測評網(wǎng)學(xué)習(xí)資料-高二物理光學(xué)、電磁波.doc

第一講第一講 光的折射光的折射 基本概念與基本規(guī)律基本概念與基本規(guī)律 1 光的反射定律 光的反射定律 光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的分界面時發(fā)生反射 光的反射定律 反射光線與入射光線 法線處在同一平面內(nèi) 反射光線與入射光分 別位于法線的兩側(cè) 2 光的折射現(xiàn)象 光的折射定律光的折射現(xiàn)象 光的折射定律 折射光線與入射光線 法線處于同一平面內(nèi) 折 射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè) 入射角的正弦與折射角的正弦成正比 注意兩角三線的含義 折射率 光線從介質(zhì) 介質(zhì) 1 2 sin sin v v r i n 折射現(xiàn)象的光路可逆性 3 折射率 折射率 入射角的正弦與折射角的正弦的比 折射率的物理意義 表示介質(zhì)折射光的本領(lǐng)大小的物理量 折射率大小的決定因素 介質(zhì) 光源 頻率 在其它介質(zhì)中的速度 式中 n 為介質(zhì)的折射率 n 1 故 v c v c n 介質(zhì)的折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量 它的大小由介質(zhì)本身決定 r i n sin sin 同時光的頻率越高 折射率越大 而與入射角 折射角的大小無關(guān) 某一頻率的光在不同介質(zhì)中傳播時 頻率不變但折射率不同 所以光速不同 波長也不同 與機(jī)械波相同 不同頻率的光在同一介質(zhì)中傳播時 折射率不同 所以光速不同 波長也不同 與機(jī)械波的區(qū)別 頻率越高 折射率越大 4 折射時的色散 含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散 1 光通過棱鏡時將向棱鏡的橫截面的底邊方向偏折 2 通過棱鏡成像偏向頂點 3 實驗表面 一束白光進(jìn)入棱鏡而被折射后 在屏上的光斑是 彩色的 說明光在折射時發(fā)生了色散 4 光的色散規(guī)律 紅光通過棱鏡后偏折的程度比其他顏色的光 的要小 而紫光的偏折程度比其他顏色的光要大 說明透明物質(zhì)對于波長不同的光的折射率是不同的 波長越長 折射率越小 5 應(yīng)用應(yīng)用 一般方法 分析光的折射時 一般需作出光路圖 以便應(yīng)用折射規(guī)律 及光路圖中提供的幾何關(guān)系來解答 在實際應(yīng)用中 常見方法是 三角形邊角關(guān)系法 近似法 即利用小角度時 tan sin 的近似關(guān)系求解 記住光路是可逆的原理 1 折射率的測定 2 利用折射定律結(jié)合幾何知識解答的折射問題 3 多向思維方式理解 應(yīng)用關(guān)鍵物理量 n 像似深度 h H n 全反射nC 1sin 折射率與波速度的關(guān)系 v C n 6 光的全反射現(xiàn)象 反射條件 臨界角光的全反射現(xiàn)象 反射條件 臨界角 全反射產(chǎn)生的條件是 1 光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì) 2 入射角大于或等于臨界 角 兩條件必須同時存在 才發(fā)生全反射 臨界角是一種特殊的入射角 當(dāng)光線從某介質(zhì)射入真空 或空氣 時 其臨界角的正弦值為 c v n C 1 sin 注意 注意 臨界角的含義 折射角為 90 時的入射角 規(guī)律 一旦發(fā)生全反射 即符合光的反射定 律 光密介質(zhì)與光疏介質(zhì) 兩個不同的介質(zhì) 例題精選例題精選 例 如圖所示 一儲油圓桶 底面直徑與桶高均為 d 當(dāng)桶內(nèi)無油時 從某點 A 恰能看到桶底邊緣上的某點 B 當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時 在 A 點沿 AB 方向 看去 看到桶底上的 C 點 C B 相距 由此可得油的折射率 4 d n 光在油中傳播的速度 v m s 結(jié)果可用根式表示 答案 6 25 C 5 23 舉一反三 由某種透光物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡ABO 兩腰長 都是 16 cm 為了測定這種物質(zhì)的折射率 將棱鏡放在直角坐標(biāo)系中 并使兩腰與ox oy軸重合 如圖所示 從OB邊的C點注視A棱 發(fā) 現(xiàn)A棱的視位置在OA邊D點 在C D兩點插大頭針 看出C點坐標(biāo) 位置 0 12 D點坐標(biāo)位置 9 0 由此可計算出該物質(zhì)的折射率為 答案 4 3 例 2 如圖所示 為用透明介質(zhì)做成的空心球 其折射率為 內(nèi) 外半徑分別為n 用內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì) 當(dāng)一束平行光射向此球時被內(nèi)表面吸收ba和ab 掉的光束在射進(jìn)空心球前的橫截面積是多少 答案 22a n 例 3 某三棱鏡的橫截面是一直角三角形 如圖所示 A 90 B 30 C 60 棱鏡材料的折射率為 n 底面 BC 涂黑 入射光沿平行于底面 BC 面 經(jīng) AB 面和 AC 面折射后出射 求 1 出射光線與入射光線延長線間的夾角 2 為使上述 入射光線能從 AC 面出射 折射率 n 的最大值為多少 解答 畫出光路圖如圖所示 1 因為入射光平行于 BC 面 i 60 由折射定律有 所以n i sin sin n2 3 sin 光折到 AC 面上時 n sin sin 由幾何關(guān)系可得 A 90 n n 2 34 