第第 十十 四四 章章第四講光的干涉、衍射和偏振第四講光的干涉、衍射和偏振電磁波與相對論電磁波與相對論0202核心考點探究突破0303模擬演練穩(wěn)基提能欄目導(dǎo)航0101基礎(chǔ)再現(xiàn)雙基落實0404課后回顧高效練習(xí)0101基礎(chǔ)再現(xiàn)雙基落實一、一、二、二、1判斷正誤判斷正誤(1)光的顏色由光的頻率決定光的顏色由光的頻率決定()(2)只有頻率相同的兩列光波才有可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉只有頻率相同的兩列光波才有可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉()(3)在雙縫干涉實驗中，雙縫的作用是使白光變成單色光在雙縫干涉實驗中，雙縫的作用是使白光變成單色光()(4)陽光下茂密的樹蔭中地面上圓形亮斑是光的衍射形成的陽光下茂密的樹蔭中地面上圓形亮斑是光的衍射形成的()(5)自然光是偏振光自然光是偏振光()(6)電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場()(7)無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象()(8)波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全不同波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全不同()(9)真空中的光速在不同慣性參考系中是不同的真空中的光速在不同慣性參考系中是不同的()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是()答案：答案：BC3關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是()A電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C太陽光中的可見光和醫(yī)院太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超超”中的超聲波傳播速度相同中的超聲波傳播速度相同D遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的中的X射線波長相同射線波長相同答案：答案：B4關(guān)于狹義相對論的說法，不正確的是關(guān)于狹義相對論的說法，不正確的是()A狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的狹義相對論認(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狹義相對論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于狹義相對論認(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，與光源的運動無關(guān)的運動無關(guān)C狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系D狹義相對論在任何情況下都適用狹義相對論在任何情況下都適用答案：答案：D0202核心考點探究突破考點考點一一 光的干涉現(xiàn)象光的干涉現(xiàn)象1(2012全國卷全國卷)(多選多選)在雙縫干涉實驗中，某同學(xué)用黃光作為入射光為了在雙縫干涉實驗中，某同學(xué)用黃光作為入射光為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有()A改用紅光作為入射光改用紅光作為入射光B改用藍(lán)光作為入射光改用藍(lán)光作為入射光C增大雙縫到屏的距離增大雙縫到屏的距離D增大雙縫之間的距離增大雙縫之間的距離AC 2(2017安徽合肥二模安徽合肥二模)如圖所示，兩束平行單色光如圖所示，兩束平行單色光a、b從空氣射入玻璃三棱從空氣射入玻璃三棱鏡，出射光為鏡，出射光為和和，對這兩束光，下列說法正確的是，對這兩束光，下列說法正確的是()A出射光出射光是是a光光B在該三棱鏡中在該三棱鏡中a光的傳播速度比光的傳播速度比b光的大光的大C從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光的臨界角比光的臨界角比b光的小光的小D分別通過同一雙縫干涉裝置，分別通過同一雙縫干涉裝置，a光形成的相鄰亮條紋間距大光形成的相鄰亮條紋間距大C 3(1)如圖所示，在如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學(xué)實驗中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為元件依次為光源、光源、_、_、_、遮光筒、遮光筒、光屏對于某種單色光，為增加相鄰亮紋光屏對于某種單色光，為增加相鄰亮紋(暗紋暗紋)間的距離，可采取間的距離，可采取_或或_的方法的方法(2)如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是_(填數(shù)字代號填數(shù)字代號)1對光的衍射的理解對光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯在任何情況下干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(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)象說明衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時，光才可以看作是沿直線傳播的物小得多時，光才可以看作是沿直線傳播的考點二考點二 光的衍射和偏振現(xiàn)象光的衍射和偏振現(xiàn)象2單縫衍射與雙縫干涉的比較單縫衍射與雙縫干涉的比較單縫衍射單縫衍射雙縫干涉雙縫干涉不同點不同點條紋寬度條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋寬度相等條紋間距條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距各相鄰條紋等間距亮度情況亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等條紋清晰，亮度基本相等相同點相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋衍射都有明暗相間的條紋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)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成相似的原理，都可認(rèn)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的的4光的偏振光的偏振(1)自然光與偏振光的比較自然光與偏振光的比較類別類別自然光自然光(非偏振光非偏振光)偏振光偏振光光的光的來源來源從普遍光源發(fā)出的光從普遍光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