2024年新高考物理第一輪復(fù)習(xí)：選修3-4 第4講

第4講光的干涉，衍射和偏振電磁波與

相對(duì)論

I知識(shí)椅理?雙基過(guò)關(guān)緊抓教材自主落實(shí)

知識(shí)排查

知識(shí)點(diǎn)_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)值條紋，且加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。

2.條件：兩束光的頻率相回、相位差恒定。

3.雙縫干涉圖樣特點(diǎn)

（1）單色光照射時(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）通過(guò)亮條紋中心的位置x=±e（k=°，匕2…），得相鄰的亮條紋（或暗條紋）

之間距離Z與波長(zhǎng)入雙縫間距d及屏到雙縫間距離/的關(guān)系為2=%

激光束一

4.薄膜干涉：利用薄膜（如肥皂液薄膜）前后表面反射的光相遇而形成的。圖樣

中同一條亮（或暗）條紋上所對(duì)應(yīng)薄膜厚度蛔。

知識(shí)總二光的衍射

1.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)11差丕多，甚至比光的

波長(zhǎng)還小的時(shí)候,衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯。

2.衍射條紋的特點(diǎn)

單處衍射圓孔衍射圓盤桁射

3.雙縫干涉與單縫衍射圖樣對(duì)比

單色光的雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋寬度不均勻，中央條紋最寬,

兩邊依次變窄。

知識(shí)點(diǎn)三光的偏振

1.自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿,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

⑴讓自然光通過(guò)偏振片形成偏振光。

⑵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)明光是一種橙波。

知識(shí)點(diǎn)四電磁波

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)。

2.電磁波

⑴電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)的傳播，形成電磁波。

⑵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

播速度相同(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

越小。

(4)0=，；/是電磁波的頻率。

3.電磁波的發(fā)射

(1)發(fā)射條件：開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1(調(diào)幅或調(diào)

頻)。

(2)調(diào)制方式

①調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。

②調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。

4.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)線電波的頻率相筆時(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)程叫做謖謂，能夠調(diào)諧的接收電路叫做謖謂電路。

(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、2T外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射

線、丫射線。

知識(shí)點(diǎn)五相對(duì)論1.狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)

⑴狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是招圓的。

(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)能關(guān)系

用機(jī)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)能方程為七=叱。

小題速練

1.思考判斷

(1)光的顏色由光的頻率決定。()

(2)只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉。()

(3)肥皂泡上呈現(xiàn)彩色水平條紋，是由光的色散產(chǎn)生的。()

(4)在“雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)中，雙縫的作用是使白光變成單色光。()

(5)陽(yáng)光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。()

(6)自然光是偏振光。()

(7)電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)。()

(8)無(wú)線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。()

4.如圖1所示，A、B兩幅圖是由同一束單色光分別入射到圓孔而形成的圖樣,

其中圖A是光的（選填“干涉”或“衍射”）圖樣。由此可以判斷出圖

A所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑（選填“大于”或“小于”）圖B所對(duì)應(yīng)的圓孔

的孔徑。

圖1

答案衍射小于

課堂互動(dòng)?研透考點(diǎn)不同考點(diǎn)不同講法

卷息n光的干涉、衍射、偏振

i.光的干涉、衍射比較

內(nèi)容干涉衍射

在光疊加區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減光繞過(guò)障礙物偏鴇直線傳播

現(xiàn)象

弱的現(xiàn)象的現(xiàn)象

障礙物或孔的尺寸與波長(zhǎng)差

產(chǎn)生條件兩束光頻率相同、相位差恒定

不多或更小

典型實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉單縫衍射（圓孔衍射、圓盤衍

射)

條紋

條紋寬度相等條紋寬度不等、中央最寬

寬度

不

圖條紋

同各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等

樣間距

點(diǎn)

特亮度

清淅條紋，亮度基本相等中央條紋最亮，兩邊變暗

盧情況

干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的

相同點(diǎn)

條紋

2.亮暗條紋的判斷方法

⑴如圖2所示，光源Si、S2發(fā)出的光到屏上某點(diǎn)的路程差相一比=2(2=0,1,2…)

時(shí)，光屏上出現(xiàn)亮條紋。

(2)光的路程差丁〃=(2左+1曲=0,1,2…)時(shí)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。