sin1cossin 2 2 2 34 sinsin 2 n n 30 2 34 arcsin30 2 n 2 要使有光線從 AC 面射出 應(yīng)有 sinr 1 即 得1 2 34 2 n 32 1 n 例 4 如圖所示 一玻璃柱體的橫截面為半圓形 細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的 O 點 半圓的圓心 產(chǎn)生反射光束 1 和 2 已知玻璃折射率為 入射角為 450 相應(yīng)的3 折射角為 240 現(xiàn)保持入射光線不變 將半圓柱繞通過 O 點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn) 過 150 如圖中虛線所示 則 A 光束 轉(zhuǎn)過 150 B 光束 1 轉(zhuǎn)過 300 C 光束 2 轉(zhuǎn)過的角度小于 150 光束 2 轉(zhuǎn)過的角度大于 150 答案 BC a b O 150 450 入射光線 1 2 例 5 如圖所示 只含黃光和紫光的復(fù)色光束 PO 沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓 柱內(nèi) 被分成兩光束 OA 和 OB 若 OA 和 OB 分別沿如圖所示的方向射出 則 O 為黃色 OB 為紫色 OA 為紫色 OB 為黃色 OA 為黃色 OB 為復(fù)色 A 為紫色 B 為復(fù)色 答案 C 例 6 如圖所示 一束白光以較大的入射角到三棱鏡的一個側(cè)面 從另一個側(cè)面射出 在屏 上形成從紅到紫的彩色光帶 當(dāng)入射角逐漸減小時 A 紅光最先消失 B 紅光紫光同時消失 C 紫光最先消失 D 紅光紫光都不消失 答案 C 例 7 一點光源發(fā)出一束光經(jīng)一平面鏡反射 打在天花 板上 平面鏡以角速度 勻速轉(zhuǎn)動 當(dāng)入射角為 時 光 斑的運動速度是多少 已知天花板到平面鏡的距離為 h 答案 2 cos h 例 7 太陽照在平坦的大沙漠上 我們在沙漠中向前看去 發(fā)現(xiàn)前方某處射來亮光 好象太陽光從遠(yuǎn)處水面射來的一樣 我們認(rèn)為前方有水 但走到該處仍是干燥的沙漠 這種現(xiàn)象在夏天城市中太陽照在瀝青路面時也能看到 對此有以下解釋 這是光的干涉現(xiàn)象 這是光的全反射現(xiàn)象 形成原因是越靠近地面處折射率越大 形成原因是越靠近地面處折射率越小 其中正確的是 A B C D 答案 D 第一講第一講 光的折射光的折射 課后練習(xí)課后練習(xí) 1 發(fā)出白光的細(xì)線光源 ab 長度為 l0 豎直放置 上端 a 恰 好在水面以下 如圖 現(xiàn)考慮線光源 ab 發(fā)出的靠近水面法線 圖中 的虛線 的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像 由于水對光有色散作用 若以 l1表示紅光成的像的長度 l2表示藍(lán)光成的像的長度 則 答案 D A l1 l2 l0 B l1 l2 l0 C l2 l1 l0 D l2 l1 l0 2 一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚 經(jīng)折射分成兩束單色光 a b 已知 a 光的頻率小于 b 光的頻率 圖中哪個光路圖可能是正確的 答案 B 3 如圖所示 一個棱鏡的頂角為 41 30 一束白光以較大的入射角從棱鏡的左側(cè)面 射入 在光屏上形成從紅到紫排列的彩色光帶 各色光在棱鏡中的折射率和臨界角見表 當(dāng)入射角逐漸減小到 0 的過程中 彩色光帶的變化情況是 答案 A 色光紅橙黃綠藍(lán)紫 折射率1 5131 5141 5171 5191 5281 532 臨界角41 37041 34041 23041 17040 88040 750 A 紫光最先消失 最后只剩紅光 橙光 B 紫光最先消失 最后只剩紅光 橙光 黃光 C 紅光最先消失 最后只剩紫光 D 紅光最先消失 最后只剩紫光 藍(lán)光 4 如圖激光液面控制儀的原理是 固定的一束激光 AO 以入射角 i 照射到水平液面 上 反射光 OB 射到水平放置的光屏上 屏上用光電管將光訊號轉(zhuǎn)換為電訊號 電訊號輸 入控制系統(tǒng)來控制液面的高度 若發(fā)現(xiàn)光點在屏上向右移動了 s 距離 射到 B 點 則液 面的高度變化是 答案 D A 液面降低 B 液面升高 i s tan f s f s i s tan C 液面降低 D 液面升高 f s i s tan2 i s tan2 f s 5 一塊透明的光學(xué)材料 AB 為其一個端面 建立平面直角坐標(biāo)系如圖甲所示 設(shè) 該光學(xué)材料的折射率沿 y 軸正方向 即 BA 方向 均勻減小 有一光線 PO 從真空中以某一 入射角射向 O 點 并進(jìn)入該材料的內(nèi)部 則該光線在光學(xué)材料內(nèi)都可能的傳播路徑是圖 乙中的 答案 D 解 如圖所示 由于該材料折射率由下向上均勻減小 可以設(shè)想將它分割成折射率不同的薄層 光 線射到相鄰兩層的界面時 如果入射角小于臨界角 則射入上一層后折射角大于入射角 光線偏離法線 到達(dá)更上層的界面時入射角逐漸增大 當(dāng)入射角達(dá)到臨界角時發(fā)生全反射 光線開始向下射去直到從該 材料中射出 6 如圖所示 一條長度為 L 5 0m 的光導(dǎo)纖維用折射率為 n 的材料制成 一細(xì)2 束激光由其左端的中心點以 45 的入射角射入光導(dǎo)纖維內(nèi) 經(jīng)過一系列全反射后從 右端射出 求 1 該激光在光導(dǎo)纖維中的速度 v 是多大 2 該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時間是多少 答案 l 2 12 