基礎課基礎課4光的干涉、衍射和偏振光的干涉、衍射和偏振電磁波與相對論電磁波與相對論知識點一、光的干涉知識點一、光的干涉1產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件兩列光的兩列光的_相同，振動方向相同，振動方向_，且具有恒定的相位，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。頻率頻率相同相同2兩種典型的干涉兩種典型的干涉(1)楊氏雙縫干涉。楊氏雙縫干涉。原理如圖原理如圖1所示。所示。圖圖1明、暗條紋的條件明、暗條紋的條件()單色光：形成單色光：形成_的條紋，中央為明條紋。的條紋，中央為明條紋。a光的路程差光的路程差rr2r1_ (k0、1、2，)，光屏上，光屏上出現(xiàn)明條紋。出現(xiàn)明條紋。b光的路程差光的路程差rr2r1_(k0、1、2，)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。光屏上出現(xiàn)暗條紋。()白光：光屏上出現(xiàn)白光：光屏上出現(xiàn)_條紋，且中央亮條紋是條紋，且中央亮條紋是_(填寫填寫顏色顏色)。相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式：相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式：x_。明暗相間明暗相間白色白色k彩色彩色(2)薄膜干涉。薄膜干涉。相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面_的的兩列光波。兩列光波。圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮(或暗或暗)紋對應薄膜的紋對應薄膜的_相等。單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜相等。單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時，形成彩色條紋。時，形成彩色條紋。反射反射厚度厚度知識點二、光的衍射偏振知識點二、光的衍射偏振1光的衍射光的衍射(1)發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物的尺寸與光的波長發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物的尺寸與光的波長_，甚至比光的波長，甚至比光的波長_的時候，衍射現(xiàn)象才會的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯。明顯。相差不多相差不多還小還小(2)衍射條紋的特點：衍射條紋的特點：單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較。單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較。 單縫衍射單縫衍射圓孔衍射圓孔衍射單單色色光光中央為亮且寬的條紋，兩側中央為亮且寬的條紋，兩側為為_的的條紋，且越條紋，且越靠外，亮條紋的靠外，亮條紋的亮度亮度_，寬度寬度_中央是大且亮的圓形亮斑，中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布周圍分布著著_的的同同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的條紋的亮度亮度_，寬度，寬度_；亮環(huán)或暗環(huán)間的距亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大離隨圓孔半徑的增大而而_明暗相間明暗相間越弱越弱越小越小明暗相間明暗相間越弱越弱越小越小減小減小白白光光中央為亮且寬的白色條紋，中央為亮且寬的白色條紋，兩側為兩側為亮度亮度_、寬度寬度_的的彩色條紋，其彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠的是紅光光，離中央最遠的是紅光中央是大且亮的白色亮斑，中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的彩色周圍是不等間距的彩色的的_逐漸變暗逐漸變暗變窄變窄同心圓環(huán)同心圓環(huán)泊松亮斑泊松亮斑(圓盤衍射圓盤衍射)：當光照到：當光照到_ (選填選填“透明透明”或或“不透明不透明”)的半徑很小的小圓盤上時，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)的半徑很小的小圓盤上時，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)_ (在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán)在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。不透明不透明亮斑亮斑2光的偏振現(xiàn)象光的偏振現(xiàn)象(1)偏振偏振光波只沿光波只沿_的方向的振動。的方向的振動。(2)自然光自然光太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿沿_振動的光，而且沿各個方向振動的光波的振動的光，而且沿各個方向振動的光波的_都相同，這種光叫做自然光。都相同，這種光叫做自然光。(3)偏振光偏振光在在_于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的光。光的偏振證明光是光。光的偏振證明光是_。自然光通過偏振片后，就得。自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。到了偏振光。某一特定某一特定一切方向一切方向強度強度橫波橫波垂直垂直知識點三、電磁波與相對論知識點三、電磁波與相對論1電磁波的產(chǎn)生電磁波的產(chǎn)生(1)麥克斯韋電磁場理論麥克斯韋電磁場理論變化的磁場產(chǎn)生變化的磁場產(chǎn)生_，變化的電場產(chǎn)生，變化的電場產(chǎn)生_。