
?光的干涉、衍射和偏振 電磁波
考點(diǎn)一 光的干涉現(xiàn)象
光的干涉
(1)定義:在兩列光波疊加的區(qū)域,某些區(qū)域相互加強(qiáng),出現(xiàn)亮條紋,某些區(qū)域相互減弱,出現(xiàn)暗條紋,且加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象.
(2)條件:兩束光的頻率相同、相位差恒定.
(3)雙縫干涉圖樣特點(diǎn):?jiǎn)紊庹丈鋾r(shí),形成明暗相間的等間距的干涉條紋;白光照射時(shí),中央為白色亮條紋,其余為彩色條紋.
技巧點(diǎn)撥
1.雙縫干涉
(1)條紋間距:Δx=λ,對(duì)同一雙縫干涉裝置,光的波長(zhǎng)越長(zhǎng),干涉條紋的間距越大.
(2)明暗條紋的判斷方法:
如圖1所示,相干光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P′點(diǎn)的路程差為Δr=r2-r1.
當(dāng)Δr=kλ(k=0,1,2…)時(shí),光屏上P′處出現(xiàn)明條紋.
當(dāng)Δr=(2k+1)(k=0,1,2…)時(shí),光屏上P′處出現(xiàn)暗條紋.
圖1
2.薄膜干涉
(1)形成原因:如圖2所示,豎直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上時(shí),從膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來,形成兩列頻率相同的光波,并且疊加.
圖2
(2)明暗條紋的判斷方法:
兩個(gè)表面反射回來的兩列光波的路程差Δr,等于薄膜厚度的2倍.
在P1、P2處,Δr=nλ(n=1,2,3…),薄膜上出現(xiàn)明條紋.
在Q處,Δr=(2n+1)(n=0,1,2,3…),薄膜上出現(xiàn)暗條紋.
例題精練
1.如圖3所示,雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中,屏上一點(diǎn)P到雙縫的距離之差為2.1 μm,若用單色光A照射雙縫時(shí),發(fā)現(xiàn)P點(diǎn)正好是從屏中間O算起的第四條暗條紋,換用單色光B照射雙縫時(shí),發(fā)現(xiàn)P點(diǎn)正好是從屏中間O算起的第三條亮條紋,則下列說法正確的是( )
圖3
A.單色光B的頻率大于單色光A的頻率
B.單色光B的波長(zhǎng)小于單色光A的波長(zhǎng)
C.單色光B的相鄰亮條紋間的距離小于單色光A的相鄰亮條紋間的距離
D.用單色光A和B在同一單縫衍射的裝置上做實(shí)驗(yàn),在縫寬不變的情況下,單色光B更容易發(fā)生明顯衍射
答案 D
解析 由題意可知,單色光A照射雙縫時(shí)條紋間距較小,根據(jù)Δx=λ可知單色光A的波長(zhǎng)較小,頻率較大,選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤;因單色光B的波長(zhǎng)較大,則用單色光A和B在同一單縫衍射的裝置上做實(shí)驗(yàn),在縫寬不變的情況下,單色光B更容易發(fā)生明顯衍射,選項(xiàng)D正確.
2.(多選)如圖4所示,把一個(gè)凸透鏡的彎曲表面壓在另一個(gè)玻璃平面上,讓單色光從上方射入,這時(shí)可以看到亮暗相間的同心圓環(huán),對(duì)這些亮暗圓環(huán)的相關(guān)說法合理的是( )
圖4
A.遠(yuǎn)離中心點(diǎn)處亮環(huán)的分布較密
B.用白光照射時(shí),不會(huì)出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán)
C.這些亮暗圓環(huán)是透鏡曲面上反射光與透鏡上方平面上的反射光干涉形成的
D.與同一亮環(huán)相對(duì)應(yīng)的空氣薄膜的厚度是相同的
答案 AD
解析 遠(yuǎn)離中心點(diǎn)處亮環(huán)的分布較密,故A正確;用白光照射時(shí),仍然會(huì)出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán),故B錯(cuò)誤;這些亮暗圓環(huán)是透鏡曲面上反射光與玻璃平面上的反射光干涉形成的,故C錯(cuò)誤;與同一亮環(huán)相對(duì)應(yīng)的空氣薄膜的厚度是相同的,故D正確.
考點(diǎn)二 光的衍射和偏振現(xiàn)象
1.光的衍射
發(fā)生明顯衍射的條件:只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)相差不多,甚至比光的波長(zhǎng)還小的時(shí)候,衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯.
2.光的偏振
(1)自然光:包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同.
(2)偏振光:在垂直于光的傳播方向的平面上,只沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng)的光.
(3)偏振光的形成
①讓自然光通過偏振片形成偏振光.
②讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和折射,反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光.
(4)偏振光的應(yīng)用:加偏振濾光片的照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等.
(5)光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波.
技巧點(diǎn)撥
1.單縫衍射與雙縫干涉的比較
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,亮度基本相同
相同點(diǎn)
干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象,屬于波的疊加;干涉、衍射都有明暗相間的條紋
2.光的干涉和衍射的本質(zhì)
光的干涉和衍射都屬于光的疊加,從本質(zhì)上看,干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理,都可認(rèn)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波,在屏上疊加形成的.
例題精練
3.(多選)霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的身體健康,霧霾天氣時(shí)能見度只有幾米,天氣變黃變暗,這是由于這種情況下( )
A.只有波長(zhǎng)較短的一部分光才能到達(dá)地面
B.只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面
C.只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面
D.只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面
答案 BD
解析 根據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件,霧霾天氣時(shí),只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)、頻率較小的一部分光發(fā)生衍射繞過空氣中的顆粒物到達(dá)地面,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,B、D正確.
4.(多選)食品安全檢驗(yàn)中碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo),可以用“旋光法”來測(cè)量糖溶液的濃度,從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后,偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α,這一角度α稱為“旋光度”,α的值只與糖溶液的濃度有關(guān),將α的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,就能確定被測(cè)樣品的含糖量了.如圖5所示,S是自然光源,A、B是偏振片,轉(zhuǎn)動(dòng)B,使到達(dá)O處的光最強(qiáng),然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間.以下說法中正確的是( )
圖5
A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱
C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α
D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α
答案 ACD
解析 偏振光通過糖的水溶液后,若迎著射來的光線看,偏振方向會(huì)以傳播方向?yàn)檩S線,旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α,所以到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱,故A正確,B錯(cuò)誤;將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α,故C正確;同理,將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α,故D正確.
考點(diǎn)三 電磁波
1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論
變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng).
2.電磁波
(1)電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,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相同(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)v=λf,f是電磁波的頻率.
3.電磁波的發(fā)射與接收
(1)發(fā)射電磁波需要開放的高頻振蕩電路,并對(duì)電磁波根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行調(diào)制(兩種方式:調(diào)幅、調(diào)頻).
(2)接收電磁波需要能夠產(chǎn)生電諧振的調(diào)諧電路,再把信號(hào)從高頻電流中解調(diào)出來,調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波.
4.電磁波譜
按照電磁波的頻率或波長(zhǎng)的大小順序把它們排列成譜.按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列的電磁波譜為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.
技巧點(diǎn)撥
1.對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解
2.電磁波與機(jī)械波的比較
名稱
項(xiàng)目
電磁波
機(jī)械波
產(chǎn)生
由周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生
由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生
傳播介質(zhì)
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)
波的種類
橫波
既有橫波也有縱波
速度特點(diǎn)
由介質(zhì)和頻率決定,在真空中等于光速(c=3×108 m/s)
僅由介質(zhì)決定
能量
都能攜帶能量并傳播能量
速度公式
v=λf
遵循規(guī)律
都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象
例題精練
5.(多選)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是( )
A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)
B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā),形成電磁波
C.電磁波在真空中自由傳播時(shí),其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直
D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸
E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失
答案 ABC
解析 電磁波在真空中傳播速度等于光速,與頻率無關(guān),A正確;電磁波是周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相激發(fā)得到的,B正確;電磁波傳播方向與電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向均垂直,C正確;光是一種電磁波,光可在光導(dǎo)纖維中傳播,D錯(cuò)誤;電磁振蕩停止后,電磁波仍會(huì)在介質(zhì)或真空中繼續(xù)傳播,E錯(cuò)誤.