108m s 2 2 36 10 8s 7 如圖所示 兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡 ABC 兩者的 AC 面是平行放置的 在它們 之間是均勻的未知透明介質(zhì) 一單色細(xì)光束 O 垂直于 AB 面入射 在圖示的出射光線中 A 1 2 3 彼此平行 中的任一條都有可能 B 4 5 6 彼此平行 中的任一條都有可能 C 7 8 9 彼此平行 中的任一條都有可能 D 只能是 4 6 中的某一條 答案 B 8 某液體中有一個空心的玻璃棱鏡 假如有光線射在棱鏡的 面上 如圖所示 這條 光線折射后的出射光線將會 答案 B 向棱鏡底邊 偏折 向棱鏡頂角 偏折 不發(fā)生偏折 在 面折射進(jìn)入空心部分后可能全部照到 面上 9 如圖所示 和都是厚度均勻的平玻璃板 它們之間的夾角為 一細(xì)光束以入射ab 角從 P 點射入 已知此光束由紅光和藍(lán)光組 成 則當(dāng)光束透過板后 b A 傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)角 B 傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)角 C 紅光在藍(lán)光的左邊 D 紅光在藍(lán)光的右邊 答案 C 10 如圖所示 光從 點射入圓形玻璃 而從 點射出 若出射光 線相對于入射光線的偏向角為 AB 弧所對的圓心角為 下列說法正確的是 0 30 0 120 玻璃的折射率為 玻璃的折射率為23 玻璃的折射率為 光線在 點的入射角為 2 62 0 120 答案 A 11 如圖所示 橫截面為等腰三角形的兩個玻璃三棱鏡 它們的頂角分別為 且 2 C 1 下列結(jié)論中正確的是 答案 C A 光束 b 的頻率比光束 a 低 B 在水中的傳播速度 光束 a 比光束 b 小 C 水對光束 a 的折射率比水對光束 b 的折射率小 D 若光束從水中射向空氣 則光束 b 的臨界角比光束 a 的臨界角大 13 abc 為一全反射棱鏡 它的主截面是等腰直角三角形 如圖所示 一束白光垂直 入射到 ac 面上 在 ab 面上發(fā)生全反射 若光線入射點 O 的位置保持不變 改變光線的 入射方向 不考慮自 bc 面反射的光線 答案 A A 使入射光按圖中的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn) 如果有色光射出 ab 面 則紅光首先射 出 B 使入射光按圖中的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn) 如果有色光射出 ab 面 則紫光首先射 出 C 使入射光按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn) 紅光將首先射出 ab 面 D 使入射光按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn) 紫光將首先射出 ab 面 14 圖中 ABCD 是一個用折射率 n 2 4 的透明介質(zhì)做成的四棱柱鏡 圖中所示其橫截 面 A C 90 B 60 AB BC 現(xiàn)有平行光線垂直入射到棱鏡的 AB 面上 如圖所示 若每個面上的反射都有不能忽略 求出射光線 要求 ab c O 順 逆 1 畫出所有典型光線 從入射到射出的光路圖 為了圖面簡潔 表示光線 進(jìn)行方向 的箭頭只在棱鏡外面的光線上標(biāo)出即可 2 簡要說明所畫光路的根據(jù) 并說明每條典型光線只可能從棱鏡表面的哪部分射出 15 現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用 回歸反光膜 制成 夜間行車時 它能把車燈射出的 光逆向返回 標(biāo)志牌上的字特別醒目 這種 回歸反光膜 是用球體反 射元件制成的 如圖所示 反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為 10 m 的細(xì)玻 璃珠 所用玻璃的折射率為 為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射3 反射 再折射后恰好和入射光線平行 那么第一次入射的入射角 應(yīng)是 答案 D A 15 B 30 C 45 D 60 16 光導(dǎo)纖維在信息傳遞方面有很多應(yīng)用 利用光導(dǎo)纖維進(jìn)行 光纖通信所依據(jù)的原理是 答案 B A 光的折射 B 光的全反射 C 光的干涉 D 光的色散 7 測定玻璃折射率的實驗中 1 某同學(xué)做實驗插針的步驟如下 A 在表示入射光線的 AO 上插上大頭針 P1和 P2 B 通過玻璃磚觀察 P1和 P2 調(diào)整視線 直到 P1的像被 P2的像擋住 C 在觀察一側(cè)插上大頭針 P3和 P4 并記下 P3和 P4的位置 這位同學(xué)在操作中有什么重要疏漏 2 以通過 P1P2的直線與玻璃磚的交點 O 為圓心 以某一適當(dāng)長度 R 為半徑畫圓 與 OA 交于 P 于 OO 的延長線交于 Q 從 P 和 Q 分別做玻璃磚界面的法線 NN 的 垂線 P 和 Q 分別為垂足 如圖 17 3 4 所示 用刻度尺量得 PP 45mm QQ 30mm 求玻璃磚的折射率 答案 1 疏漏 插針時應(yīng)使 P3擋住 P1和 P2的像 P4擋住 P1 P2 P3的像 2 根據(jù)折射定律 5 1 30 45 sin sin QQ PP RQQ RPP r i n 18 半徑為 R 的玻璃半圓柱體 橫截面如圖所示 圓心為 O 兩條平行 單色紅光沿截面射向圓柱面方向與底面垂直 光線 1 的入射點 A 為 圓柱面的頂點 光線 2 的入射點 B AOB 60 已知該玻璃對紅 光的折射率 n 3 1 求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后交點與 