(2)電磁場電磁場變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個完整的整變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個完整的整體，這就是電磁場。體，這就是電磁場。電場電場磁場磁場(3)電磁波電磁波電磁場電磁場(電磁能量電磁能量)由近及遠地向周圍傳播形成電磁波。由近及遠地向周圍傳播形成電磁波。 電磁波是橫波，在空間傳播電磁波是橫波，在空間傳播_介質；介質； 真空中電磁波的速度為真空中電磁波的速度為_ m/s； vf對電磁波對電磁波_； 由磁波能產(chǎn)生反射、折射、由磁波能產(chǎn)生反射、折射、_和衍射等現(xiàn)象。和衍射等現(xiàn)象。不需要不需要3.0108同樣適用同樣適用干涉干涉2電磁波的發(fā)射和接收電磁波的發(fā)射和接收(1)發(fā)射電磁波的條件發(fā)射電磁波的條件要有足夠高的要有足夠高的_；電路必須電路必須_，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間。大的空間。(2)調制有調制有_和調頻兩種方式，解調是調制的逆過程。和調頻兩種方式，解調是調制的逆過程。(3)電磁波譜電磁波譜定義：按電磁波的波長從長到短分布是定義：按電磁波的波長從長到短分布是_、紅、紅外線、可見光、紫外線、外線、可見光、紫外線、X射線和射線和射線，形成電磁波譜；遞射線，形成電磁波譜；遞變規(guī)律：直線傳播能力增強，衍射能力減弱。變規(guī)律：直線傳播能力增強，衍射能力減弱。振蕩頻率振蕩頻率開放開放調幅調幅無線電波無線電波電磁波譜的特性、應用電磁波譜的特性、應用電磁波譜電磁波譜 特性特性 應用應用紅外線紅外線_紅外線遙感紅外線遙感紫外線紫外線化學效應化學效應、_、能能殺菌殺菌醫(yī)用消毒、防偽醫(yī)用消毒、防偽X射線射線貫穿性強貫穿性強檢查、醫(yī)用透視檢查、醫(yī)用透視射線射線貫穿本領最強貫穿本領最強工業(yè)探傷、醫(yī)用治療工業(yè)探傷、醫(yī)用治療熱效應熱效應熒光效應熒光效應3.狹義相對論狹義相對論(1)狹義相對論的兩個基本假設狹義相對論的兩個基本假設狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是都是_的。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光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是_的，光速與光源、觀測者間的相對運動沒有關系。的，光速與光源、觀測者間的相對運動沒有關系。相同相同相同相同(2)相對論的質速關系相對論的質速關系物體的質量隨物體速度的增加而增大，物體以速度物體的質量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v運動時的運動時的質量質量m與靜止時的質量與靜止時的質量m0之間有如下關系：之間有如下關系：m_。物體運動時的質量物體運動時的質量m總要總要_靜止時的質量靜止時的質量m0。大于大于4相對論質能關系：相對論質能關系：用用m表示物體的質量，表示物體的質量，E表示它具有的能表示它具有的能量，則愛因斯坦質能方程為：量，則愛因斯坦質能方程為：E_。mc2思考判斷思考判斷(1)光的干涉和衍射現(xiàn)象說明了光是波，也能說明光是橫波。光的干涉和衍射現(xiàn)象說明了光是波，也能說明光是橫波。()(2)在雙縫干涉實驗中，雙縫的作用是使一束光變成兩束完全相同在雙縫干涉實驗中，雙縫的作用是使一束光變成兩束完全相同的相干光。的相干光。()(3)陽光在水面的反射光是偏振光。陽光在水面的反射光是偏振光。 ()(4)電磁波以一定的速度在空間傳播，在傳播過程中滿足電磁波以一定的速度在空間傳播，在傳播過程中滿足vf。()(5)波長不同的電磁波在本質上不相同。波長不同的電磁波在本質上不相同。()(6)電磁波同機械波一樣能發(fā)生干涉、衍射、反射、折射等現(xiàn)象。電磁波同機械波一樣能發(fā)生干涉、衍射、反射、折射等現(xiàn)象。()(7)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。()(8)電諧振就是電磁振蕩中的電諧振就是電磁振蕩中的“共振共振”。()(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)光的干涉現(xiàn)象光的干涉現(xiàn)象2薄膜干涉薄膜干涉(1)如圖如圖2所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。薄下厚的楔形。圖圖2(2)光照射到薄膜上時，在膜的前表面光照射到薄膜上時，在膜的前表面AA和后表面和后表面BB分別反射分別反射出來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加，兩列光波同相疊出來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加，兩列光波同相疊加，出現(xiàn)明紋；反相疊加，出現(xiàn)暗紋。加，出現(xiàn)明紋；反相疊加，出現(xiàn)暗紋。(3)條紋特點：條紋特點：單色光：明暗相間的水平條紋；單色光：明暗相間的水平條紋；白光：彩色水平條紋。白光：彩色水平條紋。1干涉現(xiàn)象的判斷干涉現(xiàn)象的判斷(多選多選)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()解析解析圖圖A屬于單縫衍射，圖屬于單縫衍射，圖B屬于薄膜干涉，圖屬于薄膜干涉，圖C屬于薄膜干屬于薄膜干涉，圖涉，圖D屬于白光的色散，故屬于光的干涉現(xiàn)象的是屬于白光的色散，故屬于光的干涉現(xiàn)象的是B、C。