第4讲　光的波动　电磁波　相对论.docx

I课时规范练巩固提升I实战演炼夯展提能授课提示：对应学生用书第383页A组基础巩固练热点一光的干涉现象1. （2022山东烟台模拟）在双缝干涉实验中，用波长为5X10r m的黄光照射双缝。已知两 缝间的间距为0.3 mm,双缝到光屏的距离为1.2 m,光屏上。点到双缝$和S2的路程差为 7.5X10 7m,则下列说法正确的是（ ）A.尸点出现的是亮条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2 mmP点出现的是喑条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为2 mmB. P点出现的是亮条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4 mmD.尸点出现的是暗条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距为4 mm解析：光屏上户点到双缝Si和§2的路程差为7.5Xl（）-7m,黄光的波长为5 X 10 -7 m ,则"=丝=3为奇数，在P点出现暗条纹，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距&=女=万7舄ZU U.UVU 32X5X10_7m=2X10-3m, B 正确，A、C、D 错误。答案：B2. （2022浙江杭州二中月考）如图所示，把一平凸透镜置于一平板玻璃上方，如果用平行单 色光垂直照射到平凸透镜上，顺着平行光入射的方向观测可看到透镜中央出现明暗相间的条 纹，这种现象最早是牛顿发现的，因此称为牛顿环。以下说法正确的是（）平行单色光A.牛顿环是光的衍射现象B.牛顿环是明暗相间、半径均匀增大的同心圆条纹C.若在透镜AB面施加向下的微小压力，则可看到同心圆向外扩展D.若在。处不小心沾上了灰尘，明暗相间的同心圆条纹排列将比没有灰尘时疏解析：本题考查光的干涉规律的应用。空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与 平面反射形成，干涉条纹的间距不是均匀增加，而是随着空毛薄层的厚度越向外增加得越快， 所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故A、B错误；若在透镜A8面上施加向下的微小压 力，满足产生这一亮条纹的厚度向外移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向 外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了灰尘，空气薄层厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D 错误。答案：C热点二光的衍射和光的偏振现象3 .（多选）光的偏振现象说明光是横波。下列现象中能反映光的偏振特性的是（）一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生 变化A. 一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90° 时，反射光是偏振光C.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹E.阳光在水面的反射光是自然光解析：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，选项A、B、C 正确；看到彩色条纹是光的衍射现象，选项D错误；阳光在水面的反射光是偏振光，选项E 错误。答案：ABC热点三 实验：用双缝干涉测光的波长4 .现有毛玻璃屏A、双缝8、白光光源C、单缝。、透红光的滤光片£等光学元件，要把 它们放在图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。光源二71遮光筒屏甲十寸一一亏T甲（1）本实验的步骤有：调节单缝与双健的间距为510 cm,并使单缝与双缝相互平行；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； 用米尺测出双缝到屏的距离：用测量头（读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离; 将测得的数据代入公式求出红光的波长。第2页，共6页以上步骤合理的顺序是。（只填步骤代号）第2页，共6页(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮 上的示数如图乙所示；同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此 时手轮上的示数如图闪所示。则图乙中手轮上的示数是 mm：图丙中手轮上的示数是 mm。(3)已知双缝到屏的距离为0.500 m,使用的双缝间距为2.8X ICT m,由此可求得所测红光波 长2=m(结果保留三位有效数字)。解析：(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片单缝、双缝，所以步骤合理的顺序 为。(2)题图乙的固定刻度读数为1mm,可动刻度读数0.01X13.0 mm=0.130 mm,则最终读数 1.130 mm。题图丙的固定刻度读数为5.5 mm,可动刻度读数为0.01义38.() mm=0.380 mm, 则最终读数为5.880 mm。相邻亮纹的间距Ax= mm = 1.187 5 mm根据八=：/得，dM 1.187 5X10-3x2.8X10-4一z=()5()()m=6.65X10 m。答案： 1.130 5.880(3)6.65 X10-7热点四电磁波与相对论.(多选)(2022贵州毕节质检)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有关B.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C.在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽E.