第4講光的波動性電磁波和相對論一、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，出現(xiàn)亮條紋，某些區(qū)域相互減弱，出現(xiàn)暗條紋，且加強區(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：單色光照射時，形成明暗相間的等間距的干涉條紋；白光照射時，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相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯.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的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同.(2)偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個特定的方向振動的光.(3)偏振光的形成讓自然光通過偏振片形成偏振光.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)象說明光是一種橫波.自測1(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、電磁波和相對論1.電磁場、電磁波、電磁波譜(1)麥克斯韋電磁場理論變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.(2)電磁波電磁場在空間由近及遠(yuǎn)的傳播，形成電磁波.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).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.vf，f是電磁波的頻率.(3)電磁波的發(fā)射發(fā)射條件：開放電路和高頻振蕩信號，所以要對傳輸信號進行調(diào)制(調(diào)幅或調(diào)頻).調(diào)制方式a.調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變.b.調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變.(4)無線電波的接收當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無線電波的頻率相等時，激起的振蕩電流最強，這就是電諧振現(xiàn)象.使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路.從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號的過程，叫做檢波.檢波是調(diào)制的逆過程，也叫做解調(diào).(5)電磁波譜：按照電磁波的頻率或波長的大小順序把它們排列成譜叫做電磁波譜.按波長由長到短排列的電磁波譜為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線.2.相對論(1)狹義相對論的兩個基本假設(shè)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的.光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速和光源、觀測者間的相對運動沒有關(guān)系.(2)質(zhì)速關(guān)系物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v運動時的質(zhì)量m與靜止時的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：m.物體運動時的質(zhì)量總要大于靜止時的質(zhì)量m0.(3)質(zhì)能關(guān)系用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方程為：Emc2.自測2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B.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“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同答案B解析電磁波和聲波都能傳遞信息，比如人們之間的語言交流，選項A錯誤；手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波，選項B正確；太陽光中的可見光屬于電磁波，而“B超”中的超聲波屬于機械波，它們的傳播速度不同，選項C錯誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長比X射線波長大得多，選項D錯誤.自測3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c，與光源的運動無關(guān)C.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答案D命題點一光的干涉現(xiàn)象1.雙縫干涉(1)條紋間距公式：x，對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大.(2)明暗條紋的判斷方法：如圖1所示，相干光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P點的路程差為rr2r1.圖1當(dāng)rk(k0,1,2)時，光屏上P處出現(xiàn)明條紋.當(dāng)r(2k1)(k0,1,2)時，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，在膜的前表面AA和后表面BB分別反射回來，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：兩個表面反射回來的兩列光波的路程差r，等于薄膜厚度的2倍.在P1、P2處，rn(n1,2,3)，薄膜上出現(xiàn)明條紋.在Q處，r(2n1)(n0,1,2,3)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋.類型1光的雙縫干涉例1如圖3所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1和S2距離之差為2.1106m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P點是亮條紋還是暗條紋？圖3(1)已知A光在折射率為n1.5的介質(zhì)中波長為4107m；(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15107m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時，臨界角為37(sin370.6，cos370.8)；(3)若用A光照射時，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)見解析解析(1)設(shè)A光在空氣中波長為1，在介質(zhì)中波長為2，由n得1n21.54107m6107m根據(jù)路程差r2.1106m所以N13.5由此可知，從S1和S2到P點的路程差r是波長1的3.5倍，所以P點為暗條紋.(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sinC得n由此可知，B光在空氣中波長3為3n介3.15107m5.25107m所以N24可見，用B光做光源，P點為亮條紋.