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文档简介
1、,第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论,第4讲 光的波动性 电磁波和相对论,大一轮复习讲义,光是什么?,能解释光的直线传播,反射,折射现象. 对两束光交叉传播时互不干扰的传播无法解释.,不能解释光的直线传播,影. 能解释两束光交叉传播时互不干扰的传播、 反射,折射现象.,干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象,英国医生和物理学家。对物理学的贡献,除了提出“能”的概念(1807年)和杨氏弹性系数之外,最大的成就就是1801提出光的干涉理论。,光的干涉,双缝干涉,激光束,双缝,屏,屏上看到明暗相间的条纹,光的干涉,双缝干涉,S1,S2,P1,P,P1,P
2、,d,=P1S2P1S1,光程差,P2,P2,相干波源,S1、S2,P2S2P2S1P1S2P1S1,距离屏幕的中心越远光程差越大,明条纹:=K 暗条纹:=(2K1)/2,=0,中央亮纹,由于从S1S2发出的光是振动情况完全相同,又经过相同的路程到达P点,其中一条光传来的是波峰,另一条传来的也一定是波峰,其中一条光传来的是波谷,另一条传来的也一定是波谷,确信在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅AA1+A2为最大,P点总是振动加强的地方,故应出现亮纹,这一条亮纹叫中央亮纹。,双缝,S1,S2,屏幕,第一亮纹,双缝,S1,S2,屏幕,P2,第二亮纹,双缝,S1,S2,屏幕,屏上
3、P1点的上方还可以找到= S1S22的P2点出现第二条亮纹。,2,P3,第三亮纹,双缝,S1,S2,屏幕,屏上P1点的上方还可以找到= S1S24的P2点,= S1S25的P3点等处的第四条、第五条亮纹;在中央明纹P的下方可找到= S1S2的P1/点,= S1S22的P2/点,= S1S23的P3/点等处与中央明纹为对称的第一、第二、第三,第n条亮纹。,3,S1,S2,Q1,取P点上方的点Q1,与两个狭缝S1、S2路程差= S1S2/2,其中一条光传来的是波峰,另一条传来的就是波谷,其中一条光传来的是波谷,另一条传来的一定是波峰,Q1点激起的振动总是波峰与波谷相遇,振幅最小,Q1点总是振动减弱
4、的地方,故应出现暗纹。,/2,Q2,第二暗纹,双缝,S1,S2,屏幕,屏上Q1点的上方还可以找到= S1S23/2的Q2点出现第二条暗纹。同样可以找到第三条暗纹Q3,在中央明纹下方也可以找到对称的Q1/、Q2/、Q3/等暗纹。,3/2,Q1,第一暗纹,P 中央亮纹,(1)空间的某点距离光源S1和S2的路程差为0、1 、2 、3 、等波长的整数倍(半波长的偶数倍)时,该点为振动加强点。,(2)空间的某点距离光源S1和S2的路程差为 /2、3 /2、5/2、等半波长的奇数倍时,该点为振动减弱点。,总结规律,光程差 =k( k=0,1,2,等),光程差 =(2k+1)/2 (k=0,1,2,等),光
5、的干涉,双缝干涉,如图所示的双缝实验中,屏离开挡板越远,条纹间的距离越大,另一方面,实验所用光波的波长越大,条纹间的距离也越大,这是为什么?,思考,条纹间距的含义:相邻亮纹和亮纹之间的距离或相邻暗纹和暗纹之间的距离叫做条纹间距。,出现明暗条纹的条件,明条纹:=K 暗条纹:=(2K1)/2,推证:=r2r1 r12=L2xd/2)2 r22=L2(xd/2)2 r22r12=(r2r1)(r2r1) =2dx =2dx/(r2r1) = dx/L(r1r2L) 即 K= dx/L (K取1)得 x=L/d,例1 如图3所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S
6、2距离之差为2.1106 m,今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹? (1)已知A光在折射率为n1.5的介质中波长为4107 m;,图3,(2)已知B光在某种介质中波长为3.15107 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37(sin 370.6,cos 370.8);,根据路程差r2.1106 m,由此可知,从S1和S2到P点的路程差r是波长1的3.5倍,所以P点为暗条纹.,解析 设A光在空气中波长为1,在介质中波长为2,,(2)已知B光在某种介质中波长为3.15107 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37(sin 370.6,cos 370.