3.薄膜干涉

⑴如圖3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。

⑵光照射到薄膜上時(shí)，在膜的前表面A4和后表面B9分別反射出來(lái)，形成兩列

頻率相同的光波，并旦疊加，兩列光波同相疊加，出現(xiàn)亮紋；反相疊加，出現(xiàn)暗

紋。

(3)條紋特點(diǎn)：①單色光：明暗相間的水平條紋；

②白光：彩色水平條紋。

4.自然光和偏振光的比較

自然光（非偏振光）偏振光

光的

直接從光源發(fā)出的光自然光通過(guò)起偏器后的光

來(lái)源

光的在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振

在垂直于光的傳播方向的平

振動(dòng)動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光

面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向

方向的強(qiáng)度相同

【例1］（多選）［2017.全國(guó)卷H,34（1）］在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在

雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的

間距，可選用的方法是（）

A.改用紅色激光

B.改用藍(lán)色激光

C.減小雙縫間距

D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)

E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)

解析根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距—=方可知，要使1增大，可以

增大波長(zhǎng)或增大雙縫到屏的距離或縮小雙縫間的距離，所以選項(xiàng)A、C、D正確，

B、E錯(cuò)誤。

答案ACD

【例2］（多選）光在科學(xué)技術(shù)，生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確

的是（）

A.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象

C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象

D.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

E.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變

窄

解析光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，減弱反射光的強(qiáng)度，增加透射

光的強(qiáng)度，A正確；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的色散現(xiàn)象，B

錯(cuò)誤；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象，C正確；用透明的標(biāo)準(zhǔn)

平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，D錯(cuò)誤；根據(jù)公式1

=稱可得紅光變成綠光，波長(zhǎng)變小，故干涉條紋間距變窄，E正確。

答案ACE

I多維訓(xùn)練精選練透

1.(多選)光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波。卜.列現(xiàn)象中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

E.陽(yáng)光在水面的反射光是自然光

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，選項(xiàng)

A、B反映了光的偏振特性；選項(xiàng)C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用；選項(xiàng)D是光的衍射現(xiàn)象，

D項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)光在水面的反射光是偏振光，故選頊E錯(cuò)誤。

答案ABC

2.(多選)如圖4所示是以b兩光分別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干

涉圖樣，貝U()mmmin

“光的干涉圖樣〃光的干涉圖樣

圖4

A.在同種均勻介質(zhì)中，。光的傳播速度比光的大

B.在真空中〃、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(shí)，。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(shí)，〃光全反射臨界角小

E.在相同的條件下，6光比。光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象

解析根據(jù)題圖可知，〃光的干涉條紋間距大于。光的干涉條紋間距。由雙縫干

涉條紋間距公式a=）可知，b光的波長(zhǎng)比。光的大。由可知，〃光的頻

率比。光的小，則在同種介質(zhì)中，〃光的折射率小于。光，根據(jù)〃=&可知，在介

質(zhì)中，4光的傳播速度比人光的小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在真空中4、Z?兩光傳播速度

相同，均為光速，選項(xiàng)B正確；從真空射入同種介質(zhì)不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)C

錯(cuò)誤；由介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射的臨界角公式sinC=［可知，。光折射率較大，

從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)。光全反射臨界角小，選項(xiàng)D正確；由于8

光的波長(zhǎng)比。光的大，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，在相同的條件下，h

光比。光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)E正確。

答案RDF.

3.（多選）ABCQE為單反照相機(jī)取景器中五棱鏡的一個(gè)截面示意圖，AB1.BC,

由〃兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直于AB射入棱鏡，經(jīng)兩次反射后光

線垂直于8c射出，且在CO、AE邊只有。光射出，光路圖如圖5所示，則。、

b兩束光（）

圖5

A.。光的頻率比方光的頻率小

B.人光比。光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

C.在棱鏡內(nèi)，。九的傳播速度比力九的大

D.以相同的入射角從空氣斜射入水中，〃光的折射角較小

E.分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，。光的相鄰亮條紋間距較小

解析在邊和AE邊都只有。光射出，說(shuō)明〃光發(fā)生了全反射，而。光沒(méi)有

發(fā)生全反射，說(shuō)明〃光的臨界角較小，由臨界角公式sinC=5可知人光的折射

率較大，。光的頻率比人光的頻率小，選項(xiàng)A正確；根據(jù)〃可知，在棱鏡內(nèi)，

。光的傳播速度比b光的傳播速度大，選項(xiàng)C正確；以相同的入射角從空氣斜射

入水中，根據(jù)折射定律〃=震，折射率越大，折射角越小，選項(xiàng)D正確；根據(jù)

頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系可知，。光的頻率比Z?光的頻率小，。光的波長(zhǎng)比〃光的波長(zhǎng)

長(zhǎng)，所以。光比〃光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由雙健干涉實(shí)驗(yàn)潺出