6.目前,我國(guó)正在開展5G網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)工作,即將全面進(jìn)入5G時(shí)代.屆時(shí),將開啟萬物互聯(lián)時(shí)代:車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)駕駛技術(shù)等將一一變?yōu)楝F(xiàn)實(shí).5G(即第五代移動(dòng)通信技術(shù))采用3 300~5 000 MHz頻段,相比于現(xiàn)有的4G(即第四代移動(dòng)通信技術(shù),1 880~2 635 MHz頻段)技術(shù)而言,具有極大的帶寬、極大的容量和極低的時(shí)延.5G信號(hào)與4G信號(hào)相比,下列說法正確的是( )
A.5G信號(hào)在真空中的傳播速度更快
B.5G信號(hào)是橫波,4G信號(hào)是縱波
C.5G信號(hào)粒子性更顯著
D.5G信號(hào)更容易發(fā)生明顯衍射
答案 C
解析 任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,傳播速度相同,A錯(cuò)誤;電磁波均為橫波,B錯(cuò)誤;5G信號(hào)的頻率更高,則其粒子性更顯著,C正確;因5G信號(hào)的頻率更高,則波長(zhǎng)更小,故4G信號(hào)更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,D錯(cuò)誤.
7.在抗擊新冠病毒的過程中,廣泛使用了紅外體溫計(jì)測(cè)量體溫,如圖6所示.下列說法正確的是( )
圖6
A.當(dāng)體溫超過37.3 ℃時(shí)人體才輻射紅外線
B.當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時(shí)人體才輻射紅外線
C.紅外體溫計(jì)是依據(jù)體溫計(jì)發(fā)射紅外線來測(cè)體溫的
D.紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測(cè)體溫的
答案 D
解析 所有物體都會(huì)輻射出紅外線,故A、B錯(cuò)誤;紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體發(fā)射紅外線來測(cè)體溫的,且人體溫度越高,輻射的紅外線強(qiáng)度越大,故C錯(cuò)誤,D正確.
綜合練習(xí)
一.選擇題(共20小題)
1.(2021?海淀區(qū)模擬)用如圖所示的實(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)是豎立的且附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈.將金屬絲圈在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn),觀察到的現(xiàn)象是( ?。?br />
A.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
【分析】解答本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理,干涉取決于兩層肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差.
【解答】解:在轉(zhuǎn)動(dòng)金屬絲圈的過程中,由于兩層薄膜的厚度不變,故反射光形成的光程差也不會(huì)發(fā)生變化,故產(chǎn)生的干涉條紋仍保持原來的狀態(tài)不變;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理,在學(xué)習(xí)中抓住關(guān)鍵因素,不要被干擾項(xiàng)所干擾.
2.(2021?海淀區(qū)二模)下列說法中正確的是( )
A.泊松亮斑證實(shí)了光的粒子性
B.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
C.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的粒子性
D.干涉法檢查被檢測(cè)平面的平整度應(yīng)用了光的雙縫干涉原理
【分析】證明光具有波動(dòng)性的實(shí)驗(yàn):泊松亮斑,雙縫干涉,光的衍射;
證明光具有粒子性的實(shí)驗(yàn):康普頓效應(yīng),光電效應(yīng)。
光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。
【解答】解:A、泊松亮斑證實(shí)了光的波動(dòng)性,故A錯(cuò)誤;
B、光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波,故B錯(cuò)誤;
C、康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的粒子性,故C正確;
D、干涉法檢查被檢測(cè)平面的平整度應(yīng)用了被測(cè)平面的上下表面反射回來的兩列光發(fā)生干涉的原理,不是雙縫干涉原理,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了3﹣5多個(gè)知識(shí)點(diǎn),要掌握光學(xué)和原子物理常見的物理學(xué)史,平時(shí)多加記憶。
3.(2013?閘北區(qū)二模)根據(jù)你學(xué)過的干涉原理,判斷下列說法中正確的是( )
A.在真空中傳播速度相同的兩束光可以發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)等間距的彩色條紋
C.其它條件不變的情況下,雙縫的間隙越大,光屏上產(chǎn)生的干涉條紋間距越小
D.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,把其中一縫擋住,則干涉條紋與原來一樣,只是亮度減半
【分析】發(fā)生干涉的條件是兩列光的頻率相同,根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式判斷條紋間距的變化.
【解答】解:A、真空中,各種色光的傳播速度相等,但是頻率不等,所以傳播速度相同的兩束光不一定能發(fā)生干涉現(xiàn)象。故A錯(cuò)誤。
B、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,由于兩列光的頻率不同,不能產(chǎn)生干涉條紋。故B錯(cuò)誤。
C、根據(jù)△x=Ldλ知,雙縫的間隙越大,則干涉條紋的間距越小。故C正確。
D、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,把其中一縫擋住,雙縫干涉條紋變成了單縫衍射條紋。亮度并不是減半。故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道光干涉的條件,以及知道雙縫干涉和單縫衍射的區(qū)別.
4.(2021?淮安模擬)如圖所示為各種波動(dòng)現(xiàn)象所形成的圖樣,下列說法正確的是( ?。?br />
A.甲為光的圓盤衍射圖樣
B.乙為光的薄膜干涉圖樣
C.丙為光的圓盤衍射圖樣
D.丁為電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣
【分析】圓盤衍射圖樣特征為:中央含一個(gè)亮斑的圓形陰影,外部環(huán)繞著寬度越來越小的亮環(huán);圓孔的衍射圖樣特征為:中央有一較大的亮斑,外部環(huán)繞明暗相間的條紋。
【解答】解:ABC.圓盤衍射圖樣特征為:中央含一個(gè)亮斑的圓形陰影,外部環(huán)繞著寬度越來越小的亮環(huán),甲圖中央沒有陰影,丙圖陰影中心沒有亮斑,兩者都不是圓盤的衍射,乙圖為圓盤的衍射圖樣,故ABC錯(cuò)誤;
D.電子穿過鋁箔時(shí)的衍射類似于圓孔的衍射,其圖樣特征為:中央有一較大的亮斑,外部環(huán)繞明暗相間的條紋,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了光的衍射圖樣,考查知識(shí)點(diǎn)針對(duì)性強(qiáng),難度較小,熟練記憶各種衍射圖樣是解題關(guān)鍵。
5.(2021春?楊浦區(qū)校級(jí)期中)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,光屏上出現(xiàn)的圖像是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí),在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑,可見是光繞過障礙物傳到了障礙物的后面,即光發(fā)生了衍射現(xiàn)象。
【解答】解:當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí),在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑,亮斑的周圍是明暗相間的環(huán)狀衍射條紋,這就是泊松亮斑,是激光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的,泊松最初做本實(shí)驗(yàn)的目的是推翻光的波動(dòng)性,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻證明了光的波動(dòng)性。故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查光的波動(dòng)性的性質(zhì),只要掌握了光照亮不透明圓盤的后面的實(shí)質(zhì),就能順利解決此題,們?cè)诮忸}時(shí)要善于從題目中挖掘隱含條件。
6.(2021春?六合區(qū)校級(jí)期中)某同學(xué)希望在暗室中用如圖實(shí)驗(yàn)裝置觀察光現(xiàn)象:平面鏡水平放置,單色線光源S垂直于紙面放置,S發(fā)出的光有一部分直接入射到豎直放置的光屏上,一部分通過平面鏡反射后射再到光屏上,如圖為某一條光線的光路圖,則( ?。?br />
A.光現(xiàn)象為偏振現(xiàn)象
B.光現(xiàn)象為衍射現(xiàn)象
C.光屏上的條紋與鏡面平行
D.光屏上是明暗相間的彩色條紋
【分析】平面鏡的反射光相當(dāng)于從S的像點(diǎn)發(fā)出的光,所以該裝置類似于雙縫干涉裝置,根據(jù)干涉條紋的特點(diǎn)即可判斷。
【解答】解:平面鏡的反射光相當(dāng)于從S的像點(diǎn)發(fā)出的光,所以該裝置類似于雙縫干涉裝置,所以能在光屏上觀察到與鏡面平行的干涉條紋,光源S是單色光光源,故產(chǎn)生的干涉條紋是明暗相間的單色條紋,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查光的干涉現(xiàn)象,要能夠理解并區(qū)分光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象。
7.(2021?武侯區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,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( )
A.A、B 均不變 B.A、B 均有變化
C.A 不變,B 有 變 化 D.A 有變化,B不變
【分析】白熾燈的光線沿各個(gè)方向的都有,只有與偏振片方向相同的光才能通過,從而即可求解.