答案答案BC2雙縫干涉雙縫干涉關于楊氏雙縫干涉實驗，下列說法正確的是關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)的條紋越寬寬答案答案B3薄膜干涉薄膜干涉(多選多選)關于光在豎直的肥皂液薄膜上產(chǎn)生的干涉關于光在豎直的肥皂液薄膜上產(chǎn)生的干涉條紋，下列說法正確的是條紋，下列說法正確的是()A干涉條紋是光在薄膜前、后兩個表面反射，形成的兩列干涉條紋是光在薄膜前、后兩個表面反射，形成的兩列光波疊加的結果光波疊加的結果B若明暗相間的條紋相互平行，說明薄膜的厚度是均勻的若明暗相間的條紋相互平行，說明薄膜的厚度是均勻的C用紫光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光照射時的間用紫光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光照射時的間距小距小D薄膜上的干涉條紋基本上是豎直的薄膜上的干涉條紋基本上是豎直的解析解析干涉條紋是光在薄膜前、后兩個表面反射，形成的兩列干涉條紋是光在薄膜前、后兩個表面反射，形成的兩列光波疊加的結果，故光波疊加的結果，故A正確；若明暗相間的條紋相互平行，說正確；若明暗相間的條紋相互平行，說明肥皂膜的厚度變化是均勻的，故明肥皂膜的厚度變化是均勻的，故B錯誤；由于紫光的波長比錯誤；由于紫光的波長比紅光的小，故用紫光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光照射紅光的小，故用紫光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光照射時的間距小，時的間距小，C正確；薄膜上的干涉條紋基本上是水平的，故正確；薄膜上的干涉條紋基本上是水平的，故D錯誤。錯誤。答案答案AC光的衍射和光的偏振現(xiàn)象光的衍射和光的偏振現(xiàn)象1對光的衍射的理解對光的衍射的理解(1)衍射是波的特征，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。任何情況衍射是波的特征，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只有明顯與不明顯的差別。下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只有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。的。2自然光和偏振光的比較自然光和偏振光的比較 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直接從光源發(fā)出的光直接從光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后自然光通過起偏器后的光的光光的光的振動振動方向方向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，光振動沿任意方平面內，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的向，且沿各個方向振動的光的強度相同光的強度相同在垂直于光的傳播方在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動向的平面內，光振動沿特定方向沿特定方向1衍射的條件衍射的條件讓太陽光垂直照射一塊遮光板，板上有一個可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，當此三角形孔緩慢縮小直至完全閉以自由收縮的三角形孔，當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)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、明暗相同的彩色條紋，直至條由大變小的三角形光斑、明暗相同的彩色條紋，直至條紋消失紋消失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，直至條紋消失紋，直至條紋消失解析解析當孔足夠大時，由于光的直線傳播，所以屏上首先出現(xiàn)當孔足夠大時，由于光的直線傳播，所以屏上首先出現(xiàn)的是三角形光斑，之后隨著孔的繼續(xù)縮小，出現(xiàn)小孔成像，成的是三角形光斑，之后隨著孔的繼續(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，當尺的是太陽的像，故為小圓形光斑，隨著孔的進一步縮小，當尺寸與光波波長相當時，出現(xiàn)明暗相間的衍射條紋，最后隨孔的寸與光波波長相當時，出現(xiàn)明暗相間的衍射條紋，最后隨孔的閉合而全部消失，所以只有閉合而全部消失，所以只有D正確。正確。答案答案D2衍射的應用衍射的應用(多選多選)抽制高強度纖維細絲可用激光監(jiān)控其粗抽制高強度纖維細絲可用激光監(jiān)控其粗細，如圖細，如圖3所示，激光束越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮所示，激光束越過細絲時產(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)過細絲后在光光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化，下列敘述中正屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化，下列敘述中正確的是確的是()圖圖3A這里應用的是光的衍射現(xiàn)象這里應用的是光的衍射現(xiàn)象B這里應用的是光的干涉現(xiàn)象這里應用的是光的干涉現(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，表明抽制的絲變細如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細解析解析由于是激光束越過細絲即繞過障礙物，所以是光的衍射由于是激光束越過細絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當抽制的絲變細的時候，絲的直徑較接近激光的波長，現(xiàn)象，當抽制的絲變細的時候，絲的直徑較接近激光的波長，條紋間距就大，條紋間距就大，A、D正確。正確。