（2020年高考必考考点）选修3-4　机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 第4讲.doc

1、第第 4 讲讲 光的干涉、衍射和偏振光的干涉、衍射和偏振 电磁波与电磁波与 相对论相对论 知识排查 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双缝干涉图样特点 (1)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)通过亮条纹中心的位置 x k l d(k0，1，2)，得相邻的亮条纹(或暗条纹) 之间距离 x 与波长 、双缝间距 d 及屏到双缝间距离 l 的关系为 x l d。 4薄膜干涉：利用薄膜(如肥

2、皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。图样 中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同。 光的衍射 1.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。 2衍射条纹的特点 3双缝干涉与单缝衍射图样对比 单色光的双缝干涉条纹是等间距的， 而单缝衍射条纹宽度不均匀， 中央条纹最宽， 两边依次变窄。 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

3、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。 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电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。 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。 (4)vf，f 是电磁波的频率。 3电磁波的发射 (1)发射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制(调幅或调 频)。 (

4、2)调制方式 调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。 调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。 4无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟接收到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。检波是调制 的逆过程，也叫做解调。 5电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫做电磁波 谱。 按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射 线、 射线。 相对论 1.狭义相对论的两个基本假设 (1)

5、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，光速和光 源、观测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为 Emc2。 小题速练 1思考判断 (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)肥皂泡上呈现彩色水平条纹，是由光的色散产生的。( ) (4)在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。( ) (5)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。( ) (6)自然光是偏振光。( ) (7

6、)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。( ) (8)无线电波不能发生干涉和衍射现象。( ) (9)波长不同的电磁波在本质上完全不同。( ) (10)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 2(多选)以下说法中正确的是( ) A对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去 B白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象 C红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变 D用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉 E不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的 解析

7、对于同一障碍物，它的尺寸 d 不变，波长 越长的光越容易满足 d， 越容易绕过障碍物，所以 A 项正确；白光通过三棱镜出现彩色条纹是光的色散 现象，B 项错误；波的频率由波源决定，波速由介质决定，所以红光从空气进入 水中，频率 f 不变，波速 v 变小，由 vf 得，波长 变小，所以 C 项错误；检 查平面的平整度是利用了光的干涉，所以 D 项正确；由光速不变原理知 E 项正 确。 答案 ADE 3(多选)下列关于电磁波的说法正确的是( ) A麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在 B各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样 C经过调幅后的电磁波是横波，经过调频后的电磁波是纵波

8、D红外线是波长比可见光波长还长的电磁波，常用于医院和食品消毒 E电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变 解析 麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项 A 正确；各种电磁波在真空中的传播速度为 c3108 m/s，与光速相同，选项 B 正确；电磁波是横波，调频或调幅后的电磁波仍是横波，选项 C 错误；医院和 食品消毒常用的是紫外线，选项 D 错误；电磁波由真空进入介质，速度变小， 频率不变，选项 E 正确。 答案 ABE 4如图 1 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

9、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 1 答案 衍射 小于 光的干涉、衍射、偏振 1光的干涉、衍射比较 内容 干涉 衍射 现象 在光叠加区域出现加强或减 弱的现象 光绕过障碍物偏离直线传播 的现象 产生条件 两束光频率相同、 相位差恒定 障碍物或孔的尺寸与波长差 不多或更小 典型实验 杨氏双缝干涉 单缝衍射(圆孔衍射、圆盘衍 射) 图 样 特 点 不 同 点 条纹 宽度 条纹宽度相等 条纹宽度不等、中央最宽 条纹 间距 各相邻条纹间距相等 各相邻条纹间距不等 亮度 情况 清晰条纹，亮度基本相等 中央条纹最亮，两边变暗 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象；

10、干涉、衍射都有明暗相间的 条纹 2.亮暗条纹的判断方法 (1)如图 2 所示， 光源 S1、 S2发出的光到屏上某点的路程差 r2r1k(k0， 1， 2) 时，光屏上出现亮条纹。 图 2 (2)光的路程差 r2r1(2k1) 2(k0，1，2)时，光屏上出现暗条纹。 3薄膜干涉 (1)如图 3 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。 图 3 (2)光照射到薄膜上时，在膜的前表面 AA和后表面 BB分别反射出来，形成两列 频率相同的光波，并且叠加，两列光波同相叠加，出现亮纹；反相叠加，出现暗 纹。 (3)条纹特点：单色光：明暗相间的水平条纹； 白光：彩色水平条纹。 4自然光