O 點的距離 d 2 若入射的是單色藍(lán)光 則距離 d 將比上面求得的結(jié)果大還是小 答案 1 R 3 2 小 19 學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí) 某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的 光學(xué)知識 設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器 如圖所 示 在一個圓形木盤上過其圓心 O 作兩條相互垂直的直徑 BC EF 在半徑 OA 上垂直圓盤面插下兩枚大頭針 P1 P2并 保持 P1 P2的位置不變 每次測量時 讓圓盤的 BFC 部分 豎直進(jìn)入液體中 而且總使得液面與直徑 BC 相平 EF 為界 面的法線 而后在圖中右上方區(qū)域觀察 P1 P2的像 并在圓 周上插上大頭針 P3 使 P3正好擋住 P1 P2 同學(xué)們通過計算 預(yù)先在圓周 EC 部分 刻好了折射率的值 這樣只要根據(jù) P 所插的位置 就可直接讀出液體折射率的 值 則 1 若 OP3與 OC 的夾角為 則 P3處所對應(yīng)的折射率的值為 30AOF 30 2 圖中 P3 P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率值大 3 作 AO 的延長線交圓周于 K K 處所對應(yīng)的折射率的值應(yīng)為 答案 1 1 73 3 分 2 P4 3 分 3 1 第二講第二講 光的干涉 用雙縫干涉測波長 衍射現(xiàn)象光的干涉 用雙縫干涉測波長 衍射現(xiàn)象 基本概念基本規(guī)律基本概念基本規(guī)律 1 光的干涉現(xiàn)象 頻率相同 振動方向一致 相差恒定 步調(diào) 差恒定 的兩束光 在相遇的區(qū)域出現(xiàn)了穩(wěn)定相間的加強區(qū)域和 減弱區(qū)域的現(xiàn)象 產(chǎn)生干涉的條件 若 S1 S2光振動情況完全相同 則符合 n 0 1 2 3 時 出現(xiàn)亮條紋 若符合 nx d L rr 12 n 0 1 2 3 時 出現(xiàn)暗條紋 2 12 12 nx d L rr 相鄰亮條紋 或相鄰暗條紋 之間的中央間距為 d L x 熟悉條紋特點 中央為明條紋 兩邊等間距對稱分布明暗相 間條紋 2 用雙縫干涉測量光的波長 原理 兩個相鄰的亮紋或暗條紋的中心間距是 x l d 測波長為 d x l 1 觀察雙縫干涉圖樣 只改變縫寬 用不同的色光來做 改變屏與縫的間距 看條紋間距的變化 單色光 形成明暗相間的條紋 白光 中央亮條紋的邊緣處出現(xiàn)了彩色條紋 這是因為白光是由不同顏色的單色光 復(fù)合而成的 而不同色光的波長不同 在狹縫間的距離和狹縫與屏的距離不變的條件下 光波的波長越長 各條紋之間的距離越大 條紋間距與光波的波長成正比 各色光在雙 縫的中垂線上均為亮條紋 故各色光重合為白色 2 測定單色光的波長 雙縫間距是已知的 測屏到雙縫的距離 測相鄰兩條亮l 紋間的距離 測出個亮紋間的距離 則兩個相鄰亮條紋間距x na 1 n a x 3 光的色散 不同的顏色的光 波長不同在雙縫干涉實驗中 各種顏色的光都會發(fā)生干 涉現(xiàn)象 用不同色光做實驗 條紋間距是不同的 說明 不同顏色的光 波長不同 含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散 各種色光按其波長的有序排列就是光譜 圖 16 1 1 從紅光 紫光 光波的波長逐漸變小 4 薄膜干涉中的色散現(xiàn)象 如圖 把這層液膜當(dāng)做一個平面鏡 用它觀 察燈焰的像 是液膜前后兩個反射的光形成 的 與雙縫干涉的情況相同 在膜上不同位置 來自前后兩個面的反射光用圖中實虛線 來代表兩列光 所走的路程差不同 在某些位置疊加后加強 出現(xiàn)了亮紋 在另一些位置 疊加后相互削弱 于是出現(xiàn)了暗 紋 注意 關(guān)于薄膜干涉要弄清的幾個問題 是哪兩列光波發(fā)生干涉 應(yīng)該從哪個方向去觀察干 涉圖樣 條紋會向哪個方向側(cè)移 5 應(yīng)用 1 照相機(jī) 望遠(yuǎn)鏡的鏡頭表面的增透膜 2 檢查工件表面是否平整 6 光的衍射現(xiàn)象 光偏離直線傳播繞過障礙物進(jìn)入陰影區(qū)域里的現(xiàn)象 產(chǎn)生明顯衍射的條件 障礙物或孔 縫 的尺寸與波長可比 相差不多 或更小 單色光單縫衍射圖象特點 中央條紋最寬最亮 兩側(cè)為不等間隔的明暗相間的條紋 應(yīng)用 用衍射光柵測定光波波長 精選例題 精選例題 例 1997 年高考全國卷 在雙縫干涉實驗中 以白光為光源 在屏幕上觀察到 了彩色干涉條紋 若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片 只能透過紅光 另一縫前放一 綠色濾光片 只能透過綠光 這時 答案 C A 只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋 其它顏色的雙縫干 涉條紋消失 B 紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失 其它顏色的雙縫干 涉條紋依然存在 C 任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在 但屏上仍有光亮 D 屏上無任何光亮 例 2 如圖所示 單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫 照射到光屏上 則可觀察到的圖 象是 答案 A 例 3 如圖 a 所示是利用雙縫干涉測定單色光波長的實驗裝置 濾光片的作用是 單縫的作用是 雙縫的作用是 單縫和雙縫之 