(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.變式1關(guān)于楊氏雙縫干涉實驗，下列說法正確的是()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振動情況相同的相干光源C.光屏上距兩縫的路程差等于半個波長的整數(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錯誤；雙縫的作用是獲得兩個振動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波長的奇數(shù)倍，故C錯誤；單色光的頻率越高，波長越短，根據(jù)x，知相鄰條紋的間距越小，條紋越窄，故D錯誤.類型2光的薄膜干涉例2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：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2一個半徑較大的透明玻璃球體，截取其下面的一部分，然后將這一部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上，現(xiàn)讓單色光豎直射向截面，如圖5所示，在反射光中看到的是()圖5A.平行的明暗相間的直干涉條紋B.環(huán)形的明暗相間的干涉條紋C.只能看到同顏色的平行反射光D.一片黑暗答案B命題點二光的衍射和偏振現(xiàn)象1.對光的衍射的理解(1)波長越長，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)象說明“光沿直線傳播”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不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相同相同點干涉、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)偏振光光的來源從普通光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿特定方向(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、消除車燈眩光等.例3如圖6所示的4種明暗相間的條紋分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個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6A.紅黃藍紫B.紅紫藍黃C.藍紫紅黃D.藍黃紅紫答案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)x，紅光波長比藍光波長長，則紅光干涉條紋間距大于藍光干涉條紋間距，即1、3分別對應(yīng)于紅光和藍光.而在單縫衍射中，當(dāng)單縫寬度一定時，波長越長，衍射越明顯，即中央條紋越寬越亮，2、4分別對應(yīng)于紫光和黃光.綜上所述，1、2、3、4四個圖中亮條紋的顏色依次是：紅、紫、藍、黃，B正確.例4奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度，這一角度稱為“旋光度”，的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了.如圖7所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達O處的光最強，然后將被測樣品P置于A、B之間.圖7(1)偏振片A的作用是_.(2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種_.(3)以下說法中正確的是_.A.到達O處光的強度會明顯減弱B.到達O處光的強度不會明顯減弱C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于D.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于答案(1)把自然光變成偏振光(2)橫波(3)ACD變式3讓太陽光垂直照射一塊遮光板，板上有一個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，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，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，成的是太陽的像，故為小圓形光斑，隨著孔的進一步縮小，當(dāng)尺寸與光波波長相當(dāng)時，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.命題點三電磁波與相對論1.對麥克斯韋電磁場理論的理解2.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8所示.圖8(2)電磁波與機械波的比較名稱項目電磁波機械波產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生波的特點橫波縱波或橫波波速在真空中等于光速c3108m/s在空氣中不大(如聲波波速在空氣中一般為340m/s)是否需要介質(zhì)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)能量傳播電磁能機械能類型1對電磁波的理解例5(多選)(2016全國卷34(1)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)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，與頻率無關(guān)，A正確；電磁波是周期性變化的電場和磁場互相激發(fā)得到的，B正確；電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，C正確；光是一種電磁波，光可在光導(dǎo)纖維中傳播，D錯誤；電磁振蕩停止后，電磁波仍會在介質(zhì)或真空中繼續(xù)傳播，E錯誤.變式4如圖9所示，我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標(biāo)志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑，米波雷達發(fā)射無線電波的波長在110m范圍內(nèi)，則對該無線電波的判斷正確的是()圖9A.米波的頻率比厘米波頻率高B.和機械波一樣須靠介質(zhì)傳播C.同光波一樣會發(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解析根據(jù)f可知，電磁波的波長越大，頻率越低，故米波的頻率比厘米波的頻率低，選項A錯誤；無線電波的傳播不需要介質(zhì)，選項B錯誤；無線電波同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象，選項C正確；干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，故該無線電波也能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，選項D錯誤.類型2對狹義相對論的理解和應(yīng)用例6如圖10所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對地面的速度均為v(v接近光速c).地面上的人測得它們相距為L，則飛船A上的人測得兩飛船間的距離_(選填“大于”“等于”或“小于”)L.當(dāng)B向A發(fā)出一光信號，飛船A上的人測得該信號的速度為_.