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)(2018·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賴于介質(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別明亮是光的全反射現(xiàn)象D射線波長比X射線波長短E變化的磁場一定會產(chǎn)生變化的電場解析：電磁波可以在真空中傳播，A錯誤。均勻變化的磁場產(chǎn)生的電場是不變的，E錯誤。答案：BCD2(多選)(2018·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)2018·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(dāng)某列聲波產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時，相應(yīng)聲源的振動頻率一定發(fā)生變化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EX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明亮是因為有一部分光發(fā)生了衍射現(xiàn)象B雷達發(fā)射的電磁波是由均勻變化的電場或磁場產(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明亮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；均勻變化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，雷達發(fā)射的電磁波一定是由周期性變化的電場或周期性變化的磁場產(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)(2017·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，與光源和觀察者的運動無關(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決定，所以A項錯。全息照相利用了光的干涉原理，B項正確。根據(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。因為機械波傳播時需要介質(zhì)，所以它不能在真空中傳播，E項錯誤。答案：BCD6(多選)(2018·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變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場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一定相同，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。均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，D錯。由相對論可知E正確。答案：BCE7(多選)(2018·四川廣安、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周期性變化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，更容易產(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，其發(fā)射到空間的電磁波隨即消失E發(fā)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。根據(jù)電磁波知識知，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)象越容易發(fā)生，C正確。當(dāng)發(fā)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)出的電磁波不會立即消失，還要繼續(xù)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)(2018·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Ca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實驗裝置，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。根據(jù)cf知，a光的波長長，再由x，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光照到不透明小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射D雨后天晴，馬路上的油膜在陽光照耀下呈五顏六色，這屬于薄膜干涉現(xiàn)象E通過同一個雙縫干涉實驗裝置，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，馬路上的油膜在陽光照耀下呈五顏六色，這屬于薄膜干涉現(xiàn)象，D項正確；通過同一個雙縫干涉實驗裝置，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能力提升練10(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在同種均勻介質(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光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象解析：根據(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x可知，b光的波長比a光的大。由可知，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，根據(jù)n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sin C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，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，b光比a光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項E正確。答案：BDE11(多選)(2018·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_。Ab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逐漸增大入射角，a光最先發(fā)生全反射Db光比a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象Ea、b兩束光在任何情況下都不可以產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象解析：根據(jù)n，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可知，b光的全反射臨界角較小，故逐漸增大入射角，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光更容易發(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兩束光在任何情況下都不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項E正確。答案：ABE12(多選)(2018·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，根據(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BA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EA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cf知，A光的波長比B光的長，A、D正確，B錯誤。根據(jù)v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)楊氏干涉實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)出的光波滿足干涉的必要條件，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，如果放置光屏，在_(選填“A”“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋。(2)在上述楊氏干涉實驗中，若單色光的波長5.89×107 m，雙縫間的距離d1 mm，雙縫到屏的距離l2 m。求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距。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C點會出現(xiàn)暗紋。(2)相鄰的亮條紋的中心間距x由題意知，亮條紋的數(shù)目n10則第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距L代入數(shù)據(jù)得L1.178×102 m。答案：(1)頻率C(2)1.178×102 m7