間的方向關(guān)系是 某同學(xué)在做該實驗時 第一次分劃板中心刻度對齊 A 條紋中心時 圖 1 游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖 3 所示 第二次分劃板中心刻度對齊 B 條紋中 心時 圖 2 游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖 4 所示 已知雙縫間距為 0 5mm 從雙縫到屏的距離 為 1m 則圖 3 中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為 mm 圖 4 游標(biāo)卡尺的示數(shù)為 mm 實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是 所測單 色光的波長為 m 答案 獲得單色光 產(chǎn) 生線光源 產(chǎn)生相干光源 平行 11 5mm 16 7mm 減小實驗誤差 6 5 10 7 例 4 劈尖干涉是一種薄膜干涉 其裝置如圖 16 1 4 所示 將一塊平板玻璃放置在另 一平板玻璃之上 在一端夾入兩張紙片 從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣膜 當(dāng)光垂直入射后 從上往下看的干涉條紋如圖乙所示 干涉條紋有如下特點 任 意一條明紋或暗紋所在位置下面的薄膜厚度相等 任意相鄰明紋或暗紋所對應(yīng)的薄 膜厚度恒定 現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片 則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后 從上往下觀察到的干涉條紋 答案 A 變疏 變密 不變 消失 圖甲圖乙 圖a 例 5 如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置 所用單色 光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的 檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反向 的光疊加而成的 答案 C A a 的上表面 b 的下表面 B a 的上表面 b 的上表面 C a 的下表面 b 的上表面 E a 的下表面 b 的下表面 例 6 現(xiàn)代光學(xué)裝置中的透鏡 棱鏡的表面常涂上一層薄膜 一般用氟化鎂 當(dāng) 薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的 1 4 時 可以大大減少入射光的反射損失 從而增強 透射光的強度 這種作用是應(yīng)用了光的 答案 C A 色散現(xiàn)象 B 全反射現(xiàn)象 C 干涉現(xiàn)象 D 衍射現(xiàn)象 舉一反三 登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射 尤其是眼睛更 不能長時間被紫外線照射 否則將會嚴(yán)重地?fù)p壞視力 有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計 一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡 他選用的薄膜材料的折射率為 n 1 5 所要 消除的紫外線的頻率為 8 1 1014Hz 那么它設(shè)計的這種 增反膜 的厚度至少是多少 答案 例 7 2001 年全國高考 在如圖中所示 A B 兩幅圖是由單色光 分別入射到圓孔而成成的的圖像 其中圖 A 是光的 衍射 填干涉或衍射 圖像 由此可以判斷出圖 A 所對應(yīng)的圓孔的孔徑 小于 填大于 或小于 圖 B 所對應(yīng)的圓孔的孔徑 例 8 在雙縫干涉實驗中 如果將雙縫中的一條擋住 其它都不改變 那么在光屏上觀 察到的現(xiàn)象將是 答案 C A 仍然是均勻分布的明暗相間的條紋 只是亮紋的亮度變暗了 B 仍然是均勻分布的明暗相間的條紋 只是由于擋住一條縫 所以光屏上只有一半 區(qū)域內(nèi)有干涉條紋 另一半?yún)^(qū)域內(nèi)將沒有干涉條紋 C 仍然有明暗相間的條紋 只是條紋的寬窄和亮度分布不再是均勻的了 圖 A 圖 B D 由于只有單縫 不能形成相干光源 所以不會發(fā)生光的干涉現(xiàn)象 光屏上將沒有 任何條紋出現(xiàn) 例 9 如右圖所示 L 為水平放置的點亮的 8w 日光燈 T 為一藤椅的豎直靠背 橫藤 條與日光燈管平行 豎藤條相互垂交織 它們之間是透空方格 P 是與藤條靠背平行 的白屏 現(xiàn)將屏從緊貼椅背處慢慢向遠(yuǎn)處 圖中右方 平移 從屏上將依次看到 答 案 C A 橫藤條的影 橫豎藤條的影 B 豎藤條的影 橫豎藤條的影 C 橫豎藤條的影 豎藤條的影 沒有藤條的影 D 橫豎藤條的影 橫藤條的影 沒有藤條的影 第二講第二講 光的干涉光的干涉 衍射衍射 課后練習(xí)課后練習(xí) 1 如圖所示是光的雙縫干涉的示意圖 下列說法中正確的是 答案 答案 D 單縫 S 的作用是為了增加光的強度 雙縫 S1 S2的作用是為了產(chǎn)生兩個頻率相同的線狀光源 當(dāng) S1 S2發(fā)出兩列光波到 P 點的路程差為光的波長 的 1 5 倍時 產(chǎn) 生第二條暗條紋 當(dāng) S1 S2發(fā)出的兩列光波到 P 點的路程差為長 時 產(chǎn)生中央亮 條紋 A B C D 2 在雙縫干涉實驗中 雙縫到光屏上 P 點的距離之差 x 0 6 若分別用頻率為m f1 5 0 1014Hz 和 f2 7 5 1014Hz 的單色光垂直照射雙縫 則 P 點出現(xiàn)明 暗條紋的情況 是 答案 答案 AD A 用頻率為 f1的單色光照射時 出現(xiàn)明條紋 B 用頻率為 f2的單色光照射時 