【解答】解:白熾燈的光線沿各個(gè)方向的都有,旋轉(zhuǎn)偏振片P,A點(diǎn)光的強(qiáng)度不會(huì)變化,而通過Q的光線在B點(diǎn)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了偏振片的作用,難度不大,注意自然光與偏振光的區(qū)別,及橫波與縱波的不同.
8.(2021春?邯鄲期中)下列關(guān)于磁場(chǎng)和電場(chǎng)的說法正確的是( ?。?br />
A.恒定的磁場(chǎng)能夠在其周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)
B.均勻變化的磁場(chǎng)能夠在其周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)
C.均勻變化的磁場(chǎng)能夠在其周圍空間產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)
D.按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)能夠在其周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)
【分析】均勻變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)能夠在其周圍空間產(chǎn)生同樣按正弦規(guī)律變化的電場(chǎng)。
【解答】解:A.恒定的磁場(chǎng)不能夠在其周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),故A錯(cuò)誤;
BCD.根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,均勻變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)能夠在其周圍空間產(chǎn)生同樣按正弦規(guī)律變化的電場(chǎng),所以B正確; CD錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁場(chǎng)的產(chǎn)生,比較簡(jiǎn)單,平時(shí)要注重課本,強(qiáng)化記憶。
9.(2020春?黃岡期末)關(guān)于麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,下列說法正確的是( )
A.在電場(chǎng)周圍空間一定存在著磁場(chǎng)
B.任何變化的電場(chǎng)周圍一定存在著變化的磁場(chǎng)
C.均勻變化的磁場(chǎng)周圍一定存在著變化的電場(chǎng)
D.交變電場(chǎng)在它的周圍空間一定產(chǎn)生同頻率的交變磁場(chǎng)
【分析】麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論中變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生電場(chǎng),其中的變化有均勻變化與周期性變化之分.
【解答】解:A、均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),而非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生非均勻變化的磁場(chǎng),恒定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),故A錯(cuò)誤;
BC、均勻變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),而非均勻變化的磁場(chǎng)將產(chǎn)生非均勻變化的電場(chǎng),恒定的磁場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng),故BC錯(cuò)誤;
D、電磁波是由變化的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的,交變電場(chǎng)在它的周圍空間一定產(chǎn)生同頻率的交變磁場(chǎng),故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】考查麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論中變化的分類:均勻變化與非均勻(或周期性)變化.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,而赫茲證實(shí)了電磁波的存在.
10.(2019春?射洪市校級(jí)期中)關(guān)于電磁波,下列說法中不正確的是( )
A.電磁波既可以在介質(zhì)中傳播,又可以在真空中傳播
B.在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)諧
C.電磁波在真空中傳播時(shí),頻率和波長(zhǎng)的乘積是一個(gè)恒量
D.振蕩電路的頻率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大
【分析】電磁波本身就是物質(zhì),可以在真空中傳播.根據(jù)c=λf,電磁波在真空中傳播時(shí),頻率f和波長(zhǎng)λ的乘積是一個(gè)恒量,等于真空中的光速.要有效地向外界發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具有如下的特點(diǎn):足夠高的頻率與開放電路.
【解答】解:A、電磁波本身就是物質(zhì),電磁波既可以在介質(zhì)中傳播,又可以在真空中傳播,故A正確。
B、在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制,故B錯(cuò)誤。
C、根據(jù)c=λf,電磁波在真空中傳播時(shí),頻率f和波長(zhǎng)λ的乘積是一個(gè)恒量,等于真空中的光速,故C正確。
D、理論的研究證明,振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng),即單位時(shí)間內(nèi)輻射出去的能量,與頻率的四次方成正比。頻率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。故D正確。
本題選擇不正確的。故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】光是一種電磁波,各種電磁波在真空中的傳播速度是相同的,電磁波在真空中的速度C=3×108m/s.根據(jù)c=λf,電磁波在真空中傳播時(shí),頻率f和波長(zhǎng)λ的乘積是一個(gè)恒量,等于真空中的光速.
11.(2020秋?金臺(tái)區(qū)期末)下列關(guān)于電磁波說法中正確的是( )
A.電磁波在真空中以光速c傳播
B.電磁波是縱波
C.電磁波不能在空氣中傳播
D.光需要介質(zhì)才能傳播
【分析】電磁波在真空中的傳播速度與光在真空中的傳播速度相同;電磁波為橫波;電磁波是種能量形式,可以在真空中傳播。
【解答】解:A、電磁波在真空中的傳播速度等于光速c,故A正確;
B、電磁波為橫波,故B錯(cuò)誤;
C、電磁波可以在真空中傳播,也可以在空氣中傳播,故C錯(cuò)誤;
D、光是一種電磁波,可以在真空中傳播,不需要介質(zhì),故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁波的傳播條件、傳播速度等基本內(nèi)容,注意和機(jī)械波對(duì)比記憶。
12.(2021春?南陽(yáng)期中)下列說法中正確的是( ?。?br />
A.紫光的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)大
B.頻率越高的電磁波在真空中傳播速度越快
C.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
D.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理
【分析】頻率越大的光波波長(zhǎng)越小;所有電磁波在真空傳播的速度都相同;光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波;根據(jù)全反射原理判斷。
【解答】解:A、從紅光到紫光,頻率逐漸增大,波長(zhǎng)逐漸減小,故紫光波長(zhǎng)比紅光小,故A錯(cuò)誤;
B、所有電磁波在真空傳播的速度都相同,故B錯(cuò)誤;
C、光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,故C錯(cuò)誤;
D、光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁波及光的相關(guān)知識(shí),考查知識(shí)點(diǎn)有針對(duì)性,較為基礎(chǔ),充分考查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力。
13.(2020秋?臨沂期末)據(jù)報(bào)道:截止2020年12月我國(guó)5G基站建設(shè)累積71.8萬個(gè),已建成全球最大5G網(wǎng)絡(luò),中國(guó)將進(jìn)入全面5C時(shí)代,開啟了萬物互聯(lián)時(shí)代:車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng),智慧城市、無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)駕駛技術(shù)等將一一變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。5G,即第五代移動(dòng)通信技術(shù),采用3300~5000MHz頻段,相比于現(xiàn)有的4G(即第四代移動(dòng)通信技術(shù),1880﹣2635MHz頻段)技術(shù)而言,具有極大的帶寬、極大的容量和極低的時(shí)延。5G信號(hào)與4G信號(hào)相比,下列說法正確的是( )