圖10答案大于c(或光速)解析狹義相對論的兩個基本原理之一就是光速不變原理，因此飛船A上的人測得信號的速度仍等于c(或光速)，以地面為參考系，在運動方向有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，而B相對A是靜止的，沒有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，則飛船A上的人測得兩飛船距離應(yīng)大于L.1.關(guān)于電磁波的說法中正確的是()A.只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波B.電磁波會發(fā)生偏振現(xiàn)象，是縱波C.電磁波和機械波都能產(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理論知，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，振蕩的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播，形成電磁波，A錯誤；電磁波會發(fā)生偏振現(xiàn)象，是橫波，B錯誤；干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，電磁波和機械波都能產(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錯誤.2.(2019四川省成都市調(diào)研)小朋友吹出的肥皂泡、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B3.下列說法正確的是()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為它有較強的熱效應(yīng)C.紅光和黃光分別通過同一雙縫干涉裝置，紅光形成的相鄰亮條紋間距大D.觀察者相對于頻率一定的聲源運動時，接收到聲波的頻率與波源頻率相同答案C4.某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到圖1甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示.他改變的實驗條件可能是()圖1A.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x，可知減小雙縫之間的距離，增大雙縫到光屏之間的距離，換用波長更長的單色光源，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)(2018江西師范大學(xué)附中三模)下列說法中正確的是()A.機械波的頻率等于波源的振動頻率，與介質(zhì)無關(guān)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是不同的C.光纖通信是一種以光波為傳輸介質(zhì)的通信方式，光波按波長長短，依次可分為紅外線、可見光和紫外線，但紅外線和紫外線屬于不可見光，它們都不可用來傳輸信息D.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，電磁波中的電場和磁場互相垂直，電磁波是橫波E.宇宙紅移現(xiàn)象表示宇宙正在膨脹，這可以用多普勒效應(yīng)來揭示，說明我們接收到的遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光比恒星實際發(fā)光頻率偏小答案ADE解析機械波的頻率與波源振動的頻率相同，與傳播介質(zhì)無關(guān)，A正確；在所有的慣性系中，光在真空中的傳播速率具有相同的值c，這叫做光速不變原理，B錯誤；只要是光波，就能夠在光導(dǎo)纖維中傳播，不管是可見光還是不可見光，都可以用來傳輸信息，故C錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，電磁波中的電場和磁場互相垂直，電磁波是橫波，D正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，宇宙紅移現(xiàn)象表示宇宙正在膨脹，說明我們接收到的遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光比恒星實際發(fā)光頻率偏小，故E正確.6.(多選)(2018山東省菏澤市上學(xué)期期末)關(guān)于機械波與電磁波，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有關(guān)B.電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象C.簡諧機械波在給定的介質(zhì)中傳播時，振動的頻率越高，則波傳播速度越大D.紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度E.機械波不但能傳遞能量，而且能傳遞信息，其傳播方向就是能量或信息傳遞的方向答案BDE解析電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，與電磁波的頻率無關(guān)，故A錯誤；衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，電磁波是一種橫波，可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象，故B正確；在同一種均勻介質(zhì)中傳播時，簡諧機械波的傳播速度相等，故C錯誤；光在介質(zhì)中傳播，頻率越高，傳播速度越小，紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度，故D正確；機械波沿其傳播方向既能傳遞能量，又能傳遞信息，故E正確.7.(多選)(2018山西省晉中市適應(yīng)性調(diào)研)以下物理學(xué)知識的相關(guān)敘述中，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.交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普勒效應(yīng)C.變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D.狹義相對論認(rèn)為，在慣性參考系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)E.在“用單擺測重力加速度”的實驗中，測量n次全振動的總時間時，計時的起始位置應(yīng)選在小球運動到最低點時為宜答案BDE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，選項A錯誤；交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普勒效應(yīng)，選項B正確；變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，選項C錯誤；狹義相對論認(rèn)為，在慣性參考系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)，選項D正確；在“用單擺測重力加速度”的實驗中，測量n次全振動的總時間時，計時的起始位置應(yīng)選在小球運動到最低點時為宜，選項E正確.8.(多選)(2018湖北省4月調(diào)研)下列說法正確的是()A.不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動的頻率總等于周期性驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)B.