出現(xiàn)明條紋 C 用頻率為 f1的單色光照射時 出現(xiàn)暗條紋 D 用頻率為 f2的單色光照射時 出現(xiàn)暗條紋 3 關(guān)于雙縫干涉條紋的以下說法中正確的是 答案 答案 ABD A 用同一種單色光做雙縫干涉實驗 能觀察到明暗相間的單色條紋 B 用同一種單色光經(jīng)雙縫干涉的明條紋到兩縫的距離之差為該色光波長的整數(shù)倍 C 用同一種單色光經(jīng)雙縫干涉的明條紋到兩縫的距離之差一定為該色光波長的奇數(shù)倍 D 用同種單色光經(jīng)雙縫后干涉的暗條紋到兩縫的距離之差一定為該色光半波長的奇數(shù)倍 4 在雙縫干涉實驗中 以白光為光源 在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋 若在雙縫中的 一縫前放一紅色濾光片 只能透過紅光 另一縫前放一綠色濾光片 只能透過綠光 這時 答案 答案 C C A 只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋 其它顏色的雙縫干涉條紋消失 B 紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失 其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在 C 任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在 但屏上仍有光亮 D 屏上無任何光亮 5 如圖所示 一束白光從左側(cè)射人肥皂薄膜 下列說法中正確的是 答案 答案 A A 人從右側(cè)向左看 可看到彩色條紋 人從左側(cè)向右看 可看到彩色條紋 彩色條紋水平排列 彩色條紋豎直排列 A B C D 6 用綠光做雙縫干涉實驗 在光屏上呈現(xiàn)出綠 暗相間的條紋 相鄰兩條綠條紋間的距 離為 x 下列說法中正確的有 答案 答案 C A 如果增大單縫到雙縫間的距離 x 將增大 B 如果增大雙縫之間的距離 x 將增大 C 如果增大雙縫到光屏之間的距離 x 將增大 D 如果減小雙縫的每條縫的寬度 而不改變雙縫間的距離 x 將增大 解 公式中 l 表示雙縫到屏的距離 d 表示雙縫之間的距離 因此 x 與單縫到雙縫間的距 d l x 離無關(guān) 于縫本身的寬度也無關(guān) 本題選 7 如圖甲所示 在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡 在兩者之間形成厚度不均勻的空 氣膜 讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上 結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心 內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋 稱為牛頓環(huán) 以下說法正確的是 答案 答案 A C A 干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的 B 干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的 C 干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的 D 干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的 8 在一發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個大小可以調(diào)節(jié)的圓形孔屏 在圓屏從較大調(diào)到完 全閉合的過程中 在屏上看到的現(xiàn)象是 答案 答案 A A 先是圓形亮區(qū) 再是圓形亮環(huán) 最后完全黑暗 先是圓形亮區(qū) 最后完全黑暗 先是圓形亮環(huán) 最后完全黑暗 先是圓形亮環(huán) 再是圓形亮區(qū) 最后完全黑暗 9 關(guān)于光學(xué)裝置上的增透膜 下列說法中錯誤的是 答案 答案 B B D D 照相機(jī)的鏡頭上涂增透膜后 可提高成像質(zhì)量 光學(xué)鏡頭上涂增透膜 是為了使入射光的各種色光都不發(fā)生反射 增透膜的厚度應(yīng)是入射光在介質(zhì)中波長的四分之一 涂有增透膜的鏡頭 看上去呈淡紫色 說明增透膜增加了鏡頭對紫光的透射程度 10 在光的雙縫干涉實驗中 如果只改變一個條件 以下說法中正確的是 答案 答案 ACAC 使雙縫間距變小 則條紋間距變寬 使屏與雙縫距離變小 則條紋間距變寬 將入射光由綠光改為紅光 則條紋間距變寬 將入射光由綠光改為紫光 則條紋間距變寬 11 如圖所示的雙縫干涉實驗裝置中 當(dāng)使用波長為的橙光做實驗時 光屏中m 7 106 心點 點及其上方的 P 點形成兩條相鄰的亮紋 若換用波長為的紫光重復(fù)上m 7 104 述實驗 在 和 P1點形成的亮 暗紋情況是 答案 答案 B B 和 P1都是亮紋 是亮紋 P1是暗紋 是暗紋 P1是亮紋 和 P1都是暗紋 12 下面哪些屬于光的干涉現(xiàn)象 答案 答案 D D 雨后美麗的彩虹 對著日光燈從兩鉛筆的縫中看到的彩色條紋 光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋 陽光下肥皂膜上的彩色條紋 13 關(guān)于光的衍射現(xiàn)象 以下說法中正確的是 答案 答案 B B 縫的寬度越小 衍射圖案越亮d 縫的寬度越小 衍射現(xiàn)象越明顯d 縫的寬度越小 光的傳播路線越接近直線d 入射光的波長越短 衍射現(xiàn)象越明顯 14 激光散斑測速是一種嶄新的技術(shù) 它應(yīng)用了光的干涉原理 用二次曝光照相所獲得 的 散斑對 相當(dāng)于雙縫干涉實驗中的雙縫 待測物體的速度與二次曝光的時間間隔v 