人教版选修34 光的干涉与衍射和偏振 第1课时 作业.docx

光的干涉、衍射和偏振1判断正误(1)光的颜色由光的频率决定()(2)只有频率相同的两列光波才有可能产生稳定的干涉()(3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光()(4)阳光下茂密的树荫中地面上圆形亮斑是光的衍射形成的()(5)自然光是偏振光()(6)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场()(7)无线电波不能发生干涉和衍射现象()(8)波长不同的电磁波在本质上完全不同()(9)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2下列属于光的干涉现象的是()答案：bc考点一光的干涉现象1双缝干涉(1)光能够发生干涉的条件：两光的频率相同，振动步调相同(2)双缝干涉形成的条纹是等间距的，两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比，即x.(3)用白光照射双缝时，形成的干涉条纹的特点：中央为白条纹，两侧为彩色条纹2亮暗条纹的判断方法(1)如图所示，光源s1、s2发出的光到屏上某点的路程差r2r1k(k0,1,2)时，光屏上出现亮条纹(2)光的路程差r2r1(2k1)(k0,1,2)时，光屏上出现暗条纹3条纹间距：x，其中l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，是光波的波长4薄膜干涉(1)形成：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形光照射到薄膜上时，在膜的前表面aa和后表面bb分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加(2)亮、暗条纹的判断在p1、p2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差r等于波长的整数倍，即rn(n1,2,3)，薄膜上出现亮条纹在q处，两列反射回来的光波的路程差r等于半波长的奇数倍，即r(2n1)(n0,1,2,3)，薄膜上出现暗条纹1(多选)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有()a改用红光作为入射光b改用蓝光作为入射光c增大双缝到屏的距离d增大双缝之间的距离解析：选ac双缝干涉实验中，干涉条纹间距x，要增大干涉条纹间距x，可以增大、l或减小d，红黄，蓝黄，故a、c正确，b、d错误2(2017安徽合肥二模)如图所示，两束平行单色光a、b从空气射入玻璃三棱镜，出射光为和，对这两束光，下列说法正确的是()a出射光是a光b在该三棱镜中a光的传播速度比b光的大c从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光的小d分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大解析：选c由图可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故a光的折射率大于b光的折射率，通过三棱镜右侧面后a光的偏折程度较大，则知出射光是b光，故a错误根据v分析知，在该三棱镜中a光的传播速度比b光的小，故b错误根据sin c分析知，a光的临界角比b光的小，故c正确a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，而双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距小，故d错误3(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、光屏对于某种单色光，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取_或_的方法(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是_(填数字代号)(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读下手轮的读数如图甲所示继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图乙所示则相邻两亮条纹的间距是_ mm.(4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是900 mm，则待测光的波长是_ m(取三位有效数字)解析：(1)由实验原理可知分别是滤光片、单缝、双缝由x可知，要增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取的办法有：增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒)；减小双缝之间的距离(2)由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是、.(3)甲图读数是0.045 mm，乙图读数是14.535 mm，它们的差值是14.490 mm，中间跨越了1019个条纹间距，所以相邻两亮条纹间距是x mm1.610 mm.(4)光的波长5.37107 m.答案：(1)滤光片单缝双缝增加双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒)减小双缝之间的距离(2)(3)1.610(4)5.37107考点二光的衍射和偏振现象1对光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的2单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹3光的干涉和衍射的本质光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的4光的偏振(1)自然光与偏振光的比较类别自然光(非偏振光)偏振光光的来源从普遍光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向(2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等4某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图(甲)所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如(乙)图所示他改变的实验条件可能是()a减小光源到单缝的距离b减小双缝之间的距离c减小双缝到光屏之间的距离d换用频率更高的单色光源解析：选b在双缝干涉中，相邻明条纹间的距离x，由题图知干涉条纹间距变宽，故可增大l、或减小d.根据c知要增大，应减小.选项b正确，选项a、c、d错误5(多选)下列关于光的说法中正确的是()a分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距b雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象c水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象d医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部它利用了光的全反射原理解析：选cd根据x，因红光波长较长，故相邻红光条纹间距大，a错；雨后天空出现的彩虹是光的折射和色散综合作用的结果，b错；水面油膜呈现彩色条纹是白光在油膜前后两表面的反射光相遇叠加的结果，属于干涉，故c正确；医学上用光导纤维制成内窥镜，应用的是全反射原理，d正确.考点三电磁波与相对论1对麦克斯韦电磁场理论的理解2对电磁波的理解(1)电磁波是横波电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直，如图所示(2)电磁波与机械波的比较名称项目电磁波机械波产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生波的特点横波纵波或横波波速在真空中等于光速c3108 m/s在空气中不大(如声波波速在空气中一般为340 m/s)是否需要介质不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)能量传播电磁能机械能6(多选)关于电磁波，下列说法正确的是()a电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关b周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波c电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直d利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输e电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失解析：选abc电磁波在真空中的传播速度为光速c，与频率无关，a正确；周期性变化的电场和磁场可相互激发形成电磁波，b正确；电磁波是横波，在真空中自由传播时传播方向与电场方向、磁场方向垂直，c正确；电磁波可以在介质中传播，所以可以通过光缆进行有线传输，也可以不需要介质进行传输，即无线传输，d错误；电磁振荡停止，已产生的电磁波仍能继续传播而独立存在，e错误7(2018四川宜宾二诊)下列关于电磁波的说法正确的是()a麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在b电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，但不能发生偏振现象cx射线是一种波长比紫外线短的电磁波，医学上可用来检查人体内病变和骨骼情况