光自然光通過起偏器后的光光的振光的振動方向動方向在垂直于光的傳播方向的平面在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿任意方向，且沿內(nèi)，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同各個方向振動的光的強度相同在垂直于光的傳播方向的在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿特定方平面內(nèi)，光振動沿特定方向向(2)偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等車燈眩光等4(2014江蘇卷江蘇卷)某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到圖某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到圖(甲甲)所所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如(乙乙)圖所示他改變的實驗條圖所示他改變的實驗條件可能是件可能是()A減小光源到單縫的距離減小光源到單縫的距離B減小雙縫之間的距離減小雙縫之間的距離C減小雙縫到光屏之間的距離減小雙縫到光屏之間的距離D換用頻率更高的單色光源換用頻率更高的單色光源B 5(多選多選)下列關(guān)于光的說法中正確的是下列關(guān)于光的說法中正確的是()A分別用紅光和紫光在同一裝置上做干涉實驗，相鄰紅光干涉條紋間距小于分別用紅光和紫光在同一裝置上做干涉實驗，相鄰紅光干涉條紋間距小于相鄰紫光干涉條紋間距相鄰紫光干涉條紋間距B雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的衍射現(xiàn)象雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的衍射現(xiàn)象C水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象D醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體內(nèi)臟器官的內(nèi)部它利用了醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體內(nèi)臟器官的內(nèi)部它利用了光的全反射原理光的全反射原理CD 1對麥克斯韋電磁對麥克斯韋電磁場理論的理解場理論的理解考點三考點三 電磁波與相對論電磁波與相對論2對電磁波的理解對電磁波的理解(1)電磁波是橫波電磁波的電場、磁場、傳播方向三者兩兩垂直，如圖所示電磁波是橫波電磁波的電場、磁場、傳播方向三者兩兩垂直，如圖所示(2)電磁波與機械波的比較電磁波與機械波的比較名稱名稱項目項目電磁波電磁波機械波機械波產(chǎn)生產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點由質(zhì)點(波源波源)的振動產(chǎn)生的振動產(chǎn)生波的特點波的特點橫波橫波縱波或橫波縱波或橫波波速波速在真空中等于光速在真空中等于光速c3108 m/s在空氣中不大在空氣中不大(如聲波波速在如聲波波速在空氣中一般為空氣中一般為340 m/s)是否需要是否需要介質(zhì)介質(zhì)不需要介質(zhì)不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播在真空中仍可傳播)必須有介質(zhì)必須有介質(zhì)(真空中不能傳播真空中不能傳播)能量傳播能量傳播電磁能電磁能機械能機械能6(2016全國卷全國卷)(多選多選)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直D利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸輸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消失ABC 解析：解析：電磁波在真空中的傳播速度為光速電磁波在真空中的傳播速度為光速c，與頻率無關(guān)，與頻率無關(guān)，A正確；周期性變化正確；周期性變化的電場和磁場可相互激發(fā)形成電磁波，的電場和磁場可相互激發(fā)形成電磁波，B正確；電磁波是橫波，在真空中自由傳播正確；電磁波是橫波，在真空中自由傳播時傳播方向與電場方向、磁場方向垂直，時傳播方向與電場方向、磁場方向垂直，C正確；電磁波可以在介質(zhì)中傳播，所以正確；電磁波可以在介質(zhì)中傳播，所以可以通過光纜進行有線傳輸，也可以不需要介質(zhì)進行傳輸，即無線傳輸，可以通過光纜進行有線傳輸，也可以不需要介質(zhì)進行傳輸，即無線傳輸，D錯誤；錯誤；電磁振蕩停止，已產(chǎn)生的電磁波仍能繼續(xù)傳播而獨立存在，電磁振蕩停止，已產(chǎn)生的電磁波仍能繼續(xù)傳播而獨立存在，E錯誤錯誤7(2018四川宜賓二診四川宜賓二診)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A麥克斯韋首先從理論上預(yù)言了電磁波，并用實驗證實了電磁波的存在麥克斯韋首先從理論上預(yù)言了電磁波，并用實驗證實了電磁波的存在B電磁波能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，但不能發(fā)生偏振現(xiàn)象電磁波能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，但不能發(fā)生偏振現(xiàn)象CX射線是一種波長比紫外線短的電磁波，醫(yī)學(xué)上可用來檢查人體內(nèi)病變和射線是一種波長比紫外線短的電磁波，醫(yī)學(xué)上可用來檢查人體內(nèi)病變和骨骼情況骨骼情況D紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線C 解析：解析：麥克斯韋首先從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存麥克斯韋首先從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，在，A錯誤；電磁波能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，由于電磁波是橫波，也錯誤；電磁波能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，由于電磁波是橫波，也能發(fā)生偏振現(xiàn)象，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，B錯誤；錯誤；X射線是一種波長比紫外線短的電磁波，穿透本領(lǐng)很射線是一種波長比紫外線短的電磁波，穿透本領(lǐng)很強，在醫(yī)學(xué)上主要應(yīng)用是透視，可檢查人體內(nèi)病變和骨骼情況，強，在醫(yī)學(xué)上主要應(yīng)用是透視，可檢查人體內(nèi)病變和骨骼情況，C正確；任何物體正確；任何物體都可以輻射紅外線，都可以輻射紅外線，D錯誤錯誤謝謝觀看