第四講光、電磁波、相對論簡介-有答案

1、第四講光電磁波相對論簡介考點(diǎn)一、光的折射定律、折射率1折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，如圖31.圖312折射定律(1)內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比(2)表達(dá)式：n12，式中n12是比例常數(shù)3折射率(1)物理意義：折射率反映介質(zhì)的光學(xué)特性，折射率大，說明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)偏折大，反之偏折小(2)定義式：n，不能說n與sin 1成正比，與sin 2成反比折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定(3)計(jì)算公式：n，因v <c，故任何介質(zhì)的折射率總大于1.考點(diǎn)二、全反射、光

2、導(dǎo)纖維1.全反射(1)定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，折射光線將消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象(2)條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)入射角大于等于臨界角(3)臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角若光從光密介質(zhì)(折射率為n)射向真空或空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為C，則sin C.介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小2光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的原理是利用光的全反射 考點(diǎn)三、 光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象1.光的干涉和衍射比較內(nèi)容干涉衍射現(xiàn)象在光重疊區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象光繞過障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象產(chǎn)生條件兩束光頻率相同、相位差恒定障礙物或孔的尺寸與波長差不多或小得多典型實(shí)驗(yàn)

3、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)x 單縫衍射、圓孔衍射、不透明圓盤衍射圖樣特點(diǎn)不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度相等條紋寬度不等，中央最寬條紋間距各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等亮度情況清晰條紋，亮度基本相等中央條紋最亮，兩邊變暗相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2.干涉圖像a、衍射圖像b3.楊氏雙縫干涉(1)干涉原理： (2)條紋間距x與縫間距d以及雙縫到屏的距離L的關(guān)系：x (3)屏中心O始終為亮條紋4.薄膜干涉(1)相干光來自于薄膜的前、后表面(或上、下表面)反射回來的兩列反射光(2)圖樣特點(diǎn)：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)紋對應(yīng)薄膜的厚度相等5光的偏振現(xiàn)象(1)偏振光波只沿某一特定的

4、方向的振動(2)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沿一切方向振動的光，而且沿各個(gè)方向振動的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫做自然光(3)偏振光在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個(gè)特定方向振動的光光的偏振證明光是橫波自然光通過偏振片后，就得到了偏振光考點(diǎn)四、變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生、電場電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射及接收、電磁波及其傳播電磁波譜1麥克斯韋電磁場理論(1)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)麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在2電磁場(1)變化電場在周圍空間產(chǎn)生磁場，變化磁場在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場和磁場總是相

5、互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場(2)均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(均勻變化：指電場或磁場隨時(shí)間均勻變化)(3)非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場，非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。(4)周期性變化的磁場(振蕩磁場)產(chǎn)生周期性變化的電場(振蕩電場)。3電磁波(1)電磁場在空間由近及遠(yuǎn)的傳播，形成電磁波(2)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是相同的(都等于光速)(3)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(4)電磁波從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)過程中，頻率不變，速度減小、波長減小。(5)vf，f是電磁

6、波的頻率4機(jī)械波與電磁波的異同相同點(diǎn)：1、都有波的的一切特性，如：都能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象。 2、波速、波長、頻率之間具有同樣的關(guān)系：v=f 。 3、波在傳播過程中頻率都不會改變。不同點(diǎn)：1、產(chǎn)生機(jī)理不同： 機(jī)械波是由機(jī)械振動產(chǎn)生的；電磁波，當(dāng)電子的周期性運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生(無線電波)；當(dāng)原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生(紅外線、可見光、紫外線)；有原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生(倫琴x射線)；有原子核受激發(fā)后產(chǎn)生（射線）。2、介質(zhì)對傳播速度的影響不同：機(jī)械波機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度置于介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)。即同種介質(zhì)不同頻率的機(jī)械波傳播速度相同。如聲波在溫度15時(shí)的空氣中傳播速度為340m/s，溫