的乘積等于雙縫間距 實驗中可測得二次曝光時間間隔 雙縫到屏之距離 以及相t t l 鄰亮紋間距 若所用的激光波長為 則該實驗確定物體運動速度的表達(dá)式為 x A B tl x v t xl v C D tx l v x tl v 解析解析 如圖 點光源 S 發(fā)出的光一部分直接照到光屏 如陰影部分所示 另一部分則照到平面鏡上 經(jīng)平面鏡反射后再照到光屏上 這一部 分光好像是從點光源的像點 S 發(fā)出的一樣 這樣就把同一束光分成了兩束 形成相 干光源 在它們疊加的區(qū)域內(nèi) 形成明暗相間的干涉條紋 作法 連接 S 和平面鏡的右邊緣并延長交平面鏡于 b 根據(jù)對稱性做 S 在平面鏡中的 像點 S 連接 S 和平面鏡的左 右邊緣并延長交平面鏡于 c d 光屏上 c d 之間的部 分是兩束光疊加的區(qū)域 在此區(qū)域內(nèi)可以觀察到干涉現(xiàn)象 15 雙縫干涉實驗裝置如圖所示 綠光通過單縫 S 后 投射到具有雙縫的擋板上 雙縫 S1和 S2與單縫的距離相等 光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋 屏上 O 點 距雙縫 S1和 S2的距離相等 P 點是距 O 點最近的第一條亮 條紋 如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光 討論屏上 O 點及其上方的干涉條紋的情況是 O 點是紅光的亮條紋 紅光的第一條亮條紋在 P 點的上方 O 點不是藍(lán)光的 亮條紋 藍(lán)光的第一條亮條紋在 P 點的上方 其中正確 的是 A 只有 正確 B 只有 正確 C 只有 正確 D 只有 正確 S O S1 S2 綠光 P 雙縫 答案 A 16 在用雙縫干涉測光的波長的實驗中 已知雙縫到光屏之間的距離是 600mm 雙 縫之間的距離是 0 20mm 單縫到雙縫之間的距離是 100mm 某同學(xué)在用測量頭測量時 先將測量頭目鏡中中看到的分劃板中心刻線對準(zhǔn)某條亮紋 記作第 1 條 的中心 這時 手輪上的示數(shù)如左圖所示 然后他轉(zhuǎn)動測量頭 使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第 7 條亮紋的中 心 這時手輪上的示數(shù)如右圖所示 這兩次示數(shù)依次為 mm 和 mm 由此可以計算出本實驗 所用的單色光的波長為 nm 答案 0 641 10 296 536 第三講第三講 光光 的的 偏偏 振 激光振 激光 基本概念基本規(guī)律基本概念基本規(guī)律 一 自然光和偏振光的定義 1 光的偏振 偏振光 自然光通過偏振片后 在垂直于傳播方向的平面上 只沿一個特定的方向振動 叫偏振光 光的偏振也證明了光是一種波 而且是橫波 各種電磁波中電場 E 的方向 磁場 B 的方向和電磁波的傳播方向之間 兩兩互相垂直 光波的感光作用和生理作用主要是由電場強度 E 引起的 因此將 E 的振動稱為光 振動 自然光 太陽 電燈等普通光源直接發(fā)出的光 包含垂直于傳播方向上沿一切方 向振動的光 而且沿各個方向振動的光波的強度都相同 這種光叫自然光 自然光射到兩種介質(zhì)的界面上 如果光的入射方向合適 使反射和折射光之間的夾 角恰好是 90 這時 反射光和折射光就都是偏振光 且它們的偏振方向互相垂直 我 們通?？吹降慕^大多數(shù)光都是偏振光 0 10 15 0 5 10 25 30 1 偏振光的產(chǎn)生方式 A 偏振光的理論意義 B 應(yīng)用 利用偏振濾光片攝影 觀看立體電影等 2 激光 A 激光的定義 B 激光的特點及應(yīng)用 1 頻率單一 2 相干性好 3 平行度好 方向性好 4 亮度高 能在很小空間 很短時問內(nèi)集中很大的能量 精選例題精選例題 例 1 有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有 答案選 BD A 只有電磁波才能發(fā)生偏振 機(jī)械波不能發(fā)生偏振 B 只有橫波能發(fā)生偏振 縱波不能發(fā)生偏振 C 自然界不存在偏振光 自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆?D 除了從光源直接發(fā)出的光以外 我們通常看到的絕大部分光都是偏振光 解 機(jī)械能中的橫波能發(fā)生偏振 自然光不一定非要通過偏振片才能變?yōu)槠窆?本題 應(yīng) 例 2 下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是 答案 AC A 在太陽光照射下 水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象 B 在光的雙縫干涉實驗中 若僅將入射光由綠光改為紅光 則干涉條紋間距變窄 C 光異纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大 D 光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波 例 2 通過一塊偏振片觀察電燈 蠟燭 月亮 反光的黑板 當(dāng)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振 片時 看到的現(xiàn)象有何變化 第三講第三講 光的偏振 激光光的偏振 激光 課后練習(xí)課后練習(xí) 1 如圖所示 讓太陽光或白熾燈光通過偏振片 P 和 Q 以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏 振片 P 或 Q 可以看到透射光的強度會發(fā)生變化 這是光的偏振現(xiàn)象 這個實驗表明 答案 B A 光是電磁波 B 光是一種橫波 光振動 垂直紙 面 直于紙 面 光振動 在紙面 C 光是一種縱波 D 光是概率波 2 有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有 答案 BD A 只有電磁波才能發(fā)生偏振 機(jī)械波不能發(fā)生偏振 B 只有橫波能發(fā)生偏振 縱波不能發(fā)生偏振 C 自然界不存在偏振光 自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆?D 除了從光源直接發(fā)出的光以外 我們通?？