7、8);,答案 亮条纹,可见,用B光做光源,P点为亮条纹.,(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.,答案 见解析,解析 光屏上仍出现明暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗.,光的干涉,双缝干涉,单色光照射,明暗相间的单色条纹,白光照射,彩色条纹,薄膜干涉,实验观察:,特点: 平行 水平条纹 竖直排列,不同单色光的薄膜干涉条纹,可见,波长越长,干涉条纹越宽,特点: 平行、等间距的水平条纹、竖直排列,实验解释:,原因分析:,前表面和后表面反射的两列光在相遇区域发生干涉的结果,亮,暗,亮,应用(一) 检查表面的平整程度,取一个透明的标准样板,放在待检查的部件
8、表面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照射,入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹,标准样板,待检部件,空气薄层,如果被检表面是平的,产生的干涉条纹就是平行的,如图(b)所示;如果观察到的干涉条纹如图(c)所示,则表示被检测表面微有凸起或凹下,这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况。这种测量精度可达10-6cm。,应用(一) 检查表面的平整程度,注:薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右,只相当于一张纸片的厚度,应用(二) 增透膜,镀层薄膜,在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般
9、用氟化镁)。当薄膜的厚度适当时,在薄膜的两个表面上反射路程度恰好等于半个波长,因而互相抵,这就大大减小光的反射损失,增强了透射光的强度,这种薄膜叫增透膜。,应用(二) 增透膜,1、增透的条件是什么?即镀层薄膜的厚度至少多大?,2、是否对所有颜色的光都有增透的作用?,薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1/4。,因为人眼对绿光最敏感,所以一般增强绿光的透射,即薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不能被有效透射,故反射较强,这样的镜头呈淡紫色。,应用二:增透膜,光的干涉现象反映了光的波动性,而波动性的另一特征是波的衍射现象,光是否具有衍射现象呢?如果有衍射现象,为什么在日常生活中我们
10、没有观察到光的衍射现象呢?,水波、声波都会发生衍射现象,它们发生衍射的现象特征是什么?,光的衍射,一切波都能发生衍射,通过衍射把能量传到阴影区域,能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多,取一个不透光的屏,在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝,用平行的单色光照射,在缝后适当距离处放一个像屏 ,激光束,像屏,光的衍射,单缝衍射条纹的特征,光的衍射,1、中央亮纹宽而亮,2、两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗,光的衍射,观察下列衍射图样,分析衍射规律:,光的衍射,2、波长一定时,单缝越窄,中央条纹越宽,各条纹间距越大,3、单缝不变时,光波波长的(红光)中央亮纹越宽,条纹间隔越大,4、白光
11、的单缝衍射条纹为中央亮,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近光源的内侧为紫色,单缝衍射规律,1、中央条纹亮而宽,两侧条纹对称,宽度逐渐变窄,亮度减小,圆孔衍射,A,B,S,1、孔较大时屏上出现清晰的光斑,2、 孔较小时屏上出现衍射花样,光的衍射,不只是狭缝和圆孔,各种不同形状的物体都能使光发生衍射,以至使影的轮廓模糊不清,其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果,圆屏衍射,圆孔衍射,钢针的衍射,历史上一个著名的衍射图样泊松亮斑,光的干涉和光的衍射的比较,都是光束的叠加而形成的,都具有亮暗相间的条纹,都说明光具有波动性 区别:形成条件不同: 干涉:只有两束光线的叠加 衍射:可看作无数光线的叠加 条
12、纹分布规律不同: 干涉:中央亮条纹,两边亮暗相间的 条纹,条纹亮度没有明显变化, 且条纹间距相等 衍射:中央亮条纹最宽、最亮,两侧条纹 宽度逐渐变窄,亮度减小,1.光的干涉 (1)定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现 条纹,某些区域相互减弱,出现 条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象. (2)条件:两束光的频率 、相位差恒定. (3)双缝干涉图样特点:单色光照射时,形成明暗相间的等间距的干涉条纹;白光照射时,中央为 条纹,其余为 条纹. 2.光的衍射 发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长 ,甚至比光的波长 的时候,衍射现象才会明显.,一、光的干涉、衍射和偏振,亮,