7、度不同時(shí)傳播速度不同，但與頻率無關(guān)。電磁波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)和頻率有關(guān)。在同種介質(zhì)中不同頻率的電磁波傳播速度不同，頻率越大傳播速度越小，如：紅光和紫光在同種介質(zhì)中折射率n紅小于n紫。機(jī)械波不能在真空中傳播，電磁波能在真空中傳播。3、機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有橫波。5電磁波的發(fā)射(1)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(jìn)行調(diào)制(包括調(diào)幅和調(diào)頻)(2)調(diào)制方式調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強(qiáng)弱而變調(diào)幅廣播(AM)一般使用中波和短波波段調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強(qiáng)弱而變調(diào)頻廣播(FM)和電視廣播都采用調(diào)頻的方法調(diào)制6無線電波的接收(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接

8、收到的無線電波的頻率相等時(shí)，激起的振蕩電流最強(qiáng)，這就是電諧振現(xiàn)象(2)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(3)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)7電磁波譜與機(jī)械波種 類波長(頻率)范圍(m)主要特性其他特性應(yīng) 用電磁波無線電波長波1000 m以上傳播距離遠(yuǎn)，能量損耗小。1、 一般通過地波的方式傳播2、 保密性差，易受干擾超遠(yuǎn)程無線電通信和導(dǎo)航。中波100-1000 m傳播距離不太遠(yuǎn)。（天波和地波）船舶通信與導(dǎo)航短波10-100 m傳輸容量大，應(yīng)用范圍廣。 通常以天波方式傳播，易受干擾。無線廣播、調(diào)頻廣播超短波1m1

9、0m 直線傳播， 保密性好，不易受干擾。廣泛應(yīng)用于電視、雷達(dá)；微波1mm1m直線傳播，熱效應(yīng)較強(qiáng)衛(wèi)星通信、移動通信、微波爐紅外線7.8*10-7m 10-3m熱效應(yīng)顯著穿透云層能力強(qiáng)電視機(jī)遙控，紅外線遙感，夜視儀，醫(yī)療。可見光（激光）3.8*10-7 m7.8*10-7m引起視覺（定向發(fā)光）照明，激光照相。紫外線6*10-10 m3.8*10-17m熒光效應(yīng)強(qiáng)，化學(xué)作用強(qiáng)。生理作用強(qiáng)防偽、(醫(yī)用)殺菌消毒、熒光燈、黑光燈。X射線6*10-12 m2*10-9m穿透能力很強(qiáng)（一般用鉛板可以阻擋）可以使底片感光，對人有很強(qiáng)的殺傷力，可以直接殺死細(xì)胞。 探傷（工件）、貨物安檢、醫(yī)療透視、CTr射線1

10、0-1410-10m穿透力強(qiáng)，射程遠(yuǎn)。危險(xiǎn)性大，必須屏蔽（幾個(gè)cm的鉛板或幾米厚的混凝土墻） 工業(yè)探傷，醫(yī)療（r刀），軍事等機(jī)械波超聲波小于0.017m方向性好，穿透性強(qiáng)。在水中傳播距離遠(yuǎn)聲納、B超等聲波0.017m17m容易繞過障礙物（衍射）音樂、交流等次聲波大于17m穿透性強(qiáng)，傳播遠(yuǎn)。 預(yù)報(bào)自然災(zāi)害，次聲武器射線實(shí)質(zhì)比 較三種射線射線高速運(yùn)動的氦He原子核的粒子束，電離作用大，貫穿本領(lǐng)弱。非電磁波射線高速運(yùn)動的電子束，電離作用較大，貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)。非電磁波r射線不帶電，無電離作用，貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)。頻率很高的電磁波考點(diǎn)五、狹義相對論的基本假設(shè)質(zhì)速關(guān)系，質(zhì)能關(guān)系相對論質(zhì)能關(guān)系式1狹義相對論的兩個(gè)基

11、本假設(shè)(1)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(2)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，光速與光源、觀測者間的相對運(yùn)動沒有關(guān)系2相對論的質(zhì)速關(guān)系(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：m.(2)物體運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量總要大于靜止時(shí)的質(zhì)量m0.3相對論質(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.熱點(diǎn)一光的折射全反射1光的折射、全反射中的三個(gè)“一”一個(gè)規(guī)律：光的折射定律一個(gè)概念：折射率一個(gè)條件：全反射的條件2解答全反射類問題的技巧解答全反射類問題時(shí)，要抓住發(fā)生全