11、和偏振光的比较 自然光(非偏振光) 偏振光 光的 来源 直接从光源发出的光 自然光通过起偏器后的光 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， 且沿各个方向振动的光 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 【例 1】 (多选)2017 全国卷，34(1)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 解析 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 x l d

12、可知，要使 x 增大，可以 增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，所以选项 A、C、D 正确， B、E 错误。 答案 ACD 【例 2】 (多选)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光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 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象是利用光的全反射现象 D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 E在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变 窄 解析 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射 光的强度，A 正确；用三棱镜

13、观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，B 错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，C 正确；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，D 错误；根据公式 x l d可得红光变成绿光，波长变小，故干涉条纹间距变窄，E 正确。 答案 ACE 1(多选)光的偏振现象说明光是横波。下列现象中能反映光的偏振特性的是 ( ) 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

14、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 E阳光在水面的反射光是自然光 解析 在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，选项 A、 B 反映了光的偏振特性； 选项 C 是偏振现象的应用； 选项 D 是光的衍射现象， D 项错误；阳光在水面的反射光是偏振光，故选项 E 错误。 答案 ABC 2(多选)如图 4 所示是 a、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干 涉图样，则( ) 图 4 A在同种均匀介质中，a 光的传播速度比 b 光的大 B在真空中 a、b 两光传播速度相同 C从真空射入同种介质发生全反射时，a 光全反射临界角小 D从同种介质

15、射入真空发生全反射时，a 光全反射临界角小 E在相同的条件下，b 光比 a 光更容易产生明显的衍射现象 解析 根据题图可知，b 光的干涉条纹间距大于 a 光的干涉条纹间距。由双缝干 涉条纹间距公式 x l d 可知，b 光 的波长比 a 光的大。由 c f可知，b 光的频 率比 a 光的小，则在同种介质中，b 光的折射率小于 a 光，根据 nc v可知，在介 质中，a 光的传播速度比 b 光的小，选项 A 错误；在真空中 a、b 两光传播速度 相同，均为光速，选项 B 正确；从真空射入同种介质不会发生全反射，选项 C 错误； 由介质射入真空发生全反射的临界角公式 sin C1 n可知， a 光

16、折射率较大， 从同种介质射入真空发生全反射时 a 光全反射临界角小，选项 D 正确；由于 b 光的波长比 a 光的大，根据发生明显衍射现象的条件可知，在相同的条件下，b 光比 a 光更容易产生明显的衍射现象，选项 E 正确。 答案 BDE 3(多选)ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC， 由 a、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于 AB 射入棱镜，经两次反射后光 线垂直于 BC 射出，且在 CD、AE 边只有 a 光射出，光路图如图 5 所示，则 a、 b 两束光( ) 图 5 Aa 光的频率比 b 光的频率小 Bb 光比 a 光更容易发生衍射现象 C在棱镜内，

17、a 光的传播速度比 b 光的大 D以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小 E分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距较小 解析 在 CD 边和 AE 边都只有 a 光射出，说明 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，由临界角公式 sin C1 n，可知 b 光的折射 率较大，a 光的频率比 b 光的频率小，选项 A 正确；根据 nc v可知，在棱镜内， a 光的传播速度比 b 光的传播速度大，选项 C 正确；以相同的入射角从空气斜射 入水中，根据折射定律 nsin i sin r，折射率越大，折射角越小，选项 D 正确；根据 频率与波长的

18、关系可知，a 光的频率比 b 光的频率小，a 光的波长比 b 光的波长 长，所以 a 光比 b 光更容易发生衍射现象，选项 B 错误；由双缝干涉实验得出 的相邻亮(暗)条纹间距公式 x l d 可知，波长较长的单色光的干涉条纹间距较 大，即让 a、b 两束光分别通过同一双缝干涉实验装置，a 光的相邻亮条纹间距 大，选项 E 错误。 答案 ACD 实验：用双缝干涉测光的波长 1基本原理与操作 装置及器材 操作要领 (1)安装：将光源、滤光片、单缝、双缝、 遮光筒、 毛玻璃屏依次安放在光具座上。 (2)调节：接好光源，打开开关，使白炽 灯正常发光调节各部件的中心在同一 高度。 (3)测量头读数：应