A.4G信號(hào)比5G信號(hào)更容易發(fā)生衍射
B.5G信號(hào)是橫波,4G信號(hào)是縱波
C.5G信號(hào)頻率增大,不再發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象時(shí)
D.5G信號(hào)在真空中的傳播速度更快
【分析】明確電磁波的性質(zhì),知道電磁波在真空中傳播速度均為光速,并且電磁波為橫波,都能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象;根據(jù)明顯衍射的條件判斷。
【解答】解:A、4G信號(hào)的頻率更低,波長(zhǎng)更長(zhǎng),故4G信號(hào)比5G信號(hào)更容易發(fā)生衍射,故A正確;
B、電磁波均為橫波,故5G和4G信號(hào)均為橫波,故B錯(cuò)誤;
C、5G信號(hào)的頻率更大,5G信號(hào)為電磁波,可以發(fā)衍射現(xiàn)象,由于電磁波為橫波,可以發(fā)生偏振現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故傳播速度相同,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題以截止2020年12月我國(guó)5G基站建設(shè)累積71.8萬個(gè)為情景載體,考查電磁波的傳播和接收規(guī)律,知道5G信號(hào)的頻率更大,但在真空中傳播的速度相同,故5G信號(hào)的波長(zhǎng)更短。
14.(2021?南崗區(qū)校級(jí)三模)中國(guó)4G牌照發(fā)放是在2014年,比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了整整三年;但在5G時(shí)代,中國(guó)已經(jīng)贏在了起跑線。已知5G信號(hào)使用頻率更高的電磁波,每秒傳送的數(shù)據(jù)量是4G的50~100倍,則相比4G信號(hào)( )
A.5G信號(hào)的光子能量更小 B.5G信號(hào)的波長(zhǎng)更短
C.5G信號(hào)的傳播速度更大 D.5G信號(hào)的波動(dòng)性更明顯
【分析】5G使用的電磁波頻率比4G高,由光子能量表達(dá)式E=hv可知,頻率越大,光子的能量越大;頻率越大,波長(zhǎng)越短,衍射更不明顯;光在真空中的傳播速度都是相同的,在介質(zhì)中要看折射率。
【解答】解:A、因?yàn)?G使用的電磁波頻率比4G高,根據(jù)公式E=hv可知,5G信號(hào)的光子能量比4G光子能量更大,故A錯(cuò)誤;
B、因5G使用的電磁波頻率更高,根據(jù)公式v=λf可知,5G信號(hào)的波長(zhǎng)更短,故B正確;
C、任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是相同的,故C錯(cuò)誤;
D、頻率越高粒子性越強(qiáng),波動(dòng)性越弱,所以5G信號(hào)的波動(dòng)性不如4G信號(hào)明顯,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題的解題關(guān)鍵是知道電磁波的信息傳遞量跟頻率的關(guān)系以及波長(zhǎng)、波速、頻率之間的關(guān)系,知道5G信號(hào)與4G信號(hào)的區(qū)別和聯(lián)系。
15.(2021春?大竹縣校級(jí)期中)下列說法正確的是( ?。?br />
A.把傳遞的信號(hào)“加”到載波上的過程叫做調(diào)制
B.均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),恒定的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)
C.過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康
D.為了有效向外輻射電磁波,振蕩電路必須采用開放電路,同時(shí)減小振蕩頻率
【分析】根據(jù)調(diào)制的定義判斷;根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論判斷;根據(jù)紫外線的特點(diǎn)判斷;振蕩電路必須采用開放電路,同時(shí)提高振蕩頻率。
【解答】解:A、把傳遞信號(hào)“加”到載波上的過程叫做調(diào)制,有調(diào)幅與調(diào)頻兩種方式,故A正確;
B、均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),恒定的磁場(chǎng)周圍不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng),故B錯(cuò)誤;
C、過強(qiáng)的紫外線會(huì)傷害人的眼睛和皮膚,不利于人的皮膚健康,故C錯(cuò)誤;
D、為了有效向外輻射電磁波,振蕩電路必須采用開放電路,同時(shí)提高振蕩頻率,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了調(diào)制、麥克斯韋理論、紫外線、振蕩電路等基礎(chǔ)知識(shí),關(guān)鍵是明確麥克斯韋的電磁波理論,屬于基礎(chǔ)題目。
16.(2021春?江寧區(qū)校級(jí)月考)下列不屬于利用電磁波的醫(yī)用器械是( )
A.殺菌用的紫外燈
B.拍胸片的X光機(jī)
C.測(cè)量體溫的紅外線體溫計(jì)
D.檢查血流情況的“彩超”機(jī)
【分析】紫外線具有殺菌消毒作用,紅外線具有顯著的熱效應(yīng),X光穿透本領(lǐng)高,并且以上三種射線都屬于電磁波。超聲波是機(jī)械波,不屬于電磁波。
【解答】解:A、殺菌用的紫外燈利用了紫外線殺菌消毒的作用,故A錯(cuò)誤;
B、拍胸片的X光機(jī)利用了X光的穿透本領(lǐng)高的特點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C、測(cè)量體溫的紅外線測(cè)溫槍利用了紅外線的熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
D、電磁波譜包括:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī),利用超聲波的多普勒效應(yīng),但超聲波不屬于電磁波,而屬于機(jī)械波,故D正確。
本題選不屬于電磁波應(yīng)用的,
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)電磁波的認(rèn)識(shí),掌握電磁波譜,及其各種電磁波的特點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵。對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),應(yīng)注意多積累。
17.(2021?青浦區(qū)二模)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中,下列不屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有( )
A.殺菌用的紫外燈
B.拍胸片的X光機(jī)
C.測(cè)量體溫的紅外線測(cè)溫槍
D.檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī)
【分析】紫外線具有殺菌消毒作用,紅外線具有顯著的熱效應(yīng),X光穿透本領(lǐng)高,并且以上三種射線都屬于電磁波。超聲波是機(jī)械波,不屬于電磁波。
【解答】解:A、殺菌用的紫外燈利用了紫外線殺菌消毒的作用,故A正確.
B、拍胸片的X光機(jī)利用了X光的穿透本領(lǐng)高的特點(diǎn),故B正確.
C、測(cè)量體溫的紅外線測(cè)溫槍利用了紅外線的熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn),故C正確.
D、電磁波譜包括:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī),利用超聲波的多普勒效應(yīng),但超聲波不屬于電磁波,而屬于機(jī)械波,故D錯(cuò)誤.
本題選不屬于電磁波應(yīng)用的,
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】掌握電磁波譜,及其各種電磁波的特點(diǎn),是解本題的關(guān)鍵。對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),應(yīng)注意多積累。
18.(2016秋?陸豐市校級(jí)期中)手機(jī)是現(xiàn)代人們最常用的通信工具之一,手機(jī)間通信和收發(fā)信息是利用( )
A.微波傳送 B.超聲波傳送 C.光纖傳送 D.空氣傳送
【分析】明確電磁波的應(yīng)用,明確手機(jī)既是電磁波的發(fā)射臺(tái)也是電磁波接收臺(tái)。
【解答】解:手機(jī)是現(xiàn)代人們最常用的通信工具之一,手機(jī)間通話和收發(fā)信息是利用電磁波,即微波。故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)現(xiàn)代傳遞信息的工具手機(jī)的了解和掌握,要注意明確手機(jī)能接收信號(hào)也能發(fā)射信號(hào)。
19.(2013?盱眙縣校級(jí)學(xué)業(yè)考試)以下場(chǎng)合能用移動(dòng)電話的是( )
A.正在起飛的飛機(jī)上 B.加油站中
C.面粉加工廠的廠房里 D.運(yùn)動(dòng)的汽車?yán)?br />
【分析】要解答本題需掌握:移動(dòng)電話既能發(fā)出電磁波,也能發(fā)出電磁波,以及加油站等場(chǎng)合的安全隱患.