12、反射的兩個(gè)條件：一是光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，二是入射角大于或等于臨界角利用好光路圖中的臨界光線，準(zhǔn)確地判斷出恰好發(fā)生全反射的光路圖是解題的關(guān)鍵，且在作光路圖時(shí)盡量與實(shí)際相符，這樣更有利于問題的分析【典例1】2015·四川理綜，3直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖a、b光相比（）A玻璃對a光的折射率較大 B玻璃對a光的臨界角較小Cb光在玻璃中的傳播速度較小 Db光在玻璃中的傳播時(shí)間較短解析：根據(jù)光的偏折程度分析折射率的大小，由sinC=分析臨界角的大小由v=分析光在玻璃中的傳播速度大小，由t=分析光在玻璃中的傳播時(shí)間關(guān)系

13、A、由圖知，光線通過玻璃磚后，b光的偏折角大，則玻璃對b光的折射率較大，故A錯(cuò)誤B、玻璃對a光的折射率較小，由sinC=分析知，玻璃對a光的臨界角較大故B錯(cuò)誤C、由v=分析知，b光在玻璃中的傳播速度較小，故C正確D、b光在玻璃磚通過的路程較大，傳播速度較小，由t=分析知b光在玻璃中的傳播時(shí)間較長故D錯(cuò)誤答案：C點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵要明確折射率越大，光的偏折角越大，判斷出折射率關(guān)系，再分析其他量之間的關(guān)系【跟蹤短訓(xùn)】1很多公園的水池底都裝有彩燈，當(dāng)一細(xì)束由紅、藍(lán)兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時(shí)，關(guān)于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象，下列光路圖中正確的是()解析紅光、藍(lán)光都要發(fā)生反射，紅光的折射率

14、較小，所以紅光發(fā)生全反射的臨界角較藍(lán)光大，藍(lán)光發(fā)生全反射時(shí)，紅光不一定發(fā)生，故C正確答案C2如圖35所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形OAB，一束平行光平行于橫截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考慮首次入射到圓弧AB上的光，則圓弧AB上有光透出部分的弧長為()圖35A.RB.RC.RD.R解析作出如圖所示的幾何光路圖，其中N點(diǎn)為從O點(diǎn)入射的折射光線，故圓弧NB段沒有光線從AB圓弧射出，由折射定律n可知，即BON30°.若在圓弧AB上的M點(diǎn)，折射光線發(fā)生了全反射，由sin C可得C45°，由幾何關(guān)系

15、則有AOM90°45°30°15°，所以圓弧AB上有光透出的長度為s×2RR，正確選項(xiàng)為B.答案B32014·四川理綜，3如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸低有一發(fā)光小球，則A小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大4(2013·四川理綜，3)(單選)光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知()A折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說明光是縱波B光總會分為反射光和折射光C折射光與入射光的傳播方向總是不同的D發(fā)生折射

16、是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同解析折射是橫波、縱波共有的現(xiàn)象，光是一種電磁波，而電磁波是橫波，A錯(cuò)誤；當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)而且入射角不小于臨界角時(shí)，就只有反射光而無折射光，B錯(cuò)誤；當(dāng)入射角等于0°時(shí)折射光與入射光傳播方向相同，C錯(cuò)誤；由惠更斯原理對折射的解釋可知D正確答案D5(2013·福建理綜，14)(單選)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是()解析光線通過玻璃三棱鏡后應(yīng)向底邊偏折，可知C、D錯(cuò)誤光的頻率越大，折射率越大，向底邊偏折程度越大，光線在進(jìn)入與射出兩處都會發(fā)生不同程度的偏

17、折，所以A錯(cuò)誤、B正確答案B6(單選)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹設(shè)水滴是球形的，圖38中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是()圖38A紫光、黃光、藍(lán)光和紅光 B紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C紅光、藍(lán)光、黃光和紫光 D紅光、黃光、藍(lán)光和紫光解析由可見光的折射率知，紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光的折射率依次增大，由題圖知ad折射率依次減小，故A、C、D錯(cuò)，B對答案B7(2013·浙江理綜，16)(單選)與通常觀察到的月全食不同，小虎同學(xué)在2012年12月10日晚觀看月全食時(shí)，看到整個(gè)月亮是暗紅的小虎