答案答案AD3光的偏振現(xiàn)象光的偏振現(xiàn)象(多選多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是象中能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉其中一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化B一束自然光入射到兩種介質的分界面上，當反射光線與一束自然光入射到兩種介質的分界面上，當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是折射光線之間的夾角恰好是90時，反射光是偏振光時，反射光是偏振光C日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰振濾光片可以使景像更清晰D通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋解析解析在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定方向振動的在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定方向振動的光是偏振光，選項光是偏振光，選項A、B反映了光的偏振特性，反映了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)象的是偏振現(xiàn)象的應用，應用，D是光的衍射現(xiàn)象。是光的衍射現(xiàn)象。答案答案ABC實驗：用雙縫干涉測光的波長實驗：用雙縫干涉測光的波長1實驗原理與操作實驗原理與操作1實驗原理實驗原理在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實驗中：在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實驗中：(1)將激光束照在如圖將激光束照在如圖4乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖現(xiàn)象是圖4甲中的甲中的_。圖圖4(2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏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上觀察到的條紋寬度將_；保持雙縫間隙不變，減小光；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屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將_(以上以上均選填均選填“變寬變寬”、“變窄變窄”或或“不變不變”)。答案答案(1)A(2)變寬變窄變寬變窄2實驗操作與數(shù)據(jù)處理實驗操作與數(shù)據(jù)處理現(xiàn)有毛玻璃屏現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫、雙縫B、白光光源、白光光源C、單縫單縫D和透紅光的濾光片和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖等光學元件，要把它們放在如圖5所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。圖圖5(1)將白光光源將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、_、_、_、A。(2)本實驗的步驟有：本實驗的步驟有：取下遮光筒左側的元件，調節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒取下遮光筒左側的元件，調節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；的軸線把屏照亮；按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；心位于遮光筒的軸線上；用刻度尺測量雙縫到屏的距離；用刻度尺測量雙縫到屏的距離；用測量頭用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離。測量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟在操作步驟時還應注意時還應注意_和和_。(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖6甲所示。然后甲所示。然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，條亮條紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)為記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)為_mm，求得相鄰亮條紋的，求得相鄰亮條紋的間距間距x為為_mm。圖圖6(4)已知雙縫間距已知雙縫間距d為為2.0104 m，測得雙縫到屏的距離，測得雙縫到屏的距離L為為0.700 m，由計算式，由計算式_，求得所測紅光波長為，求得所測紅光波長為_nm。解析解析(1)濾光片濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線是獲取線光源，雙縫光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上。所以上。所以排列順序為：排列順序為：C、E、D、B、A。(2)在操作步驟在操作步驟時應注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須時應注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當；要保證光源、濾光片、使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。