【解答】解:A、飛機(jī)上不讓用移動(dòng)電話,是因?yàn)榕赂蓴_通訊,電子通訊中最怕相近頻率引起的干擾。所以A錯(cuò)。
B、加油站不讓用移動(dòng)電話,是因?yàn)榕乱加挽F,加油站內(nèi)空氣中的汽油分子濃度很高,很容易引燃。所以B錯(cuò)。
C、面粉加工廠的廠房里空氣中彌漫著高濃度的面粉顆粒,用移動(dòng)電話,很容易引燃,而導(dǎo)致爆炸。所以C錯(cuò)。
D、運(yùn)動(dòng)的汽車?yán)锸褂靡苿?dòng)電話無任何影響。所以D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題要求學(xué)生能用學(xué)過的物理知識(shí),解釋生活中的一些現(xiàn)象.
20.(2018秋?宿州期末)用一臺(tái)簡(jiǎn)易收音機(jī)接收某一電臺(tái)的廣播,必須經(jīng)過的兩個(gè)過程是( ?。?br />
A.調(diào)制和解調(diào) B.調(diào)諧和檢波 C.檢波和解調(diào) D.調(diào)頻和調(diào)幅
【分析】收音機(jī)接收某一電臺(tái)的廣播,在接收電磁波的過程中,要進(jìn)行調(diào)諧,即產(chǎn)生電諧振。然后將聲音信號(hào)從高頻電流中還原出來,這一過程稱為檢波(解調(diào))。
【解答】解:接收電臺(tái)廣播時(shí)先通過發(fā)生電諧振接收電磁波,然后將聲音信號(hào)從高頻電流中還原出來。所以必須經(jīng)過的兩個(gè)過程是調(diào)諧和檢波。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道接收電臺(tái)廣播時(shí),需經(jīng)過兩個(gè)過程,分別是調(diào)諧和檢波。
二.填空題(共10小題)
21.(2019?上海模擬)在白熾燈照射下,從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋,這是光的 干涉 現(xiàn)象;通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈,也會(huì)看到彩色條紋,這是光的 衍射 現(xiàn)象.
【分析】從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋,是薄膜干涉現(xiàn)象;通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈,也會(huì)看到彩色條紋,是光的衍射現(xiàn)象.
【解答】解:從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋,是光在空氣膜的上下表面的反射光在上表面疊加形成的,是干涉現(xiàn)象.通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈,也會(huì)看到彩色條紋,是衍射現(xiàn)象.
故答案為:干涉 衍射
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道干涉和衍射的區(qū)別,并能與實(shí)際生活相聯(lián)系.
22.(2019?嘉定區(qū)二模)如圖所示中的兩幅圖是研究光的波動(dòng)性時(shí)拍攝到的。這屬于光的 干涉 現(xiàn)象;如果圖中(A)、(B)分別是用紅光和紫光在相同條件下得到的,則?。˙) 是用紅光得到的。
【分析】根據(jù)條紋間距相等可知對(duì)應(yīng)的是光的干涉現(xiàn)象;根據(jù)條紋間距與光波長(zhǎng)成正比故可知對(duì)應(yīng)間距較大的是紅光的干涉圖案。
【解答】解:(1)干涉衍射屬于光的波動(dòng)現(xiàn)象方面,干涉現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的條紋間距相等,衍射現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的條紋間距不相等,故題目中對(duì)應(yīng)的是光的干涉現(xiàn)象;
(2)由于紅光的波長(zhǎng)大于紫光,則紅光對(duì)應(yīng)的條紋間距大于藍(lán)光,故(B)是用紅光得到的。
故答案為:干涉;(B)
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查干涉條紋的特征,主要包括光的衍射對(duì)應(yīng)的條紋間距相等,并條紋間距與光波長(zhǎng)成正比。較為基礎(chǔ)。
23.(2020?楊浦區(qū)二模)在太陽(yáng)光照射下,水面油膜上會(huì)出現(xiàn)彩色的花紋,這是兩列相干光波發(fā)生干涉的結(jié)果,這兩列相干光波是太陽(yáng)光分別經(jīng) 油膜的前后表面反射光發(fā)生干涉 而形成的。用平行的單色光垂直照射不透明的圓板,在圓板后面的屏上發(fā)現(xiàn)圓板陰影中心處有一個(gè)亮斑,這是光的 衍射 現(xiàn)象。
【分析】水面油膜上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉的結(jié)果;
用平行單色光照射不透明小圓盤時(shí),在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑,可見是光繞過障礙物傳到了障礙物的后面,即光發(fā)生了衍射現(xiàn)象。
【解答】解:在太陽(yáng)光照射下,水面油膜上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉的結(jié)果,是光經(jīng)過油膜前后表面反射后干涉形成的;用平行的單色光垂直照射不透明圓板時(shí),在圓板后面的屏上發(fā)現(xiàn)圓板陰影中心處有一個(gè)亮斑,陰影的周圍是明暗相間的環(huán)狀衍射條紋。這就是泊松亮斑,是單色光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的。
故答案為:油膜的前后表面反射光發(fā)生干涉;衍射
【點(diǎn)評(píng)】掌握光的干涉和衍射的定義及條件,并會(huì)用其解釋生活中的一些物理現(xiàn)象。
24.(2019春?寶山區(qū)校級(jí)期中)機(jī)械波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫衍射。障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小,或者和波長(zhǎng)相差不多是波產(chǎn)生的 明顯衍射 條件。
【分析】波發(fā)生明顯衍射的條件是:孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相比差不多或者比波長(zhǎng)更小,但如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
【解答】解:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小,或者和波長(zhǎng)相差不多是波產(chǎn)生明顯衍射的條件。
故答案為:明顯衍射。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)衍射的理解,要注意明確任何波在任何條件下均可以發(fā)生衍射;只不過不滿足該條件時(shí)現(xiàn)象不明顯。
25.(2011?上海)如圖,當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí),在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑.這是光的 衍射?。ㄌ睢案缮妗薄ⅰ把苌洹被颉爸本€傳播”)現(xiàn)象,這一實(shí)驗(yàn)支持了光的 波動(dòng)說?。ㄌ睢安▌?dòng)說“、“微粒說“或“光子說“).
【分析】本題的突破口是:當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí),在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑,可見是光繞過障礙物傳到了障礙物的后面,即光發(fā)生了衍射現(xiàn)象.
【解答】解:當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí),在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑,亮斑的周圍是明暗相間的環(huán)狀衍射條紋.這就是泊松亮斑,是激光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的.泊松最初做本實(shí)驗(yàn)的目的是推翻光的波動(dòng)性,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻證明了光的波動(dòng)性.
故答案為:衍射;波動(dòng)說.
【點(diǎn)評(píng)】掌握了光照亮不透明圓盤的后面的實(shí)質(zhì),就能順利解決此題,所以我們?cè)诮忸}時(shí)要善于從題目中挖掘隱含條件.
26.(2021春?寶雞期末)光的偏振現(xiàn)象說明光是 橫波?。ㄟx填“橫波”或“縱波”);α、β、γ三種射線中,穿透能力最強(qiáng)的是 γ 射線。
【分析】光的偏振說明光是橫波;α、β、γ三種射線中,穿透能力最強(qiáng)的是γ射線。
【解答】解:偏振是橫波的特有現(xiàn)象,光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波;α、β、γ三種射線中,穿透能力最強(qiáng)的是γ射線,電離作用最強(qiáng)的是α射線。
故答案為:橫波;γ。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要掌握物理學(xué)上電磁波的基本知識(shí),牢記三種射線的性質(zhì)。
27.(2015春?鹽城校級(jí)期中)如圖所示,電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B,人眼在P處迎著入射光方向,看不到光亮,則圖中a光為 自然 光.圖中b光為 偏振 光.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后,在P處 不能?。ㄟx填“能”或“不能”)看到光亮,以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后,在P處 能?。ㄟx填“能”或“不能”)看到光亮.