18、畫了月全食的示意圖，并提出了如下猜想，其中最為合理的是()圖39A地球上有人用紅色激光照射月球B太陽照射到地球的紅光反射到月球C太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球D太陽光中的紅光在月球表面形成干涉條紋解析月全食是月亮、地球、太陽三者在同一直線且地球在中間時(shí)，地球?qū)⑻柟鈸踝《纬傻?，看到月亮是暗紅的，原因是太陽的紅光經(jīng)地球大氣層的折射到了月球表面，選項(xiàng)C正確答案C熱點(diǎn)二光的干涉、衍射及偏振1單縫衍射與雙縫干涉的比較兩種現(xiàn)象比較項(xiàng)目單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)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，亮度基本相等相同點(diǎn)

19、干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2.自然光和偏振光的比較自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(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(gè)方向振動的光的強(qiáng)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【典例2】 (2013·大綱全國，14)下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是()A雨后天空出現(xiàn)彩虹B通過一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋C海市蜃樓現(xiàn)象D日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋解析彩虹是光的色散現(xiàn)象，海市蜃樓是光的折射、全反射現(xiàn)象，肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象，A、C、D錯(cuò)誤通過狹縫觀察日光燈看到

20、彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象，B正確答案B【跟蹤短訓(xùn)】1(2013·上海單科，3)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的()A傳播速度不同B強(qiáng)度不同C振動方向不同D頻率不同解析白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光，而光的顏色由頻率決定，不同單色光，頻率不同，D正確答案D2如圖37所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是()圖37AA、B均不變BA、B均有變化CA不變，B有變化DA有變化，B不變解析白熾燈光經(jīng)過偏振片P后成為完全偏振光，旋轉(zhuǎn)P時(shí)P、Q間偏振光的振動方向改變，但光的強(qiáng)度不變，B

21、、D錯(cuò)誤由于偏振片Q的透振方向不變，故旋轉(zhuǎn)P時(shí)Q右側(cè)的偏振光強(qiáng)度發(fā)生周期性變化，故A錯(cuò)誤，C正確答案C3如圖32所示，偏振片P的透振方向(用帶有箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向下列四種入射光束中，能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是()圖32A太陽光B沿豎直方向振動的光C沿水平方向振動的光D沿與豎直方向成45°角振動的光解析偏振片只讓沿某一方向振動的光通過，當(dāng)偏振片的透振方向與光的振動方向不同時(shí)，透射光的強(qiáng)度不同，它們平行時(shí)最強(qiáng)，而垂直時(shí)最弱太陽光是自然光，光波可沿任何方向振動，所以在P的另一側(cè)能觀察到透射光；沿豎直方向振動的光，振動方向與偏振片的透振方向相同，當(dāng)然可以看到透射光；沿水平方向振動

22、的光，其振動方向與透振方向垂直，所以看不到透射光；沿與豎直方向成45°角振動的光，其振動方向與透振方向不垂直，仍可看到透射光答案ABD4如圖33是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏用綠光從左邊照射單縫S時(shí)，可在光屏P上觀察到干涉條紋下列說法正確的是()圖33A減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離減小B增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離增大C將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離減小D將綠光換為紫光，干涉條紋間的距離增大解析由雙縫干涉條紋間距公式x可知，減小雙縫間的距離d，干涉條紋間的距離x增大，A錯(cuò)誤；增大雙縫到屏的距離L，干涉條紋間的距離增大，B正確；將綠光換

23、為紅光，入射光的波長增大，干涉條紋間的距離應(yīng)增大，C錯(cuò)誤；將綠光換為紫光，入射光的波長變短，干涉條紋間的距離應(yīng)減小，D錯(cuò)誤答案B5(2012·上海單科)下圖為紅光或紫光通過雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣，則()A甲為紫光的干涉圖樣B乙為紫光的干涉圖樣C丙為紅光的干涉圖樣 D丁為紅光的干涉圖樣解析：光通過雙縫產(chǎn)生干涉圖樣，通過單縫產(chǎn)生衍射圖樣，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤而干涉圖樣為明暗相間的條紋，且條紋間距為x，光的波長越長，條紋間距越大，紫光的波長短，因而紫光干涉圖樣的條紋間距小，選項(xiàng)B正確答案：B6(2013·南通模擬)下列說法中正確的是()A照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜，利用了光的干涉