電磁波與相對論電磁波與相對論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不不同同點點產(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)生由質點由質點(波源波源)的振動產(chǎn)生的振動產(chǎn)生本質本質是物質，是電磁現(xiàn)象，是電磁振蕩的傳播是物質，是電磁現(xiàn)象，是電磁振蕩的傳播 不是物質，是機械振動在介質中的傳播不是物質，是機械振動在介質中的傳播傳播機理傳播機理電磁場交替感應電磁場交替感應質點間相互作用質點間相互作用傳播介質傳播介質不需要介質不需要介質(在真空中仍可傳播在真空中仍可傳播)必須有介質必須有介質(真空中不能傳播真空中不能傳播)波的種類波的種類橫波橫波既有橫波也有縱波既有橫波也有縱波速度特點速度特點由介質和頻率決定，在真空中等于光速由介質和頻率決定，在真空中等于光速(很很大大)(c3108 m/s)僅由介質決定僅由介質決定相相同同點點能量能量都攜帶能量并傳播能量都攜帶能量并傳播能量速度公式速度公式vf遵循規(guī)律遵循規(guī)律均可發(fā)生反射、折射、干涉、均可發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象衍射等現(xiàn)象1對電磁波的理解對電磁波的理解下列關于電磁波的說法，正確的是下列關于電磁波的說法，正確的是()A電磁波只能在真空中傳播電磁波只能在真空中傳播B電場隨時間變化時一定產(chǎn)生電磁波電場隨時間變化時一定產(chǎn)生電磁波C做變速運動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波做變速運動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波D麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在解析解析電磁波是電磁場這種物質在空間的傳播，它既可在真空電磁波是電磁場這種物質在空間的傳播，它既可在真空中傳播，也可在介質中傳播，中傳播，也可在介質中傳播，A錯誤；當電場隨時間均勻變化錯誤；當電場隨時間均勻變化時產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場不能再產(chǎn)生電場，故也就不能時產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場不能再產(chǎn)生電場，故也就不能形成電磁波，形成電磁波，B錯誤；做變速運動的電荷產(chǎn)生變化的磁場，變錯誤；做變速運動的電荷產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場在其周圍空間產(chǎn)生變化的電場化的磁場在其周圍空間產(chǎn)生變化的電場電場、磁場交替產(chǎn)電場、磁場交替產(chǎn)生，向外傳播的過程就形成了電磁波，生，向外傳播的過程就形成了電磁波，C正確；麥克斯韋從理正確；麥克斯韋從理論上預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，論上預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，D錯誤。錯誤。答案答案C2電磁波與機械波的區(qū)別電磁波與機械波的區(qū)別(多選多選)電磁波與聲波比較，下列說電磁波與聲波比較，下列說法中正確的是法中正確的是()A電磁波的傳播不需要介質，聲波的傳播需要介質電磁波的傳播不需要介質，聲波的傳播需要介質B由空氣進入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大由空氣進入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大C由空氣進入水中時，電磁波波長變小，聲波波長變大由空氣進入水中時，電磁波波長變小，聲波波長變大D電磁波和聲波在介質中的傳播速度，都是由介質決定的，電磁波和聲波在介質中的傳播速度，都是由介質決定的，與頻率無關與頻率無關答案答案ABC3電磁波譜的應用電磁波譜的應用(多選多選)下列說法正確的是下列說法正確的是()A紅外線、紫外線、倫琴射線和紅外線、紫外線、倫琴射線和射線在真空中傳播的速度射線在真空中傳播的速度均為均為3.0108 m/sB紅外線應用在遙感技術中，是利用它穿透本領強的特性紅外線應用在遙感技術中，是利用它穿透本領強的特性C紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度D日光燈是紫外線的熒光效應的應用日光燈是紫外線的熒光效應的應用解析解析所有電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，故所有電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，故A正確；正確；紅外線應用在遙感技術中是利用它有較強的衍射能力，故紅外線應用在遙感技術中是利用它有較強的衍射能力，故B錯錯誤；對同一介質紫外線比紅外線的折射率大，故紫外線比紅外誤；對同一介質紫外線比紅外線的折射率大，故紫外線比紅外線在水中的傳播速度小，故線在水中的傳播速度小，故C正確；日光燈應用了紫外線的熒正確；日光燈應用了紫外線的熒光效應，故光效應，故D正確。正確。答案答案ACD4對狹義相對論的理解對狹義相對論的理解(多選多選)關于狹義相對論的說法，正確關于狹義相對論的說法，正確的是的是()A狹義相對論認為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律狹義相對論認為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的都是相同的B狹義相對論認為在一切慣性參考系中，光在真空中的速狹義相對論認為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于度都等于c，與光源的運動無關，與光源的運動無關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解析解析狹義相對論認為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律狹義相對論認為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項都是相同的，選項A正確；狹義相對論認為在一切慣性參考系中，正確；狹義相對論認為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于光在真空中的速度都等于c(光速不變原理光速不變原理)，與光源的運動無關，與光源的運動無關，選項選項B正確；狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系，故選項正確；狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系，故選項C正確，正確，D錯誤。