【分析】根據(jù)光的偏振現(xiàn)象,只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的狹逢垂直,都能有光通過偏振片.
【解答】解:由題意可知,人眼在P處看不到光亮,是因?yàn)槠衿珹與偏振片B相互垂直,a光是自然光,經(jīng)過偏振片后,b光是偏振光;
由上分析可知,以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后,偏振片B仍然與偏振片A相互垂直,在P處仍然不能看到光亮;當(dāng)SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后,兩個(gè)偏振片的方向平行,在P處將能看到光亮;
故答案為:自然;偏振;不能;能
【點(diǎn)評(píng)】該題考查偏振光的起振與檢測(cè),題中另一側(cè)能觀察到光即可.同時(shí)自然光向各個(gè)方向發(fā)射,而偏振光則是向特定方向放射.
28.(2015春?鹽城校級(jí)期中)麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在, 赫茲 用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波理論;電磁波是 橫波?。ㄟx填“橫波”或“縱波”).
【分析】麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論,預(yù)言了電磁波的存在.赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在;電磁波均為橫波.
【解答】解:麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論,預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在.電磁波的傳播方向與振動(dòng)方向均相互垂直;故為橫波;
故答案為:赫茲;橫波
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物理學(xué)史及電磁波的性質(zhì),對(duì)于著名物理學(xué)家、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和重要學(xué)說要記牢,不能張冠李戴.
29.(2013秋?下城區(qū)校級(jí)期末)麥克斯韋電磁理論的基本要點(diǎn)是: 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng).?。?br />
【分析】麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論:變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng).
【解答】解:麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論:變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng).在電場(chǎng)的周圍不一定存在著由該電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng),原因是若變化的電場(chǎng)就一定產(chǎn)生磁場(chǎng),若是穩(wěn)定的電場(chǎng)則不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的.若周期性變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生同周期變化的磁場(chǎng),而均勻變化的電場(chǎng)不能產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng),
故答案為:變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng).
【點(diǎn)評(píng)】麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論中變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生電場(chǎng),變化有均勻變化與非均勻變化之分,當(dāng)均勻變化時(shí),則產(chǎn)生穩(wěn)定的;當(dāng)非均勻變化時(shí),則也會(huì)產(chǎn)生非均勻的.
30.(2013春?集美區(qū)校級(jí)期中)如圖所示的是某振蕩電路中電流隨時(shí)間變化的圖線,由圖線可知,在 t2、t4 時(shí)刻電容器剛好充電完畢;在 t1、t3 時(shí)刻線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大;在一個(gè)周期內(nèi),電容器充電與放電各進(jìn) 2 次.
【分析】電路中由L與C構(gòu)成的振蕩電路,在電容器充放電過程就是電場(chǎng)能與磁場(chǎng)能相化過程.電流為零時(shí),充電完畢,電流最大時(shí),磁場(chǎng)能最大,磁場(chǎng)最強(qiáng).
【解答】解:A、在t2、t4時(shí)刻,電路中的i最小,說明充電結(jié)束.
t1、t3電流最大,磁場(chǎng)能最大,磁場(chǎng)最強(qiáng).
在一個(gè)周期內(nèi),電容器充電與放電各2次.
故答案為:t2、t4;t1、t3;2.
【點(diǎn)評(píng)】電容器具有儲(chǔ)存電荷的作用,而線圈對(duì)電流有阻礙作用.同時(shí)掌握充放電過程中,會(huì)判定電流、電量、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電壓如何變化.
三.多選題(共10小題)
31.(2021?浙江模擬)下列關(guān)于光的說法中正確的是( ?。?br />
A.肥皂泡在陽(yáng)光下呈彩色是因?yàn)楣獾母缮?
B.照相機(jī)鏡頭呈紅紫色是因?yàn)楣獾难苌?
C.在看3D立體電影時(shí)所帶的特殊的眼鏡是利用了光的折射
D.通過光譜分析測(cè)量遙遠(yuǎn)星系的退行速度是利用了多普勒效應(yīng)
【分析】肥皂泡呈現(xiàn)彩色,這是光的干涉現(xiàn)象;增透膜屬于薄膜干涉;立體電影利用了光的偏振;根據(jù)多普勒效應(yīng)可以計(jì)算出物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度,從而即可求解.
【解答】解:A、肥皂泡呈現(xiàn)彩色,是由膜的前后表面反射,形成頻率相同的光,進(jìn)行疊加而形成的,這是光的干涉現(xiàn)象,故A正確;
B、在選擇增透膜時(shí),一般是處于7種顏色的光的中間的綠色光在垂直入射時(shí)相互抵消,這時(shí)光譜中其它頻率的光將大部分抵消,因此,進(jìn)入鏡頭的光有很多,但以抵消綠光為主,這樣照相的效果更好,由于從薄膜前后表面的反射綠光相互抵消,所以鏡頭呈淡紫色,故B錯(cuò)誤;
C、看3D立體電影時(shí)所帶的特殊的眼鏡是應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)多普勒效應(yīng)可以計(jì)算出物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度,所以通過測(cè)量星球上某些元素發(fā)出光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照,就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度,故D正確;
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】考查光的干涉、偏振的原理以及多普勒效應(yīng)的應(yīng)用,都是一些記憶性的知識(shí)點(diǎn),在平時(shí)的學(xué)習(xí)中多加積累即可做好這一類的題目。
32.(2020春?沭陽(yáng)縣校級(jí)月考)豎直的肥皂膜在單色光的照射下,表面會(huì)形成明暗相間的條紋,下列說法中正確的是( )
A.干涉條紋基本上是豎直的
B.干涉條紋基本上是水平的
C.干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的兩列波疊加的結(jié)果
D.干涉條紋是彩色的
【分析】薄膜干涉分為兩種一種叫等傾干涉,另一種稱做等厚干涉.等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜前、后表面而形成的干涉條紋.薄膜厚度相同的地方形成同條干涉條紋,故稱等厚干涉.牛頓環(huán)和楔形平板干涉都屬等厚干涉.
【解答】解:A、觀察干涉條紋時(shí),應(yīng)在入射光的同一側(cè),且薄膜的干涉是等厚干涉,同一條紋厚度相同,故條紋是水平的,故B正確;A錯(cuò)誤;
C、由于重力的作用,肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜,干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加,故C正確;
D、由于單色光的照射下,條紋不是彩色的,故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理,干涉取決于兩層肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差.
33.(2021春?南陽(yáng)期中)如圖所示,豎直放置的肥皂薄膜在重力作用下上薄下厚,從肥皂薄膜左側(cè)面水平射入紅光后,可以在左側(cè)面觀察到干涉條紋。下列說法中正確的有( )
A.干涉條紋是由薄膜左右兩個(gè)面的反射光疊加形成的
B.干涉條紋是水平條紋
C.如果把入射光換成紫光,干涉條紋間距將變大
D.如果薄膜上下兩端的厚度差變大,干涉條紋間距將變大
【分析】一束紅光從左側(cè)射入肥皂薄膜,前后表面的反射光在前表面發(fā)生疊加,路程差即(膜的厚度的兩倍)是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,振動(dòng)加強(qiáng),為亮條紋,路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,振動(dòng)減弱,為暗條紋.