24、原理B光照射遮擋物形成的影輪廓模糊，是光的衍射現(xiàn)象C太陽光是偏振光D為了有效地發(fā)射電磁波，應(yīng)該采用長波發(fā)射解析：太陽光是自然光，C錯(cuò)誤；為了有效地發(fā)射電磁波，要滿足的條件是：足夠高的頻率；振蕩電路中的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，應(yīng)該采用頻率較高的中短波、微波發(fā)射，D錯(cuò)誤答案：AB7下圖是楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)示意圖，其中S1、S2為雙縫，D為光屏，實(shí)驗(yàn)中觀察到屏上O點(diǎn)為中央亮紋的中心，P1為第一級亮紋的中心，若將雙縫間的距離變小，其他條件不變，則()A屏上干涉條紋的間距將變小B屏上O點(diǎn)仍然為中央亮紋的中心C屏上P1位置仍然可能為亮紋的中心D屏上P1位置可能為暗紋的中心解析：干涉條紋間距x，d

25、為雙縫間距，d減小，x變大，A不正確；O點(diǎn)到雙縫的光程差為零，所以O(shè)點(diǎn)始終是亮紋，B正確；P1到雙縫的光程差小于一個(gè)波長，P1點(diǎn)有可能是暗條紋中心，故C不正確，D正確答案：BD8(2012·全國卷)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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()A改用紅光作為入射光 B改用藍(lán)光作為入射光C增大雙縫到屏的距離 D增大雙縫之間的距離解析：光的干涉現(xiàn)象中，條紋間距公式x，即干涉條紋間距與入射光的波長成正比，與雙縫到屏的距離成正比，與雙縫間距離成反比紅光波長大于黃光波長，選項(xiàng)A正確；藍(lán)光波長小于黃光波長，選項(xiàng)B錯(cuò)；應(yīng)增大雙縫到屏的距離，選項(xiàng)C正確；

26、應(yīng)減小雙縫之間的距離，選項(xiàng)D錯(cuò)答案：AC9(單選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時(shí)，反射光是偏振光C日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰D通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋解析由光的偏振現(xiàn)象的知識可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D選項(xiàng)是利用手指間的狹縫去觀察光的衍射現(xiàn)象，故選D.答案D10(2013·成都一模) (單選)用如圖31

27、2所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象圖(a)是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)，圖(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是()圖312A當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°B當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°C當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°D干涉條紋保持原來狀態(tài)不變解析金屬絲圈的轉(zhuǎn)動，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，A、B、C錯(cuò)誤，D正確答案D熱點(diǎn)三電磁波相對論1

28、電磁波的波長、頻率與波速間的關(guān)系三者關(guān)系vf，f是電磁波的頻率，即為發(fā)射電磁波的LC振蕩電路的頻率f，改變L或C即可改變f，從而改變電磁波的波長.2電磁波與機(jī)械波的比較名稱項(xiàng)目電磁波機(jī)械波研究對象電磁現(xiàn)象力學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動產(chǎn)生波的特點(diǎn)橫波縱波或橫波波速在真空中等于光速(很大)(c3×108 m/s)在空氣中不大(如聲波波速一般為340 m/s)介質(zhì)需要不需要介質(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(jī)械能【典例3】 (2013·四川理綜，1)下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是()A電磁波只能在真空中傳播B電場隨時(shí)

29、間變化時(shí)一定產(chǎn)生電磁波C做變速運(yùn)動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波D麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在解析電磁波是電磁場這種物質(zhì)在空間的傳播，它既可在真空中傳播，也可在介質(zhì)中傳播，A錯(cuò)誤；當(dāng)電場隨時(shí)間均勻變化時(shí)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，B錯(cuò)誤；做變速運(yùn)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)生變化的電場電場、磁場交替產(chǎn)生，向外傳播的過程就形成了電磁波，C正確麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，D錯(cuò)誤答案C【跟蹤短訓(xùn)】1對于機(jī)械波和電磁波的比較，下列說法中正確的是()A它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象B它們在本質(zhì)上是