的相鄰亮（暗）條紋間距公式乂=%可知，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的單色光的干涉條紋間距較

大，即讓。、方兩束光分別通過(guò)同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，。光的相鄰亮條紋間距

大，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。

答案ACD

考點(diǎn)21實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)

1.基本原理與操作

裝置及器材操作要領(lǐng)

(1)安裝：將光源、濾光片、單縫、雙縫、

濾光片汽縫雙牌干涉儀遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。

光源\總縫、遮光筒1毛磐璃屏

(2)調(diào)節(jié)：接好光源，打開開關(guān)，使白熾

燈正常發(fā)光.調(diào)節(jié)各部件的中心在同一

四盛L

高度。

|llll|l|ll|llll|llll|l|lI1if|\

0?2心s?拒￡4,-力

Si(3)測(cè)量頭讀數(shù)：應(yīng)使測(cè)量頭分劃板中心

刻度尺]?T|._y|

刻線和條紋的中心對(duì)齊，讀出手輪上的

讀數(shù)。

2.數(shù)據(jù)處理與誤差分析

(1)數(shù)據(jù)處理

①條紋間距■=二1o

n-I

②波長(zhǎng)2=%。

③計(jì)算多組數(shù)據(jù)，求2的平均值。

(2)誤差分析

①雙縫到屏的距離/的測(cè)量存在誤差。

②測(cè)條紋間距-帶來(lái)的誤差。

a.干涉條紋沒(méi)有調(diào)整到最清晰的程度。

b.誤認(rèn)為原為亮(暗)條紋的寬度。

c.分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心。

d.測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清。

【例3】現(xiàn)有毛玻璃屏4、雙縫8、白光光源C、單縫。和透紅光的濾光片E

等光學(xué)元件，要把它們放在如圖6所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)

量紅光的波長(zhǎng)。

遮光筒

圖6

(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，

表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、、4

(2)本實(shí)驗(yàn)的操作步驟有：

①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏

照亮；

②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，聲使各元件的中心位于遮光筒的

軸線上；

③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；

④用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離。

在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意和

解析(1)雙縫干涉儀各組成部分在光具座上的正確排序?yàn)楣庠?、濾光片、單縫、

雙縫、屏，因此應(yīng)填，E、D、B。

⑵單縫與雙健的間距為5?10cm,使單健與雙縫相互平行。

答案(2)單縫與雙縫的間距為5?10cm

使單縫與雙縫相互平行

［多維訓(xùn)練精選練透

1.在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中：

⑴將激光束照在如圖7乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的

甲

圖7

⑵換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋

寬度將;保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到

的條紋寬度將（以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”

解析（1）雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確；

⑵根據(jù)旗=）知，雙縫間的距離4減小時(shí)，條紋間距變寬；當(dāng)雙縫到屏的距離

/減小時(shí)，條紋間距變窄。

答案（DA（2）變寬變窄

2.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，（1）將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮

紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第I條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖8甲所示。然后

同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖乙中

手輪上的示數(shù)mm,求得相鄰亮紋的間距Ax為mm。

甲

圖8

（2）已知雙縫間距d為2.0X10-4m,測(cè)得雙縫到屏的距離/為0.700m,由計(jì)算公

式7=,求得所測(cè)紅光波長(zhǎng)為mm。

解析（1）題圖甲的讀數(shù)為2.320mm,題圖乙的讀數(shù)為13.870mm,A.r=

13.870—2.320

mm=2.310mm

6-1

iJ20X-4

(2)由可得可求出A=一07co-X

2.310mm=6.6義104mm。

答案⑴13.8702.310(2)%x6.6X10-4

考點(diǎn)電磁波與相對(duì)論

1.電磁波的四大特點(diǎn)

⑴電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)。

⑵在真空中電磁波的傳播速度為3XIO?m/So

（3）0=，對(duì)電磁波同樣適用。

（4）電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象。

2.電磁波譜的特性及應(yīng)用

電磁波譜特性應(yīng)用遞變規(guī)律

無(wú)線電波容易發(fā)生衍射通信和廣播

紅外線熱效應(yīng)紅外線遙感

波頻

長(zhǎng)

可見(jiàn)光引起視覺(jué)照明等率

減

增

九

紫外線熒光效應(yīng)，能殺菌滅菌消毒、防偽大

X射線穿透能力強(qiáng)醫(yī)用透視、安檢

Y射線穿透能力很強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療

【例4］（多選）［2016?全國(guó)卷H,34（1）］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

解析電磁波在真空中傳播的速度均為光速，與頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A正確；電磁

波是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)互相激發(fā)得到的，選項(xiàng)B正確；電磁波傳播方向