13、暗,相同,白色亮,彩色,相差不多,还小,3.光的偏振 (1)自然光:包含着在垂直于传播方向上沿 振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同. (2)偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个 的方向振动的光. (3)偏振光的形成 让自然光通过 形成偏振光. 让自然光在两种介质的界面发生反射和 ,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光. (4)光的偏振现象说明光是一种 波.,一切方向,特定,偏振片,折射,横,解析 图A属于单缝衍射,图B属于薄膜干涉,图C属于薄膜干涉,图D属于白光的色散,故属于光的干涉现象的是B、C.,自测1 (多选)下列属于光的干涉现象的是,二、电磁波和相对论
14、,1.电磁场、电磁波、电磁波谱 (1)麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生 ,变化的电场能够在周围空间产生 . (2)电磁波 电磁场在空间由近及远的传播,形成 . 电磁波的传播不需要 ,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度 (都等于光速). 不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是不同的,频率越高,波速越 . vf,f是电磁波的频率.,电场,磁场,电磁波,介质,相同,小,(3)电磁波的发射 发射条件: 电路和 信号,所以要对传输信号进行调制(调幅或调频). 调制方式 a.调幅:使高频电磁波的 随信号的强弱而变. b.调频:使高频电磁波的 随信号的强弱而变. (4)无
15、线电波的接收 当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率 时,激起的振荡电流 ,这就是电谐振现象. 使接收电路产生电谐振的过程叫做 ,能够调谐的接收电路叫做 电路.,开放,高频振荡,振幅,频率,相等,最强,调谐,调谐,从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程, 叫做 .检波是_的逆过程,也叫做 . (5)电磁波谱:按照电磁波的 或 的大小顺序把它们排列成谱叫做电磁波谱. 按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、 、紫外线、X射线、射线. 2.相对论 (1)狭义相对论的两个基本假设 狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是 的. 光速不变原理:真空中的光速在不同的惯
16、性参考系中都是相同的,光速和光源、观测者间的相对运动没有关系.,检波,调制,解调,频率,波长,可见光,相同,(2)质速关系 物体的质量随物体速度的增加而 ,物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系:,物体运动时的质量总要 静止时的质量m0. (3)质能关系 用m表示物体的质量,E表示它具有的能量,则爱因斯坦质能方程为:E .,增大,大于,mc2,自测2 关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是 A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息 B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”
17、中的X射线波长相同,解析 电磁波和声波都能传递信息,比如人们之间的语言交流,选项A错误; 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波,选项B正确; 太阳光中的可见光属于电磁波,而“B超”中的超声波属于机械波,它们的传播速度不同,选项C错误; 遥控器发出的红外线波长比X射线波长大得多,选项D错误.,自测3 关于狭义相对论的说法,不正确的是 A.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的 B.狭义相对论认为在一切惯性参考系中,光在真空中的速度都等于c,与光源 的运动无关 C.狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 D.狭义相对论在任何情况下都适用,命题点一 光的干涉现象,1.双缝干涉 (1
18、)条纹间距公式: 对同一双缝干涉装置,光的波长越长,干涉条纹的间距越大.,图1,(2)明暗条纹的判断方法: 如图1所示,光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差为rr2r1. 当rk(k0,1,2)时,光屏上P处出现明条纹.,2.薄膜干涉 (1)形成原因:如图2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.,图2,(2)明暗条纹的判断方法: 两个表面反射回来的两列光波的路程差r. 在P1、P2处,rn(n1,2,3),薄膜上出现明条纹. 在Q处,r(2n1) (n0,1,2,3),薄膜上出
19、现暗条纹.,类型1 光的双缝干涉 例1 如图3所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2距离之差为2.1106 m,今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹? (1)已知A光在折射率为n1.5的介质中波长为4107 m;,图3,答案 暗条纹,根据路程差r2.1106 m,由此可知,从S1和S2到P点的路程差r是波长1的3.5倍,所以P点为暗条纹.,解析 设A光在空气中波长为1,在介质中波长为2,,(2)已知B光在某种介质中波长为3.15107 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37(sin 370.6,cos 370.