錯誤。答案答案ABC5麥克斯韋的電磁理論麥克斯韋的電磁理論關于麥克斯韋的電磁場理論，下列說關于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是法正確的是()A穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的電場C變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的D振蕩的電場在周圍空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的振蕩的電場在周圍空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的解析麥克斯韋的電磁場理論要點是：變化的磁場解析麥克斯韋的電磁場理論要點是：變化的磁場(電場電場)要在周要在周圍空間產(chǎn)生電場圍空間產(chǎn)生電場(磁場磁場)，若磁場，若磁場(電場電場)的變化是均勻的，產(chǎn)生的的變化是均勻的，產(chǎn)生的電場電場(磁場磁場)是穩(wěn)定的，若磁場是穩(wěn)定的，若磁場(電場電場)的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電場場(磁場磁場)也是振蕩的，選項也是振蕩的，選項D正確。正確。答案答案D1(2016天津理綜，天津理綜，2)如圖如圖7是是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則()圖圖7A在同種均勻介質中，在同種均勻介質中，a光的傳播速度比光的傳播速度比b光的大光的大B從同種介質射入真空發(fā)生全反射時從同種介質射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大光臨界角大C照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時，照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時，a光的飽和電流大光的飽和電流大D若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級能量差大光的能級能量差大答案答案D2(2016全國卷全國卷，34)關于電磁波，下列說法正確的是關于電磁波，下列說法正確的是_。(填正確答案標號填正確答案標號)A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關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、電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直磁感應強度均垂直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，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空間的電磁波隨即消失解析解析電磁波在真空中傳播速度均為光速，與頻率無關，電磁波在真空中傳播速度均為光速，與頻率無關，A正確；正確；電磁波是變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)得到的，電磁波是變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)得到的，B正確；電正確；電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，C正確；光是一種正確；光是一種電磁波，光可在光導纖維中傳播，電磁波，光可在光導纖維中傳播，D錯誤；電磁振蕩停止后，電錯誤；電磁振蕩停止后，電磁波仍會在介質或真空中繼續(xù)傳播，磁波仍會在介質或真空中繼續(xù)傳播，E錯誤。錯誤。答案答案ABC32015全國卷全國卷，34(1)(多選多選)如圖如圖8，一束光沿半徑方向射，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折，經(jīng)折射后射出射后射出a、b兩束光線。則兩束光線。則()圖圖8A在玻璃中，在玻璃中，a光的傳播速度小于光的傳播速度小于b光的傳播速度光的傳播速度B在真空中，在真空中，a光的波長小于光的波長小于b光的波長光的波長C玻璃磚對玻璃磚對a光的折射率小于對光的折射率小于對b光的折射率光的折射率D若改變光束的入射方向使若改變光束的入射方向使角逐漸變大，則折射光線角逐漸變大，則折射光線a首先消首先消失失E分別用分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的光的干涉條紋間距大于干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距光的干涉條紋間距答案答案ABD42015全國卷全國卷，34(1)在雙縫干涉實驗中，分別用紅色和在雙縫干涉實驗中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距條紋間距x1與綠光的干涉條紋間距與綠光的干涉條紋間距x2相比，相比，x1_x2(填填“”、“”或或“”)。若實驗中紅光的波長為。若實驗中紅光的波長為630 nm，雙縫與屏幕的距離為雙縫與屏幕的距離為1.00 m，測得第，測得第1條到第條到第6條亮條紋中心條亮條紋中心間的距離為間的距離為10.5 mm，則雙縫之間的距離為，則雙縫之間的距離為_ mm。答案答案0.3