為340m/s）

是否需要

不需要介質(zhì)（在真空中仍可傳播）必須有介質(zhì)（真空中不能傳播）

介質(zhì)

能量傳播電磁能機(jī)械能

類型1對(duì)電磁波的理解

【例6】（多選）（2016?全國(guó)卷H-34（D）關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)

B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波

C.電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直

D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸

E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失

答案ABC

解析電磁波在真空中傳播速度等于光速，與頻率無(wú)關(guān)，A正確；電磁波是周期性變化的電

場(chǎng)和磁場(chǎng)互相激發(fā)得到的，B正確；電磁波傳播方向與電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向均垂直，C正確；

光是一種電磁波，光可在光導(dǎo)纖維中傳播，D錯(cuò)誤；電磁振蕩停止后，電磁波仍會(huì)在介質(zhì)或

真空中繼續(xù)傳播，E錯(cuò)誤.

【變式3】（2016?天津理綜⑴如圖8所示，我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)

的克星，它標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑，米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波的波長(zhǎng)在1?10m

范圍內(nèi)，則對(duì)該無(wú)線電波的判斷正確的是（）

圖8

A.米波的頻率比厘米波頻率高

B.和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播

C.同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象

D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

答案C

V

解析根據(jù)/=/可知，電磁波的波長(zhǎng)越大，頻率越低，故米波的頻率比厘米波的頻率低，選

項(xiàng)A錯(cuò)誤；無(wú)線電波的傳播不需要介質(zhì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；無(wú)線電波同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，

選項(xiàng)C正確；干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，故該無(wú)線電波也能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D

錯(cuò)誤.

類型2對(duì)狹義相對(duì)論的理解和應(yīng)用

【例7】如圖9所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對(duì)地面的速度均為接近光

速c）.地面上的人測(cè)得它們相距為L(zhǎng),則飛船A上的人測(cè)得兩飛船間的距離（選填“大

于”“等于”或“小于”「當(dāng)8向A發(fā)出一光信號(hào)，飛船A上的人測(cè)得該信號(hào)的速度為

圖9

答案大于c（或光速）

解析狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理之一就是光速不變?cè)?，因此飛船A上的人測(cè)得信號(hào)的速

度仍等于c（或光速），以地面為參考系，在運(yùn)動(dòng)方向有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，而B(niǎo)相對(duì)A是靜止的，

沒(méi)有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，則飛船A上的人測(cè)得兩飛船距離應(yīng)大于L.

g雙基鞏固練

1.關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是（）

A.只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波

B.電磁波會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，是縱波

C.電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

D.紫外線的頻率比紅外線的頻率小

答案C

解析由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論知，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，振蕩的電場(chǎng)

和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播，形成電磁波，A錯(cuò)誤；電磁波會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，是橫波，

B錯(cuò)誤；干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，C正

確；紫外線的頻率比紅外線的頻率大，D錯(cuò)誤.

2.小朋友吹出的肥皂泡泡、熱菜湯表面的油花、馬路上積水表面的油膜，都有彩色花紋.這是

下列哪種原因形成的（）

A.光的色散B.光的干涉

C.光的直線傳播D.光的衍射

答案B

3.下列說(shuō)法正確的是（）

A.雨后天空中的彩虹是由光的干涉產(chǎn)生的

B.紫外線可殺菌消毒是因?yàn)樗休^強(qiáng)的熱效應(yīng)

C.紅光和黃光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，紅光形成的相鄰亮條紋間距大

D.觀察者相對(duì)于頻率一定的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到聲波的頻率與波源頻率相同

答案C

4.某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到圖1甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條

件后，觀察到的條紋如乙圖所示.他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是（）

IIIIIIII

m甲m

乙

圖1

A.減小光源到單縫的距離

B.減小雙縫之間的距離

C.減小雙縫到光屏之間的距離

D.換用頻率更高的單色光源

答案B

解析由原=不，可知減小雙縫之間的距離，增大雙縫到光屏之間的距離，換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的

單色光源，即換用頻率更低的單色光源，都可以增加條紋寬度，B正確.

5.（多選）關(guān)于可見(jiàn)光，下列說(shuō)法正確的是（）

A.可見(jiàn)光中的紅光比紫光的頻率低

B.可見(jiàn)光不能在真空中傳播

C.可見(jiàn)光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射

D.可見(jiàn)光能發(fā)生光的干涉和衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光是橫波

答案AC

解析根據(jù)電磁波譜知，可見(jiàn)光中的紅光比紫光的頻率低，選項(xiàng)A正確；可見(jiàn)光能在真空中

傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)光的衍射的條件可知，可見(jiàn)光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射，選項(xiàng)C

正確；偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，可見(jiàn)光能發(fā)生光的干涉和衍射現(xiàn)象，并不能說(shuō)明光是橫

波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

6.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波.下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是（）

A.一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變

化

B.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90。時(shí),

反射光是偏振光

C.日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰

D.通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋

答案D

解析在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光是偏振光，A、B選項(xiàng)反映

了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，D是光的衍射現(xiàn)象.

7.關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是（）

A.穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)

B.均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)

C.變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的

D.振蕩的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是振蕩的

答案D

解析麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論要點(diǎn)是：變化的磁場(chǎng)（電場(chǎng)）要在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)（磁場(chǎng)），若磁

場(chǎng)（電場(chǎng)）的變化是均勻的，產(chǎn)生的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）是穩(wěn)定的，若磁場(chǎng)（電場(chǎng)）的變化是振蕩的，產(chǎn)生

的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）也是振蕩的，故D項(xiàng)正確.

8.（多選）關(guān)于電磁波及其應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）

A.麥克斯韋首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

B.電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

C.電磁波的接收要經(jīng)過(guò)調(diào)諧和調(diào)制兩個(gè)過(guò)程

D.微波能使食物中的分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇從而實(shí)現(xiàn)加熱的目的

答案BD

9.（多選）以下說(shuō)法正確的是（）

A.相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)

B.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波

C.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，則條紋間距變寬

D.赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

答案ACD

解析相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是相聯(lián)系的，與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，故A

正確；偏振是橫波的特有現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波，故B錯(cuò)誤；由&=夕知

入射光由綠光變?yōu)榧t光，則條紋間距將變寬，C正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲

用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故D正確.

10.（多選）以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述，其中正確的是（）

A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振

B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

C.交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利用了波的干涉原理

D.狹義相對(duì)論認(rèn)為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的

答案BD

解析用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉，A錯(cuò)誤；麥克斯韋

預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故B正確；交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)

量車速是利用了多普勒效應(yīng)，C錯(cuò)誤；根據(jù)相對(duì)論原理，在所有慣性系中，物理規(guī)律有相同

的表達(dá)形式，即一切物理規(guī)律都是相同的，故D正確.

%綜合提升練

11.（多選）抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