19、使测量头分划板中心 刻线和条纹的中心对齐，读出手轮上的 读数。 2.数据处理与误差分析 (1)数据处理 条纹间距 x a2a1 n1 。 波长 d lx。 计算多组数据，求 的平均值。 (2)误差分析 双缝到屏的距离 l 的测量存在误差。 测条纹间距 x 带来的误差。 a干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 b误认为 x 为亮(暗)条纹的宽度。 c分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心。 d测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。 【例 3】 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 6 所示的光具

20、座上组装成双缝干涉装置，用以测 量红光的波长。 图 6 (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)本实验的操作步骤有： 取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏 照亮； 按合理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； 用米尺测量双缝到屏的距离； 用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。 在 操 作 步 骤 时 还 应 注 意 _ 和 _。 解析 (1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源、滤光片、单缝、 双缝、屏，因此应填，E、D

21、、B。 (2)单缝与双缝的间距为 510 cm，使单缝与双缝相互平行。 答案 (1)EDB (2)单缝与双缝的间距为 510 cm 使单缝与双缝相互平行 1在观察光的双缝干涉现象的实验中： (1)将激光束照在如图 7 乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的 _。 图 7 (2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹 宽度将_；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到 的条纹宽度将_(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。 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 x l d 知，双缝间的距离 d 减小时，

22、条纹间距变宽；当双缝到屏的距离 l 减小时，条纹间距变窄。 答案 (1)A (2)变宽 变窄 2在“用双缝干涉测光的波长”实验中，(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮 纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图 8 甲所示。然后 同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，记下此时图乙中 手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x 为_mm。 图 8 (2)已知双缝间距 d 为 2.010 4 m，测得双缝到屏的距离 l 为 0.700 m，由计算公 式 _，求得所测红光波长为_mm。 解析 (1)题图甲的读数为 2.320 mm，题图乙的读数为 13.870

23、mm，x 13.8702.320 61 mm2.310 mm (2)由 x l d 可得 d lx，可求出 2.010 4 0.700 2310 mm6.610 4 mm。 答案 (1)13.870 2.310 (2)d lx 6.610 4 电磁波与相对论 1电磁波的四大特点 (1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质。 (2)在真空中电磁波的传播速度为 3108 m/s。 (3)vf 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电磁波谱的特性及应用 电磁波谱 特性 应用 递变规律 无线电波 容易发生衍射 通信和广播 红外线 热效应 红外线遥感 可见光 引起视觉 照

24、明等 紫外线 荧光效应，能杀菌 灭菌消毒、防伪 X 射线 穿透能力强 医用透视、安检 射线 穿透能力很强 工业探伤、医用治疗 【例 4】 (多选)2016 全国卷，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 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 解析 电磁波在真空中传播的速度均为光速，与频率无关，选项 A 正确；电磁 波是变化

25、的电场和变化的磁场互相激发得到的，选项 B 正确；电磁波传播方向 与电场方向、磁场方向均垂直，选项 C 正确；光是一种电磁波，光可在光导纤 维中传播，选项 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，选项 E 错误。 答案 ABC 1(多选)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，声波也能传递信息 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 E由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大 解析 电磁波可以传递信息，如电视信号；声

26、波也可以传递信息，如人说话，故 A 正确；手机用电磁波传递信息，人说话发出声波，故 B 正确；太阳光中的可 见光是电磁波，在真空中的传播速度约为 3108 m/s， “B 超”中的超声波是声 波，常温下，在空气中的速度大约为 340 m/s，故 C 错误；遥控器发出的红外线 和医院“CT”中的 X 射线频率不同，波速相同，根据 cf 可知波长不同，故 D 错误；由 vc n知电磁波进入水中速度变小，而声波由空气进入水中的速度变大， E 正确。 答案 ABE 2(多选)下列说法正确的是( ) A相对论与量子力学否定了经典力学理论 B真空中的光速在任何惯性参考系中都是相同的 C狭义相对论只适用于惯