與電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向均垂直，選項(xiàng)C正確；光是一種電磁波，光可在光導(dǎo)纖

維中傳播，選項(xiàng)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，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。

答案ABC

I多維訓(xùn)練精選練透

1.（多選）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，聲波也能傳遞信息

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

E.由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波速度變小，聲波速度變大

解析電磁波可以傳遞信息，如電視信號(hào)；聲波也可以傳遞信息，如人說(shuō)話，故

A正確；手機(jī)用電磁波傳遞信息，人說(shuō)話發(fā)出聲波，故B正確；太陽(yáng)光中的可

見(jiàn)光是電磁波，在真空中的傳播速度約為3X1（）8m/s,“B超”中的超聲波是聲

波，常溫下，在空氣中的速度大約為340m/s,故C錯(cuò)誤；遙控器發(fā)出的紅外線

和醫(yī)院“CT”中的X射線頻率不同，波速相同，根據(jù)。=",可知波長(zhǎng)不同，故D

錯(cuò)誤；由0=彳知電磁波進(jìn)入水中速度變小，而聲波由空氣進(jìn)入水中的速度變大,

E正確。

答案ABE

2.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.相對(duì)論與量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論

B.真空中的光速在任何慣性參考系中都是相同的

C.狹義相對(duì)論只適用于慣性參考系

D.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過(guò)

狹縫看太陽(yáng)光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象

E.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理

解析相對(duì)論并不否定經(jīng)典力學(xué)，它是在一定條件下的特殊情形，故選項(xiàng)A錯(cuò)

誤；根據(jù)光速不變?cè)?，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故選

項(xiàng)B正確；根據(jù)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)可知，選項(xiàng)C正確；根據(jù)光現(xiàn)象的成因

知，選項(xiàng)D正確；全息照相不是利用全反射，而是和光的干涉有關(guān)，選項(xiàng)E錯(cuò)

誤。

答案BCD

課時(shí)作業(yè)

（時(shí)間:35分鐘）

基礎(chǔ)鞏固練

1.（多選）關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法正確的是（）

A.X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變

B.了射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高

C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射

D.在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是y射線

E.在電磁波譜中，無(wú)線電波一般可用于通信

解析紫外線比紫光的波長(zhǎng)短，更不容易發(fā)生干涉和衍射，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在電

磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波，速項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案ABE

2.（多選）下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是（）

A.電磁波只能在真空中傳播

B.電場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生電磁波

C.做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波

D.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在

F-赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

解析電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)隨

時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，但是不一定產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯

韋電磁場(chǎng)理論，做變速運(yùn)動(dòng)的電荷相當(dāng)于不均勻變化的電流，在周圍產(chǎn)生不均勻

變化的磁場(chǎng)，會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)C正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存

在，赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)D、E正確。

答案CDE

3.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)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(zhǎng)的;

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(hào)是利用光的全反射原理，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；泊松亮斑是

光的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

答案BDE

4.（多選）關(guān)于波的干涉、衍射等現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）

A.有的波只能發(fā)生干涉現(xiàn)象，有的波只能發(fā)生衍射現(xiàn)象

B.產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件之一，就是兩列波的頻率相等

C.薄膜干涉條紋是光在膜的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果

D.屋外的人雖然看不到屋里的人，卻能聽(tīng)到屋里人的聲音，這屬于波的衍射現(xiàn)

象

E.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象

解析干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象，波可以發(fā)生干涉，也可以發(fā)生衍射，A錯(cuò)誤;

當(dāng)兩列波發(fā)生干涉時(shí)，兩列波的頻率相等，B正確；由于重力的影響，肥皂膜形

成了上薄下厚的薄膜，薄膜干涉條紋的產(chǎn)生是光在膜的前后兩表面反射，形成的

兩列光波疊加的結(jié)果，C正確；屋外的人雖然看不到屋里的人，卻能聽(tīng)到屋里人

的聲音，這屬于聲波的衍射現(xiàn)象，D正確；光通過(guò)小圓盤，在屏中央出現(xiàn)亮斑，

說(shuō)明光偏離原來(lái)直線方向傳播，是光的衍射現(xiàn)象，E錯(cuò)誤。

答案RCD

5.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波進(jìn)行定位和導(dǎo)航的

B.微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應(yīng)

C常用的電視機(jī)遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)

D.天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波進(jìn)行天體物理研究

E.遙感技術(shù)中利用了紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線來(lái)探測(cè)被測(cè)物體的特

征

解析北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波工作的，選項(xiàng)A正確；食物中的水分子在微