在空气中传播的声波是横波解析：也磁波在其空中传播的速度是光速，和频率无关，A错误；也磁波可由电磁振荡产生， 当波源停止振动，已经产生的电磁波会继续向前传播，不会消失，B错误；光由水中射入空 气中进入人的眼睛，折射角比入射角大，因此人眼看见的是折射光线的反向延长线上的鱼的虚像，比鱼的实际深度浅，因此鱼的实际深度更深，C正确；由干涉条纹的间距公式2可知，波长越大，产生的条纹间距越宽，红光的波长大于蓝光的波长，因此红光的条纹宽 度更宽，D正确；在空气中传播的声波是纵波，E错误。 答案：CD第3页，共6页5 .（多选）下列说法正确的是（）A.任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场B.机械波的传播需要介质，而电磁波可以在真空中传播C.红外体温计通过发射红外线照射人体来测体温D.振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场E.在如图所示的振荡电路中，当M、N间电势差随电流的变化达到最大值时，磁场能刚好 全部转化为电场能解析：变化的电场（或磁场）在周围空间产生磁场（或电场）；均匀变化的包场（或磁场）在周围空 间产生恒定的磁场（或电场）；振荡电场（或磁场）在周围空间产生同频率的振荡磁场（或电场）, A错误，D正确。机械波的传播需要介质，但电磁波可以在真空中传播，B正确。红外体温 计是通过接收红外线来测体温的，C错误。当M、N间也势差达到最大值时，即包容器带电 荷量最多时，磁场能刚好全部转化为电场能，E正确。答案：BDEB组综合提能练7.（多选）（2022江西宜春模拟）下列说法正确的是（）A.肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象B.在双缝干涉实验中，同等条件下用红光做实验比用紫光做实验得到的条纹间距更小 C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响 D.光的偏振现象说明光是横波E. X射线比无线电波更容易发生衍射现象解析：肥皂泡呈现彩色是光通过前面、后面反射回来的光发生干涉现象的结果，故A正确： 在双缝干涉实脸中，设条纹间距为A*双缝到光屏距离为/，波长为九则=今，红光比 紫光波长长，所以同等条件下用红光做实脸比用紫光做实验得到的条纹间距大，故B错误； 拍摄玻璃橱窗内的物品时，反射光的振动方向和玻墙橱窗内的物品光的振动方向不同，所以 在镜头前加一个偏振片可以减弱破璃表面反射光的影响，故C正确：光的偏振现象说明光 是横波，符合客观事实，故D正确；波长越长越容易发生衍射现象，而X射线比无线电波 波长短，不容易发生衍射现象，故E错误。答案：ACD.（多选）（2022四川内江模拟）下列说法正确的是（）第4页，共6页A.狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察 者间的相对运动无关B.电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短C.分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心 间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距D.如图甲所示，八两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃 中«光的全反射临界角大于b光的全反射临界角E.如图乙所示，偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45。角振动的偏振光照 射到偏振片P上，在尸的另一侧能观察到透射光解析：狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察 者间的相对运动没有关系，故A正确；遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波 长要长，而频率却低，故B错误：根据双缝干涉条纹间距盘=夕得，由于红光波长大于紫 光波长，可知在同一实验装置上，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮 条纹的中心间距，故C正确；以不同的入射角从玻璃射向真空，”光入射角较小，折射角相 同，所以根据折射定律可知：此玻璃对。光的折射率大于对光的折射率，在玻璃中，光的 全反射临界角公式sin C= a光的折射率大，则临界角小，故D错误；沿与竖直方向成 45。角振动的光也能通过偏振片，在P的另一侧能观察到透射光，故E正确。答案：ACE.如图所示，在双缝干涉实验中，Si和S为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与Si和 S2距离之差为2.1X10-6 m,今分别用4、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 =1.5的介质中波长为4X10-7 m；(2)已知B光在某种介质中波长为3.15X107 m,当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°(sin 37°=0.6, cos 370=0.8)；(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。第5页，共6页解析：（1）设A光在空气中波长为九，在介质中波长为上,得 & =加2 = 1.5 X 4 X 10-7 m = 6 X 10-7 m根据路程差Ar=2.1X10-6m所以N =所以N =Ar_2.1X10-6mAi 6X IO-7 m由此可知，从$和S2到P点的路程差是波长九的3.5倍，所以。点为暗条纹。（2）根据临界角与折射率的关系sin C=：解得“=岛产1由此可知，4光在空气中波长5-3m=5.25X 10-7m所以N2=Ar_ 2.1X10_6m _ 焉=5.25X10 - 7 m=4可知用8光作为光源，P点为亮条纹。（3）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。 答案：（1）暗条纹（2）亮条纹（3）分析见解析第6页，共6页