20、8);,答案 亮条纹,可见,用B光做光源,P点为亮条纹.,(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.,答案 见解析,解析 光屏上仍出现明暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗.,变式1 关于杨氏双缝干涉实验,下列说法正确的是 A.单缝的作用是获得频率相同的两相干光源 B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C.光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹 D.照射到单缝的单色光的频率越高,光屏上出现的条纹越宽,解析 单缝的作用是获得一束细光,故A错误; 双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源,B正确; 屏上出现暗条纹处距两缝的路程差等于
21、半个波长的奇数倍,故C错误;,类型2 光的薄膜干涉 例2 劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图4甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示,干涉条纹有如下特点:,图4,(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;,(2)任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定. 现若在图甲的装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹 A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失,解析 如图所示,若抽去一张纸片,则三角截面空气层的倾角变小,则干涉条纹变疏,
22、A正确.,变式2 一个半径较大的透明玻璃球体,截取其下面的一部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图5所示,在反射光中看到的是 A.平行的明暗相间的直干涉条纹 B.环形的明暗相间的干涉条纹 C.只能看到同颜色的平行反射光 D.一片黑暗,图5,命题点二 光的衍射和偏振现象,1.对光的衍射的理解 (1)波长越长,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,光才可以看做是沿直线传播的.,2.单缝衍射与双缝干涉的比较,3.光的干涉和衍射的本质 光的干涉和衍射都属
23、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,(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.,例3 如图6所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是,图6,A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫,解析 双缝干涉条纹是等间距的,而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外
24、,两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小,因此1、3为双缝干涉条纹,2、4为单缝衍射条纹.双缝干涉条纹的宽度(即相邻亮、暗条纹间距) 红光波长比蓝光波长长,则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距,即1、3分别对应于红光和蓝光.而在单缝衍射中,当单缝宽度一定时,波长越长,衍射越明显,即中央条纹越宽越亮,2、4分别对应于紫光和黄光.综上所述,1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是:红、紫、蓝、黄,B正确.,例4 奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度,这一角度称为“旋光度”,的值
25、只与糖溶液的浓度有关,将的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了.如图7所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间.,图7,(1)偏振片A的作用是_. (2)偏振现象证明了光是一种_.,把自然光变成偏振光,横波,(3)以下说法中正确的是_. A.到达O处光的强度会明显减弱 B.到达O处光的强度不会明显减弱 C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片B转过的角度等于 D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片A转过的角度等于,变式3 让太阳光垂直照射一块遮光板,板上有一个可以自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢
26、缩小直至完全闭合时,在孔后的屏上将先后出现 A.由大变小的三角形光斑,直至光斑消失 B.由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失 C.由大变小的三角形光斑,明暗相间的条纹,直至黑白色条纹消失 D.由大变小的三角形光斑、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失,解析 当孔足够大时,由于光的直线传播,所以屏上首先出现的是三角形光斑,之后随着孔继续缩小,出现小孔成像,成的是太阳的像,故为小圆形光斑,随着孔的进一步缩小,当尺寸与光波波长相当时,出现明暗相间的彩色条纹,最后随孔的闭合而全部消失,故D正确.,命题点三 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
27、)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8所示.,图8,(2)电磁波与机械波的比较,类型1 对电磁波的理解 例5 (多选)(2016全国卷34(1)改编)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,解析 电磁波在真空中传播速度等于光速,与频率无关,A正确; 电磁波是周期性变化的电场和磁场相互激发得到的,B正确; 电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均
28、垂直,C正确; 光是一种电磁波,光可在光缆中传播,D错误.,变式4 如图9所示,我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑,米波雷达发射无线电波的波长在110 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是 A.米波的频率比厘米波频率高 B.和机械波一样须靠介质传播 C.同光波一样会发生反射现象 D.不可能产生干涉和衍射现象,图9,解析 根据f 可知,电磁波的波长越大,频率越低,故米波的频率比厘米波的频率低,选项A错误; 无线电波的传播不需要介质,选项B错误; 无线电波同光波一样会发生反射现象,选项C正确; 干涉和衍射是波特有的现象,故该无线电波也能发生干涉
29、和衍射现象,选项D错误.,类型2 对狭义相对论的理解和应用 例6 如图10所示,两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v接近光速c).地面上的人测得它们相距为L,则飞船A上的人测得两飞船间的距离_(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号,飞船A上的人测得该信号的速度为_.,图10,大于,c(或光速),解析 狭义相对论的两个基本原理之一就是光速不变原理,因此飞船A上的人测得信号的速度仍等于c(或光速),以地面为参考系,在运动方向有尺缩效应现象,而B相对A是静止的,没有尺缩效应现象,则飞船A上的人测得两飞船距离应大于L.,1.关于电磁波的说法中正确的是 A.只要