27、性参考系 D肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过 狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象 E光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 解析 相对论并不否定经典力学，它是在一定条件下的特殊情形，故选项 A 错 误；根据光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故选 项 B 正确；根据狭义相对论的基本假设可知，选项 C 正确；根据光现象的成因 知，选项 D 正确；全息照相不是利用全反射，而是和光的干涉有关，选项 E 错 误。 答案 BCD 课时作业课时作业 (时间：35 分钟) 基础巩固练 1(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是(

28、) AX 射线对生命物质有较强的作用，过量的 X 射线辐射会引起生物体的病变 B 射线是波长最短的电磁波，它比 X 射线的频率还要高 C紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射 D在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是 射线 E在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信 解析 紫外线比紫光的波长短，更不容易发生干涉和衍射，选项 C 错误；在电 磁波谱中，最容易发生衍射现象的是无线电波，选项 D 错误。 答案 ABE 2(多选)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麦克斯韦预言了电磁波的存在 E赫兹第一次用实验证实

29、了电磁波的存在 解析 电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，选项 A 错误；电场随 时间变化时一定产生磁场，但是不一定产生电磁波，选项 B 错误；根据麦克斯 韦电磁场理论，做变速运动的电荷相当于不均匀变化的电流，在周围产生不均匀 变化的磁场，会在空间产生电磁波，选项 C 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存 在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项 D、E 正确。 答案 CDE 3(多选)下列说法正确的是( ) A光导纤维传递光信号是利用光的直线传播原理 B色散现象表明白光是复色光 C泊松亮斑是光的干涉现象 D增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的1 4 E光的偏振现象表明光是横波 解析

30、光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理，选项 A 错误；泊松亮斑是 光的衍射现象，选项 C 错误。 答案 BDE 4(多选)关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是( ) A有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象 B产生干涉现象的条件之一，就是两列波的频率相等 C薄膜干涉条纹是光在膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D屋外的人虽然看不到屋里的人，却能听到屋里人的声音，这属于波的衍射现 象 E泊松亮斑是光的干涉现象 解析 干涉、 衍射是波特有的现象， 波可以发生干涉， 也可以发生衍射， A 错误； 当两列波发生干涉时，两列波的频率相等，B 正确；由于重力的影响，肥皂膜形 成了上

31、薄下厚的薄膜，薄膜干涉条纹的产生是光在膜的前后两表面反射，形成的 两列光波叠加的结果，C 正确；屋外的人虽然看不到屋里的人，却能听到屋里人 的声音，这属于声波的衍射现象，D 正确；光通过小圆盘，在屏中央出现亮斑， 说明光偏离原来直线方向传播，是光的衍射现象，E 错误。 答案 BCD 5(多选)下列说法正确的是( ) A北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的 B微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应 C常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 D天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究 E遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特

32、 征 解析 北斗导航系统是利用电磁波工作的，选项 A 正确；食物中的水分子在微 波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，选项 B 错误；常用的电视机遥 控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，选项 C 错误；天文学家用射电望 远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究，选项 D 正确；遥感技术中利 用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，选项 E 正确。 答案 ADE 6(多选)下列说法正确的是( ) A水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象 B雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的 C拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的

33、 反射光 D红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同 E狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 解析 水中的气泡看上去比较明亮是因为光从水中射向气泡时， 有一部分光发生 了全反射现象，选项 A 错误；均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电 场， 不能形成电磁波，雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或周期性变 化的磁场产生的，选项 B 错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个 偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光，选项 C 正确；红色和蓝色激光频率不同， 在同一种介质中传播时波速不同，波长不同，而红色和蓝色激光在不同介质中传 播时波长可能相同，选项 D 正确；狭

34、义相对论认为：真空中的光速在不同惯性 参考系中都是相同的，选项 E 正确。 答案 CDE 7(多选)下列关于科学技术的运用的说法正确的是( ) A交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应 B用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射 C在摄像机中，摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号 D雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备 E医生利用 B 超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的 衍射 解析 交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应，选项 A 正确； 用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射，选项 B 正确；在摄像机中， 摄像管的作用是摄取景物

35、的图像并将其转换为电信号，选项 C 正确；雷达是利 用无线电波来测定物体位置的无线电设备，选项 D 错误；医生利用 B 超探测人 体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的反射，选项 E 错误。 答案 ABC 8(多选)下列说法正确的是( ) 图 1 A图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中 a 束光在水珠中传播的速 度一定大于 b 束光在水珠中传播的速度 B图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角 i 逐渐增大到 某一值后不会再有光线从 bb面射出 C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离 L，两相邻亮条纹间距 离将减小 D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度