30、相同的，只是頻率不同而已C它們可能是橫波，也可能是縱波D機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，跟頻率無關(guān)；電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)，只跟頻率有關(guān)解析機(jī)械波與電磁波都具有波的一切特性，故A正確；機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播，可以是橫波，也可以是縱波，電磁波是電磁場在空間的傳播，是橫波，二者的本質(zhì)不同，B、C錯(cuò)誤；機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)唯一決定，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，但在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)有關(guān)，也與頻率有關(guān)，故D錯(cuò)誤答案A2對于機(jī)械波和電磁波的比較，下面說法正確的是()A它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象B它們在本質(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已C它們都可能是橫波，也可能是縱波D機(jī)械波的傳播速

31、度只取決于介質(zhì)，與頻率無關(guān)，而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)，只與頻率有關(guān)解析：機(jī)械波和電磁波都是一種波，都具有波的共同特征，即都能發(fā)生干涉、衍射、反射、折射等現(xiàn)象，故A選項(xiàng)正確機(jī)械波傳播的是一種振動形式，可能是橫波，也可能是縱波，而電磁波是一種物質(zhì)波，是橫波不可能是縱波，故B，C選項(xiàng)錯(cuò)誤電磁波的傳播速度不僅與介質(zhì)有關(guān)(折射率)，還與其本身的頻率有關(guān)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：A3目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)，下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是()A真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間B電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C測出從發(fā)射電磁

32、波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D波長越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)解析：據(jù)cv，電磁波頻率在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)，則電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間，故A正確雷達(dá)是利用電磁波的反射原理，電磁波的產(chǎn)生是依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，故CD正確答案：ACD4屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中()A真空中光速不變B時(shí)間間隔具有相對性C物體的質(zhì)量不變D物體的能量與質(zhì)量成正比解析狹義相對論的兩條假設(shè)分別是：在任何慣性系中真空中的光速不變和一切物理規(guī)律相同答案A5下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A電磁波必須依賴介質(zhì)

33、傳播B電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D電磁波無法攜帶信息傳播解析根據(jù)電磁波的產(chǎn)生機(jī)理及傳播特性可知，電磁波的傳播不需要依賴介質(zhì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；干涉、衍射是所有波都具有的共同特性，選項(xiàng)B正確；由于電磁波是橫波，故能發(fā)生偏振現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波能夠攜帶圖象、聲音等信息進(jìn)行傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案B6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(yùn)動無關(guān)C狹義相對論只涉及無加速運(yùn)動的慣性系D狹義相對論任何情況下都適用解析狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律

34、都是相同的，選項(xiàng)A正確；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(光速不變原理)，與光源的運(yùn)動無關(guān)，選項(xiàng)B正確；狹義相對論只涉及無加速運(yùn)動的慣性系，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤答案D7(2013·大同模擬)下列說法中正確的是()A光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波B均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場，均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場C分別用紅光和綠光在同一裝置上進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，紅光的干涉條紋間距大D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，真空中的光速都是相同的解析：只有橫波才發(fā)生光的偏振現(xiàn)象，所以光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，選項(xiàng)A正確；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻

35、變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；干涉條紋間距公式為x，因?yàn)榧t光波長大于綠光波長，所以用紅光和綠光在同一裝置上進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，紅光的干涉條紋間距大，選項(xiàng)C正確；由狹義相對論的兩個(gè)基本原理知，選項(xiàng)D正確答案：ACD8在狹義相對論中，下列說法正確的有()A一切運(yùn)動物體相對于觀察者的速度都不能大于真空中的光速B質(zhì)量、長度的測量結(jié)果都與物體相對觀察者的相對運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)C時(shí)間的測量結(jié)果與物體相對觀察者的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)D在某一慣性系中發(fā)生于同一時(shí)刻、不同地點(diǎn)的兩個(gè)事件，在其他一切慣性系中也是同時(shí)發(fā)生的解析：根據(jù)狹義相對論，光速是速度的極限值，所以A對；根據(jù)狹義相對論，長度