30、有电场和磁场,就能产生电磁波 B.电磁波会发生偏振现象,是纵波 C.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象 D.紫外线的频率比红外线的频率小,双基巩固练,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 由麦克斯韦电磁场理论知,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,振荡的电场和磁场交替产生,由近及远地传播,形成电磁波,A错误; 电磁波会发生偏振现象,是横波,B错误; 干涉和衍射现象是波特有的现象,电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象,C正确; 紫外线的频率比红外线的频率大,D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,2.小朋友吹出的肥皂泡、
31、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜,都有彩色花纹.这是下列哪种原因形成的 A.光的色散 B.光的干涉 C.光的直线传播 D.光的衍射,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,3.下列说法正确的是 A.雨后天空中的彩虹是由光的干涉产生的 B.紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应 C.红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置,红光形成的相邻亮条纹间距大 D.观察者相对于频率一定的声源运动时,接收到声波的频率与波源频率相同,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,4.某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到图1甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后
32、,观察到的条纹如图乙所示.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,1,2,3,4,5,6,7,图1,解析 由 可知减小双缝之间的距离,增大双缝到光屏之间的距离,换用波长更长的单色光源,即换用频率更低的单色光源,都可以增加条纹宽度,B正确.,8,9,10,11,12,13,14,5.(多选)如图2所示,把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上,让单色光从上方射入,这时可以看到亮暗相间的同心圆环,对这些亮暗圆环的相关说法合理的是 A.远离中心点处亮环的分布较密 B.用白光照射时,不会出现干涉形成的圆环 C
33、.是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的 D.与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,图2,解析 远离中心点处亮环的分布较密,故A正确; 用白光照射时,仍然会出现干涉形成的圆环,故B错误; 是透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的,故C错误; 与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的,故D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,6.(多选)(2018新高考研究联盟联考)2016年2月11日,美国科研人员利用激光干涉法探测到13亿年前黑洞合并发出的传到地球的引力波,证实
34、了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言.如图3所示,引力波是一种时空涟漪,其发现的意义就像一个失聪的人突然拥有了听觉,从此获得感知世界的新能力.以下说法正确的是 A.人类可以从引力波中获得13亿年前的信息 B.具有质量的物体能产生引力波 C.干涉是波特有的性质,所以激光也是一种波 D.引力波的传播需要空气作为介质,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,图3,7.(多选)(2019浙江省台州中学统练)如图4所示,以下关于光学知识的叙述中,正确的是 A.甲图是著名的泊松亮斑图案,这是光波的衍射现象 B.乙图中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的 C.丙
35、图的照相机镜头上涂有一层增透膜,增透膜利用了光的偏振原理 D.丁图是医学上的内窥镜,其核心部件光导纤维能传输光像信号,是利用光的 全反射,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,图4,1,2,3,4,5,6,7,解析 题图丙的照相机镜头上涂有一层增透膜,增透膜利用了光的干涉原理,选项C错误.,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8.(多选)随着网络技术的发展,WiFi无线网络(标识如图5所示)成为了一种时尚.WiFi实质是一种短程无线传输技术,能够在一定范围内支持互联网接入的无线电信号.下列关于WiFi的说法,正确的是 A.WiFi信号实
36、质是一种电磁波 B.WiFi信号不可能在真空中传输 C.WiFi信号限于短程传输,是因为其波长太短 D.WiFi信号限于短程传输,是因为在传输过程中存在能量损失,8,9,10,11,12,13,14,图5,1,2,3,4,5,6,7,9.(多选)(2018山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市联考)下列说法正确的是 A.日光灯是紫外线的荧光效应的应用 B.单摆在做受迫振动时,它的周期等于单摆的固有周期 C.机械波从一种介质进入另一种介质后,它的频率保持不变 D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,解析 日光灯是紫外线的荧光
37、效应的应用,故A正确; 单摆在做受迫振动时,它的周期等于驱动力的周期,故B错误; 机械波的频率由波源决定,和介质无关,故C正确; 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故D错误.,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,10.(多选)(2018重庆市上学期期末抽测)下列说法正确的是 A.在双缝干涉实验中,保持入射光的频率不变,增大双缝间的距离,干涉条 纹间距也增大 B.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上滤光片,可以使景象 更清晰,这是利用了光的偏振原理 C.我们发现竖直向上高速运动的球体,在水平方向上长度变短了 D.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,这是利用 紫外线的荧光效应,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,解析 根据双缝干涉条纹间距公式 可知,增大双缝间的距离d,干涉条纹间距减小,故A错误; 日落时分拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上滤光片可以使景象更清晰,这是利用了光的偏振原理,故B正确; 竖
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