游泳時耳朵在水中聽到的音樂與在岸上聽到的是一樣的，說明機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率并不改變C.當(dāng)光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，如果入射角足夠大，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象D.麥克斯韋電磁場理論的主要論點是變化的磁場激發(fā)電場，變化的電場激發(fā)磁場E.相對論認(rèn)為：一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度大答案ABD解析不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動的頻率總等于周期性驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)，選項A正確；游泳時耳朵在水中聽到的音樂與在岸上聽到的是一樣的，說明機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率并不改變，選項B正確；只有當(dāng)光從光密介質(zhì)射入另一種光疏介質(zhì)，而且入射角足夠大時，才會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項C錯誤；麥克斯韋電磁場理論的主要論點是變化的磁場激發(fā)電場，變化的電場激發(fā)磁場，選項D正確；相對論認(rèn)為：一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小，選項E錯誤.9.(多選)(2018山西省長治、運城、大同、朔州、陽泉五地市聯(lián)考)下列說法正確的是()A.日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用B.單擺在做受迫振動時，它的周期等于單擺的固有周期C.機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)后，它的頻率保持不變D.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在E.彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變答案ACE解析日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用，故A正確；單擺在做受迫振動時，它的周期等于驅(qū)動力的周期，故B錯誤；機械波的頻率由波源決定，和介質(zhì)無關(guān)，故C正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故D錯誤；彈簧振子做簡諧運動時，振動系統(tǒng)的機械能守恒，即振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變，故E正確.10.(多選)(2018重慶市上學(xué)期期末抽測)下列說法正確的是()A.在雙縫干涉實驗中，保持入射光的頻率不變，增大雙縫間的距離，干涉條紋間距也增大B.日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上濾光片，可以使景象更清晰，這是利用了光的偏振原理C.我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運動的球體，在水平方向上長度變短了D.用紫外線照射大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，這是利用紫外線的熒光效應(yīng)E.太陽光經(jīng)過三棱鏡的兩次折射，會發(fā)散成彩色光帶答案BDE解析根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式x可知，增大雙縫間的距離d，干涉條紋間距減小，故A錯誤；日落時分拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上濾光片可以使景象更清晰，這是利用了光的偏振原理，故B正確；豎直向上高速運動的球體在水平方向上長度不變，沿運動方向上的長度會變短，選項C錯誤；用紫外線照射大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，利用了紫外線的熒光效應(yīng)，故D正確；太陽光經(jīng)過三棱鏡的兩次折射，由于三棱鏡對各種色光的折射率不同，所以折射角也就不同，那么經(jīng)過兩次折射就會發(fā)散成彩色光帶，故E正確.11.(多選)抽制高強度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖2所示，激光束越過細(xì)絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同.觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述中正確的是()圖2A.這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B.這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)答案AD解析由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)的時候，即障礙物的尺寸變小，條紋變寬，A、D正確.12.一艘太空飛船靜止時的長度為30m，它以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行越過地球，下列說法正確的是()A.飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30mB.地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30mC.飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于cD.地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c答案B解析飛船上的觀測者測得飛船的長度不變，仍為30m，由ll0<l0可知，地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30m，A錯，B對；由光速不變原理可知C、D錯誤.13.如圖3所示，兩束單色光a、b分別照射到玻璃三棱鏡AC面上，穿過三棱鏡后垂直AB射出，a光和b光相比較，則()圖3A.a光的頻率高B.a光的波長短C.a光在三棱鏡中的速度小D.對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬答案D解析根據(jù)題圖可以看出，經(jīng)過玻璃三棱鏡后，b光的偏折角度大，a光的偏折角度小，根據(jù)折射定律n知，玻璃三棱鏡對b光的折射率大于對a光的折射率，則a光的頻率低，b光的波長短，選項A、B錯誤；根據(jù)公式v知，a光在三棱鏡中的速度大，選項C錯誤；根據(jù)干涉條紋間距公式x知，對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬，選項D正確.14.如圖4所示，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑.這是光的_(填“干涉”“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實驗支持了光的_(填“波動說”“微粒說”或“光子說”).圖4答案衍射波動說