36、、質(zhì)量、時(shí)間間隔都與運(yùn)運(yùn)狀態(tài)有關(guān)，且都給出了具體的計(jì)算公式，所以B對，C錯(cuò)；同時(shí)是相對的，D錯(cuò)答案：AB9(2015·長沙模擬)(多選)下列關(guān)于電磁場的說法中正確的是( )A只要空間某處有變化的電場或磁場，就會在其周圍產(chǎn)生電磁場，從而形成電磁波B任何變化的電場周圍一定有磁場C振蕩電場和振蕩磁場交替產(chǎn)生，相互依存，形成不可分離的統(tǒng)一體，即電磁場D電磁波的理論在先，實(shí)踐證明在后解析：若電場或磁場的變化是均勻的，則不能形成電磁波，只能形成穩(wěn)定的磁場或電場，A錯(cuò)誤、B正確；若電場的變化是非均勻的，則可形成電磁場，由電磁場的定義可知，C正確；英國物理學(xué)家麥克斯韋從理論上預(yù)見了電磁波的存在，多年

37、后德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，D正確答案：BCD10關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是()A電磁場是一種物質(zhì)，它只能在真空中傳播B電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向互相平行C由于微波衍射現(xiàn)象不明顯，所以雷達(dá)用它測定物體的位置D大氣對藍(lán)光的吸收較強(qiáng)，所以天空看起來是藍(lán)色的解析：電磁場是一種特殊的物質(zhì)，在真空、介質(zhì)中都可以傳播，A錯(cuò)誤；電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向互相垂直，B錯(cuò)誤；當(dāng)太陽光通過空氣時(shí)，太陽光中波長較長的紅光、橙光、黃光都能穿透大氣層，直接射到地面，而波長較短的青、藍(lán)、紫等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒阻擋，從而使光線散射向四方

38、，使天空呈現(xiàn)出藍(lán)色，D錯(cuò)誤答案：C11(單選)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A雷達(dá)是用X光來測定物體位置的設(shè)備B使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C用紅外線照射時(shí)，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光D均勻變化的電場可以產(chǎn)生恒定的磁場解析雷達(dá)是利用微波來定位的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鈔票是利用紫外線的熒光作用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；均勻變化的電場可以產(chǎn)生恒定的磁場，D項(xiàng)正確答案D對應(yīng)高考題組1(2013·四川理綜，4)迄今發(fā)現(xiàn)的二百余顆太陽系外行星大多不適宜人類居住，繞恒星“Gliese 581”運(yùn)行的行星“Gl581 c”卻很值得我們期待該行星

39、的溫度在0 到40 之間、質(zhì)量是地球的6倍、直徑是地球的1.5倍、公轉(zhuǎn)周期為13個(gè)地球日“Gliese 581”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的0.31倍設(shè)該行星與地球均視為質(zhì)量分布均勻的球體，繞其中心天體做勻速圓周運(yùn)動，則()A在該行星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同B如果人到了該行星，其體重是地球上的2倍C該行星與“Gliese 581”的距離是日地距離的倍D由于該行星公轉(zhuǎn)速率比地球大，地球上的米尺如果被帶上該行星，其長度一定會變短解析由Gm得第一宇宙速度v，則2，A錯(cuò)誤；由G重有，故B正確；由GMr2有r，則，故C錯(cuò)誤；相對論的“尺縮效應(yīng)”是指物體在沿與觀察者發(fā)生相對運(yùn)動的方向上長度縮短，故D錯(cuò)誤答

40、案B2(2009·天津卷)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A電磁波必須依賴介質(zhì)傳播B電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D電磁波無法攜帶信息傳播解析：本題考查了電磁波的相關(guān)知識，意在考查考生對所學(xué)知識的理解及遷移能力根據(jù)電磁波的產(chǎn)生機(jī)理及傳播特性可知，電磁波傳播不需要介質(zhì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；干涉、衍射是電磁波和所有波都具有的共同特性，選項(xiàng)B正確；由于電磁波是橫波，故能發(fā)生偏振現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波能夠攜帶圖象、聲音等信息進(jìn)行傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B3(2012·北京卷，14)一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的()A速度變慢，波長變短B速度不變，波長變短C頻率增高，波長變長D頻率不變，波長變長解析單色光由空氣射入玻璃時(shí)，根據(jù)v知，光的速度v變慢，光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光