波的作用下熱運(yùn)動(dòng)加劇，溫度升高，內(nèi)能增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；常用的電視機(jī)遙

控器通過(guò)發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；天文學(xué)家用射電望

遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波進(jìn)行天體物理研究，選項(xiàng)D正確；遙感技術(shù)中利

用紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線來(lái)探測(cè)被測(cè)物體的特征，選項(xiàng)E正確。

答案ADE

6.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.水中的氣泡看上去比較明亮是因?yàn)橛幸徊糠止獍l(fā)生了衍射現(xiàn)象

B.雷達(dá)發(fā)射的電磁波是由均勻變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的

C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，可在鏡頭前加一個(gè)偏振片來(lái)減弱櫥窗玻璃表面的

反射光

D.紅色和藍(lán)色的激光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波長(zhǎng)可能相同

E.狹義相對(duì)論認(rèn)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明亮是因?yàn)楣鈴乃猩湎驓馀輹r(shí)，有一部分光發(fā)生

了全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)只能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)或電

場(chǎng)，不能形成電磁波，雷達(dá)發(fā)射的電磁波一定是由周期性變化的電場(chǎng)或周期性變

化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，可在鏡頭前加一個(gè)

偏振片來(lái)減弱櫥窗玻璃表面的反射光，選項(xiàng)C正確；紅色和藍(lán)色激光頻率不同，

在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)波速不同，波長(zhǎng)不同，而紇色和藍(lán)色激光在不同介質(zhì)中傳

播時(shí)波長(zhǎng)可能相同，選項(xiàng)D正確；狹義相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同慣性

參考系中都是相同的，選項(xiàng)E正確。

答案CDF

7.（多選）下列關(guān)于科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用的說(shuō)法正確的是（）

A.交通警察用監(jiān)視器測(cè)量汽車的速度時(shí)可利用多普勒效應(yīng)

B.用聲吶探測(cè)水中的暗礁、潛艇，利用了波的反射

C.在攝像機(jī)中，攝像管的作用是攝取景物的圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)

D.雷達(dá)是利用超聲波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備

E.醫(yī)生利用B超探測(cè)人體內(nèi)臟的位置，發(fā)現(xiàn)可能的病變，其原理是利用了波的

衍射

解析交通警察用監(jiān)視器測(cè)量汽車的速度時(shí)可利用多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)A正確；

用聲吶探測(cè)水中的暗礁、潛艇，利用了波的反射，選項(xiàng)B正確；在攝像機(jī)中，

攝像管的作用是攝取景物的圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，選項(xiàng)C正確；雷達(dá)是利

用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；醫(yī)生利用B超探測(cè)人

體內(nèi)臟的位置，發(fā)現(xiàn)可能的病變，其原理是利用了波的反射，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。

答案ABC

8.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

甲乙丙

被檢測(cè)平面MNP

T戊

圖1

A.圖甲是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖，其中。束光在水珠中傳播的速

度一定大于b束光在水珠中傳播的速度

B.圖乙是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角，逐漸增大到

某一值后不會(huì)再有光線從/為'面射出

C.圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L,兩相鄰亮條紋間距

離將減小

D.圖丁是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋

說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的

E.圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏。當(dāng)M固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)N時(shí)，光屏

P上的光亮度將會(huì)發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波

解析甲圖中。束光折射角大，折射率小，根據(jù)。=今。束光在水珠中的傳播速

度大，選項(xiàng)A正確；乙圖中，光束在。"面的折射角等于在沆/面的入射角，只

要入射角290。，4/面的入射角就小于臨界角，就不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

丙圖中，根據(jù)—=夕，選項(xiàng)C正確，丁圖中的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此

處是凹陷的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；有偏振現(xiàn)象的光波為橫波，選項(xiàng)E正確。

答案ACE

9.(1)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)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(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光

的相同。如圖2所示，在這兩列九波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛

線表示波谷，如果放置光屏，在(選填””“歹或點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋。

圖2

⑵在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長(zhǎng)2=5.89X107m,雙縫間的距離d

=1mm,雙縫到屏的距離/=2m。求第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距。

解析（1）要形成光的干涉，兩列光的頻率應(yīng)該相同，在題圖所示的干涉區(qū)域放

置光屏，波峰與波谷相遇的。點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗紋。

（2）相鄰的亮條紋的中心間距&『夕

由題意知，亮條紋的數(shù)目〃=10

則第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距工=當(dāng)

代入數(shù)據(jù)得犬=1.178義10-2m

答案⑴頻率C（2）1.178乂10-2m