【解答】解:A、一束紅光從左側(cè)射入肥皂薄膜,前后表面的反射光在前表面發(fā)生疊加,所以在薄膜的左側(cè)出現(xiàn)干涉條紋,故A正確;
B、根據(jù)干涉條紋明條紋的條件可知,光程差(即膜的厚度的兩倍)是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,振動(dòng)加強(qiáng),為亮條紋,路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,振動(dòng)減弱,為暗條紋。所以出現(xiàn)亮條紋時(shí),同一條亮條紋處膜的厚度相同,則條紋水平排列,故B正確;
C、根據(jù)干涉條紋明條紋的條件可知,光程差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,振動(dòng)加強(qiáng);可知若把入射光換成紫光,紅光的波長(zhǎng)大于紫色光,則條紋間距變窄,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)干涉條紋明條紋的條件可知,光程差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,振動(dòng)加強(qiáng),可知如果薄膜上下兩端的厚度差變大,干涉條紋間距將變小,故D錯(cuò)誤。
故選:AB。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道光波干涉的條件,知道什么情況下出現(xiàn)明條紋,什么情況下出現(xiàn)暗條紋.
34.(2021春?海淀區(qū)校級(jí)月考)下面有幾種光學(xué)現(xiàn)象屬于光的衍射的是( ?。?br />
A.激光被擴(kuò)束后,垂直照射一個(gè)不透光的小圓屏,在后面的接收屏上接收到的小圓屏陰影中央會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)
B.肥皂泡在陽(yáng)光照耀下呈現(xiàn)彩色條紋
C.通過與日光燈管平行的狹縫觀察發(fā)光的日光燈管,會(huì)看到兩側(cè)有彩色的條紋
D.隔著羽毛看太陽(yáng)光,出現(xiàn)彩色花紋
【分析】常見的光的衍射有:圓孔的衍射、不透明圓板的衍射、單縫衍射、光柵衍射,據(jù)此判斷。
【解答】解:A.激光被擴(kuò)束后,垂直照射一個(gè)不透光的小圓屏,在后面的接收屏上接收到的小圓屏陰影中央會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn),叫做泊松亮斑,是光的衍射現(xiàn)象,故A正確;
B.肥皂泡在陽(yáng)光照耀下呈現(xiàn)彩色條紋屬于光的薄膜干涉,故B錯(cuò)誤;
C.通過與日光燈管平行的狹縫觀察發(fā)光的日光燈管,會(huì)看到兩側(cè)有彩色的條紋屬于單縫衍射,故C正確;
D.隔著羽毛看太陽(yáng)光,出現(xiàn)彩色花紋屬于衍射,羽毛相當(dāng)于衍射光柵,故D正確。
故選:ACD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查光學(xué)上的干涉、衍射現(xiàn)象,明確每一種現(xiàn)象的成因是解決本題的關(guān)鍵,每個(gè)現(xiàn)象的成因也是學(xué)生容易出現(xiàn)混亂的地方。
35.(2020?葫蘆島模擬)下列說法正確的是( ?。?br />
A.近期,江西贛州的朱向陽(yáng)老師對(duì)著高腳玻璃酒杯一聲長(zhǎng)吼,玻璃杯應(yīng)聲而破的視頻在網(wǎng)上熱傳。玻璃杯應(yīng)聲而破,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是共振
B.在單縫衍射現(xiàn)象中,縫越窄,照射光頻率越高,則衍射現(xiàn)象越明顯
C.肥皂泡在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋,屬于光的干涉現(xiàn)象
D.在真空中,光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都有關(guān)
E.家里的擺鐘指示的時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間慢了,可以把擺錘下面的螺絲往上旋進(jìn),使擺長(zhǎng)變短一點(diǎn)即可
【分析】玻璃杯應(yīng)聲而破是因?yàn)榘l(fā)生了共振;縫越窄時(shí)衍射現(xiàn)象越明顯;屬于光的薄膜干涉;光速不變?cè)?;根?jù)單擺周期公式T=2πLg判斷。
【解答】解:A、玻璃杯應(yīng)聲而破是因?yàn)榘l(fā)生了共振現(xiàn)象,故A正確;
B、在單縫衍射現(xiàn)象中,當(dāng)縫越窄時(shí)衍射現(xiàn)象越明顯,對(duì)光波言,波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光,其衍射越容易發(fā)生,現(xiàn)象越明顯,故B錯(cuò)誤;
C、肥皂泡在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋是肥皂膜內(nèi)外反射的光線,相互疊加產(chǎn)生的現(xiàn)象,這是光的薄膜干涉造成的,故C正確;
D、根據(jù)光速不變?cè)砜芍?,真空中的光速為定值,與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無關(guān),故D錯(cuò)誤;
E、根據(jù)單擺周期公式T=2πLg,所以通過減小擺長(zhǎng),來減小周期,故E正確。
故選:ACE。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了共振現(xiàn)象、單縫衍射、薄膜干涉、光速不變?cè)怼⒅芷诠降?,要理解其原理和?yīng)用。
36.(2021?4月份模擬)下列說法正確的是( ?。?br />
A.麥克斯韋預(yù)言了光是一種電磁波
B.偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象
C.用樹影觀看日偏食是利用了光的衍射原理
D.在太陽(yáng)光照射下,水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是因?yàn)楣獾姆瓷?
E.光纖通信利用了光的全反射原理
【分析】麥克斯韋不僅預(yù)言了電磁波的存在,也預(yù)言了光是一種電磁波,赫茲證實(shí)了電磁波的存在;偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象;用樹影觀看日偏食是利用了光的小孔成像原理;油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的干涉現(xiàn)象;光纖通信利用光在纖維中發(fā)生全反射傳遞信息,從而即可求解.
【解答】解:A、麥克斯韋不僅預(yù)言了電磁波的存在,也預(yù)言了光是一種電磁波,故A正確;
B、偏振是橫波特有的現(xiàn)象,常用來辨別某種未知波是橫波還是縱波,故B正確;
C、利用樹影觀察到的日偏食是一個(gè)個(gè)明亮的月牙形光斑,這是小孔成像原理,而光的圓孔衍射圖樣是明暗相間的光圈,故C錯(cuò)誤;
D、水面的油膜在太陽(yáng)光的照射下呈現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤;
E、光纖通信中使用的光導(dǎo)纖維,其外層和內(nèi)芯折射率不同,外層相對(duì)于內(nèi)芯是光疏介質(zhì),當(dāng)光信號(hào)以適當(dāng)角度攝入光導(dǎo)纖維后,由于全反射可以高保真的把信息傳輸?shù)娇蛻舳?,故E正確。
故選:ABE。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全反射、干涉、衍射、電磁波等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),難度不大,關(guān)鍵要熟悉教材,牢記并理解這些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn).
37.(2021春?商洛期末)下列說法正確的是( )
A.變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)
B.泊松亮斑支持了光的波動(dòng)說
C.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
D.光纖通信利用了光的全反射的原理
E.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí),其傳播速度不變
【分析】變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng):均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng);
泊松亮斑是波的衍射的結(jié)果,泊松亮斑支持了光的波動(dòng)說;
光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波;
光導(dǎo)纖維是運(yùn)用光的全反射原理;
光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí),頻率不變。
【解答】解:A、根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知,變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),故A正確;
B、衍射是波特有的性質(zhì),泊松亮斑是波的衍射的結(jié)果,所以泊松亮斑支持了光的波動(dòng)說,故B正確;
C、偏振是橫波特有放入現(xiàn)象,光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,故C錯(cuò)誤;
D、光導(dǎo)纖維束傳輸圖象和信息,這是利用了光的全反射原理,故D正確;
E、光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí),頻率不變,光速會(huì)發(fā)生變化,故E錯(cuò)誤;
故選:ABD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了光的衍射、折射、偏振、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論等,知識(shí)點(diǎn)多,要注意掌握電磁波的性質(zhì),知道光的偏振是橫波特有的現(xiàn)象.