36、时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹 说明被检测的平面在此处是凸起的 E图戊中的 M、N 是偏振片，P 是光屏。当 M 固定不动，缓慢转动 N 时，光屏 P 上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 解析 甲图中 a 束光折射角大，折射率小，根据 vc n，a 束光在水珠中的传播速 度大，选项 A 正确；乙图中，光束在 aa面的折射角等于在 bb面的入射角，只 要入射角 i90 ， bb面的入射角就小于临界角， 就不会发生全反射， 选项 B 错误； 丙图中，根据 x l d，选项 C 正确，丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此 处是凹陷的，选项 D 错误；有偏振现象的光波为横波，选项 E 正确

37、。 答案 ACE 9. (1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭 缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光 的_相同。如图 2 所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚 线表示波谷，如果放置光屏，在_(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹。 图 2 (2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长 5.8910 7 m，双缝间的距离 d 1 mm， 双缝到屏的距离 l2 m。 求第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距。 解析 (1)要形成光的干涉，两列光的频率应该相同，在题图所示的干涉区域放 置光屏，波峰与波谷相遇的 C

38、 点会出现暗纹。 (2)相邻的亮条纹的中心间距 x l d 由题意知，亮条纹的数目 n10 则第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距 xnl d 代入数据得 x1.17810 2 m 答案 (1)频率 C (2)1.17810 2 m 综合提能练 10(多选)如图 3 所示，光源 S 从水下向真空发射一束由红光和蓝光组成的复色 光，在 A 点该复色光分成 a、b 两束，则下列说法正确的是( ) 图 3 Ab 光是蓝光 B射出水面前 a 光的传播速度较大，射出水面后 a、b 光传播速度相同 C逐渐增大入射角，a 光最先发生全反射 Db 光比 a 光更容易发生明显的衍射现象 Ea、b 两束

39、光在任何情况下都不可能产生稳定的干涉现象 解析 根据 nsin 1 sin 2，结合光路图可知，b 光折射率较大，b 光是蓝光，选项 A 正确；a 光是红光，折射率较小，由 nc v知，射出水面前 a 光的传播速度较大， 射出水面后 a、b 光传播速度相同，均为光速 c，选项 B 正确；由 n 1 sin C可知， b 光的全反射临界角较小，故逐渐增大入射角，b 光最先发生全反射，选项 C 错 误；a 光波长比 b 光波长长，故 a 光更容易发生明显的衍射现象，选项 D 错误； 产生稳定干涉现象的条件是两束光频率相同，故知 a、b 两束光在任何情况下都 不可能产生稳定的干涉现象，选项 E 正确

40、。 答案 ABE 11如图 4 甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安 装在光具座上，并选用缝间距 d0.20 mm 的双缝屏。然后，接通电源使光源正 常工作。已知像屏与双缝屏间的距离 L700 mm。 图 4 (1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺(游标尺)上有 20 分度。某同学调 整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹 A 中心对齐， 如图乙所示，此时测量头上主尺和游标尺的示数如图丙所示，则此示数为 _mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹 B 中心对齐，测 得 A 条纹到 B 条纹间的距离为 8.40 mm。 利用上述测量结果，

41、经计算可得经滤光 片射向双缝的色光的波长 _m(保留 2 位有效数字)。 (2)另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象很明显。若他对实 验装置进行改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以 下改动可能会实现这个效果的是_。 A仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B仅将单缝与双缝间距增大少许 C仅将单缝与双缝的位置互换 D仅将红色滤光片换成绿色滤光片 解析 (1)测量头上示数为 50.05 mm0.25 mm； A 条纹与 B 条纹间的中心距离 为 8.40 mm，共 5 个条纹间隔，则相邻条纹间隔 x1.68 mm，由 xL d，解得 经滤光片射向双缝的色光的波长 4.810 7 m。 (2)根据条纹间隔公式 xL d 知，若要使观察到清晰的条纹数目增加，即减小条 纹间距，则可以减小滤光片射向双缝的色光的波长 ，即可以将红色滤光片换成 绿色滤光片，选项 D 正确。 答案 (1)0.25 4.810 7 (2)D