高考物理一轮复习 第十三章 第4节 光的波动性 电磁波 相对论讲义（含解析）-人教版高三物理试题VIP免费

光的波动性电磁波相对论,(1)光的颜色取决于折射率。(×)(2)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。(√)(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的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。(×)突破点(一)光的干涉、衍射及偏振1．光的干涉(1)明暗条纹的判断方法①单色光a．如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现暗条纹。②白光：光屏上出现彩色条纹。③中央条纹为亮条纹。(2)双缝干涉条纹是等间距的相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的情况下)。利用双缝干涉实验可测量光波的波长。(3)薄膜干涉①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。②光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。③原理分析单色光a．在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3，…)，薄膜上出现亮条纹。b．在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。白光：薄膜上出现水平彩色条纹。(4)薄膜干涉的应用干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑的，会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。2．光的干涉和衍射的比较(1)干涉和衍射的比较干涉衍射现象光在重叠区域出现加强或减弱的现象光绕过障碍物偏离直线传播的现象产生条件两束光频率相同、相位差恒定障碍物或孔的尺寸与波长差不多或更小典型实验杨氏双缝实验单缝衍射、圆孔衍射和不透明圆盘衍射图样不同点条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽条纹间距各相邻条纹间距相等各相邻条纹间距不等亮度情况清晰条纹，亮度基本相等中央条纹最亮，两边变暗图样相同点干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条纹(2)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，光才可以看做是沿直线传播的。[典例](2018·徐州二模)如图所示的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和同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮条纹)。则属于蓝光的干涉图样的是()[解析]双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有亮条纹宽度相同且等间距，根据双缝干涉条纹间距Δx＝λ可知，波长λ越大，Δx越大，故左边第一个是红光的，第三个是蓝光的。单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故从左向右依次是红光(双缝干涉)、蓝光(单缝衍射)、蓝光(双缝干涉)和红光(单缝衍射)。由以上分析可知，A、B、D错误，C正确。[答案]C[方法规律]区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉条纹的宽度相同，而单缝衍射的条纹中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄。(2)根据条纹的间距区分：双缝干涉条纹的间距是相等的，而单缝衍射的条纹越向两侧条纹间距越窄。(3)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗。[集训冲关]1．(2019·泰州模拟)在双缝干涉实验中，保持狭缝间的距离及狭缝与屏的距离都不变，用不同的色光照射，则()A．红光的干涉条纹间距最大B．紫光的干涉条纹间距最大C．红光与紫光的干涉条纹间距一样大D．用白光照射时会产生白色干涉条纹解析：选A根据条纹间距公式Δx＝·λ，当狭缝间的距离d和狭缝到屏的距离l都不变时，因...