38.(2018秋?章貢區(qū)校級(jí)月考)甲、乙兩種磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖所示( ?。?br />
A.磁場(chǎng)甲能夠產(chǎn)生電場(chǎng)
B.磁場(chǎng)甲能夠產(chǎn)生電磁波
C.磁場(chǎng)乙的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)最強(qiáng)
D.磁場(chǎng)乙的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)最強(qiáng)
【分析】根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),從而產(chǎn)生電磁波。
【解答】解:A、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,變化的磁場(chǎng)甲能產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),不能產(chǎn)生電磁波。故A正確,B錯(cuò)誤;
C、周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知,周期性變化的磁場(chǎng)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)最弱,周期性變化的磁場(chǎng)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)最強(qiáng)。故C錯(cuò)誤,D正確
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)電磁波的產(chǎn)生的了解和掌握,把握住變化的周期性變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)才能產(chǎn)生電磁波。
39.(2014秋?海安縣校級(jí)期末)關(guān)于電磁波,以下說法中正確的是( ?。?br />
A.電磁波本身就是物質(zhì),因此可在真空中傳播
B.電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì),速度變小,頻率不變
C.在真空中,頻率高的電磁波波速較大
D.只要發(fā)射電路的電磁振蕩停止,產(chǎn)生的電磁波立即消失
【分析】電磁波的傳播不需要介質(zhì),由真空進(jìn)入介質(zhì),波速減小,頻率不變.
【解答】解:A、電磁波本身就是物質(zhì),傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播。故A正確。
B、電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì),頻率不變,波速減小。故B正確。
C、在真空中,各種電磁波的傳播速度相同,等于光速。故C錯(cuò)誤。
D、只要發(fā)射電路的電磁振蕩停止,產(chǎn)生的電磁波不會(huì)立即消失,會(huì)繼續(xù)向前傳播。故D錯(cuò)誤。
故選:AB。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的特點(diǎn),以及知道電磁波與機(jī)械波的區(qū)別.
40.(2014?射洪縣校級(jí)模擬)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( ?。?br />
A.變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)
B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播的速度相同
C.電磁波既可能是橫波,也可能是縱波
D.電磁波的波長(zhǎng)、波速、周期的關(guān)系為v=λT
【分析】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論:變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng).電磁波傳播的速度由介質(zhì)決定,介質(zhì)不同速度不同.電磁波是橫波,在傳播方向的任一點(diǎn),電場(chǎng)與磁場(chǎng)互相垂直,而且二者均與波的傳播方向垂直.電磁波的波長(zhǎng)、波速、周期的關(guān)系為v=λT.
【解答】解:A、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),這是麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱,故A正確;
B、電磁波在真空和介質(zhì)中傳播的速度不相同,在真空中傳播的速度最大,故B錯(cuò)誤;
C、在傳播方向的任一點(diǎn),電場(chǎng)與磁場(chǎng)互相垂直,而且二者均與波的傳播方向垂直,電磁波是橫波,故C錯(cuò)誤;
D、電磁波的波長(zhǎng)、波速、周期的關(guān)系為v=λT,故D正確。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁波的特點(diǎn),要知道不僅是電磁波,一切波的波長(zhǎng)、波速、周期的關(guān)系均為v=λT,要理解電磁波是橫波,光是電磁波,故光也是橫波.
四.計(jì)算題(共1小題)
41.(2020?吉林學(xué)業(yè)考試)若某廣播電臺(tái)發(fā)射無線電波的頻率是6.0×105Hz,請(qǐng)計(jì)算無線電波的波長(zhǎng)是多少?(無線電波傳播速度c=3.0×108m/s)
【分析】所有電磁波的波速均為光速,已知頻率,根據(jù)c=λf即可求得波長(zhǎng)。
【解答】解:根據(jù)c=λf可知:
λ=cf=3.0×1086×105m=500m
答:無線電波的波長(zhǎng)是500m。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系,注意明確本公式適用于電磁波和機(jī)械波的計(jì)算。
五.解答題(共5小題)
42.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的三種圖樣分別是在什么條件下形成的?說明了什么?
【分析】光波是一種概念率,個(gè)別光子的行為是隨機(jī)的,大量光子的行為表現(xiàn)波動(dòng)性.根據(jù)這些知識(shí)分析.
【解答】解:光波是一種概念率,個(gè)別光子的行為是隨機(jī)的,所以a圖是少量光子通過雙縫產(chǎn)生.
隨著時(shí)間的延長(zhǎng),通過雙縫的光子增多,光子的行為逐漸表現(xiàn)出波動(dòng)性,當(dāng)大量光子通過雙縫時(shí)形成了c圖,出現(xiàn)干涉條紋,亮紋是振動(dòng)加強(qiáng)的地方,暗紋是振動(dòng)減弱的地方.
答:少數(shù)光子通過雙縫形成a圖,隨著光子增多,形成b圖,大量光子通過雙縫形成c圖.
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要明確光是一種概念,個(gè)別光子的行為是隨機(jī)的,大量光子的行為表現(xiàn)出波動(dòng)性.
43.汽車行駛時(shí)常會(huì)滴下一些油滴,滴下的油滴在帶水路面上會(huì)形成一層薄油膜,并顯現(xiàn)彩色,這是為什么?
【分析】油膜被日光照射后呈現(xiàn)彩色條紋是油膜前后表面的反射光疊加發(fā)生干涉。
【解答】解:白光射到油膜上,從膜的上、下表面反射回來,形成相干光源。由于各種色光波長(zhǎng)不同,所產(chǎn)生的干涉條紋的寬度不同,所以各色光在薄膜上形成干涉條紋呈現(xiàn)彩色。
答:這是光的干涉現(xiàn)象。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道光的干涉和衍射都是波特有的現(xiàn)象,知道干涉和衍射的區(qū)別,注意干涉色散與折射色散的不同。
44.在拍攝日落時(shí)水面下的景物時(shí),應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片,其目的是什么?
【分析】在照相機(jī)鏡頭前裝上一個(gè)偏振濾光片,利用光的偏振原理,當(dāng)偏振片的方向與偏振光的方向平行時(shí),允許偏振光通過,當(dāng)它們相互垂直時(shí),偏振光不能通過。拍攝日落時(shí)水下景物時(shí)為了使照片清楚,則要過濾掉水面的反射光,所以讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直。
【解答】解:當(dāng)偏振片的方向與偏振光的方向平行時(shí),允許偏振光通過,當(dāng)它們相互垂直時(shí),偏振光不能通過。拍攝日落時(shí)水下景物時(shí)為了使照片清楚,則要過濾掉水面的反射光,所以讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直,從而減弱反射光,使景物的像清晰。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查偏振光的產(chǎn)生與檢測(cè),屬于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,要注意結(jié)合生活現(xiàn)象掌握物理規(guī)律的應(yīng)用。
45.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本假設(shè)是什么?
【分析】根據(jù)麥克斯韋電磁理論分析答題。
【解答】解:麥克斯韋電磁理論的兩個(gè)基本假設(shè)是:變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng);變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。
答:變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng);變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了麥克斯韋電磁理論,是一道基礎(chǔ)題,掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可解題,平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累。
46.你認(rèn)為赫茲實(shí)驗(yàn)有哪些意義?
【分析】根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論以及赫茲實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的傳播速度等于光速來分析。
【解答】解:赫茲實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的傳播速度等于光速,有力的說明了麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的正確性,說明了電磁波的存在。
答:赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查赫茲實(shí)驗(yàn)的意義,關(guān)鍵是知道赫茲實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論,明確電磁場(chǎng)理論的發(fā)展過程。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升講義C光的干涉、衍射和偏振、電磁波 提升版(含解析),共36頁(yè)。試卷主要包含了雙縫干涉,薄膜干涉,關(guān)于電磁波,下列說法正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升講義A光的干涉、衍射和偏振、電磁波 基礎(chǔ)版(含解析),共30頁(yè)。試卷主要包含了雙縫干涉,薄膜干涉,關(guān)于電磁波,下列說法正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份15.2光的干涉、衍射和偏振 電磁波-備戰(zhàn)2023年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)幫(解析版),共35頁(yè)。試卷主要包含了光的干涉,電磁波等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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