吹降慕^大部分光都是偏振光 3 納米技術(shù)是跨世紀(jì)的新技術(shù) 將激光束的寬度集中到納米范圍內(nèi) 可修復(fù)人體已損壞 的器官 對 DNA 分子進(jìn)行超微型基因修復(fù) 把諸如癌癥等徹底根除 在上述技術(shù)中 人 們主要利用了激光的 答案 BC A 單色性B 單向性 C 亮度高D 粒子性 4 如圖所示 人眼隔著起偏器 B A 去看一只電燈泡 S 一束透射光都看不到 那么 以下說法中哪些是正確的 答案 AC A 使 A 和 B 同時轉(zhuǎn)過 90 仍然一束光都看不到 B 單使 B 轉(zhuǎn)過 90 過程中 看到光先變亮再變暗 C 單使 B 轉(zhuǎn)過 90 過程中 看到光逐漸變亮 D 單使 A 轉(zhuǎn)動時 始終看不到透射光 第四講第四講 電磁波 電磁波與信息化社會電磁波 電磁波與信息化社會 電磁波譜電磁波譜 基本概念與基本規(guī)律基本概念與基本規(guī)律 1 電磁場 麥克斯韋電磁場理論的要點 要深刻理解和應(yīng)用麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱 變化的磁場產(chǎn)生電場 變化的電場產(chǎn)生磁場 按照麥克斯韋的電磁場理論 變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的 形成一個不可分 離的統(tǒng)一的場 這就是電磁場 電場和磁場只是這個統(tǒng)一的電磁場的兩種具體表現(xiàn) 2 電磁波 變化的電場和磁場從產(chǎn)生的區(qū)域由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播開去 就形成了電磁波 有效地發(fā)射電磁波的條件是 1 頻率足夠高 單位時間內(nèi)輻射出的能量 P f 4 2 形成開放電路 把電場和磁場分散到盡可能大的空間里去 電磁波的傳播 1 不需要任何介質(zhì) 2 在真空中任何電磁波傳播速度都是 c 3 00 108m s 跟光速相同 3 頻率不同的電磁波波長不同 三者關(guān)系式 f c 4 電磁波是橫波 E 與 B 的方向彼此垂直 而且都跟波的傳播方向垂直 因此電 磁波是橫波 無線電波的發(fā)射與接收 了解 振蕩電路的特點 調(diào)制 調(diào)諧 檢波 3 電磁波與信息化社會 考綱中無要求 知道廣播 電視 雷達(dá) 無線通信等都是電磁波的具體應(yīng)用 4 電磁波譜 波長從大到小排列順序為 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X 射線 射線 各種電磁波中 除可見光以外 相鄰兩個波段間都有重疊 電磁波譜如圖 5 各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理分別是 無線電波是 振蕩電路中自由電子的周期性運動產(chǎn)生的 紅外線 可見光 紫外線是原子的外層電子 受到激發(fā)后產(chǎn)生的 倫琴射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的 射線是原子核受到 激發(fā)后產(chǎn)生的 電磁波譜從左至右頻率越來越大 波長越來越短 因此就越不容易發(fā)生干涉和衍射 現(xiàn)象 但穿透本領(lǐng)卻越來越強 6 紅外線 紫外線 X 射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例 種類產(chǎn)生主要性質(zhì)應(yīng)用舉例 紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應(yīng)遙感 遙控 加熱 紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學(xué)效應(yīng)熒光 殺菌 合成 VD2 X 射線陰極射線射到固體表面穿透能力強人體透視 金屬探傷 實驗證明 物體輻射出的電磁波中輻射最強的波長 m和物體溫度 T 之間滿足關(guān)系 m T b b 為常數(shù) 可見高溫物體輻射出的電磁波頻率較高 在宇宙學(xué)中 可以根據(jù)接 收到的恒星發(fā)出的光的頻率 分析其表面溫度 可見光頻率范圍是 3 9 7 5 1014Hz 波長范圍是 400 770nm 電磁波的能量 微波加熱原理 太陽輻射的特點 精選例題 精選例題 例 1 如圖為 振蕩電路中電容器極板上的電荷量隨時間 變化的圖線 由圖可qt 知 答案 ACD 在時刻 電路的磁場能最小 1 t 從到 電路中的電流值不斷變小 1 t 2 t 從到 電容器不斷充電 2 t 3 t 在時刻電容器的電場能最小 4 t 例 有一 振蕩電路 能產(chǎn)生一定波長的電磁波 若要產(chǎn)生波長比原來短些的電 磁波 可采取的措施為 答案 D 增加線圈的匝數(shù) 在線圈中插入鐵芯 減小電容器極板間的距離 減小電容器極板正對面積 例題 3 如圖所示 平行板電容器和電池組相連 用絕緣工具將電容器兩板間的距 離逐漸增大的過程中 關(guān)于電容器兩極板間的電場和磁場 下列說法中正確的是 答案 BD A 兩極板間的電壓和場強都將逐漸減小 B 兩極板間的電壓不變 場強逐漸減小 C 兩極板間將產(chǎn)生順時針方向的磁場 D 兩極板間將產(chǎn)生逆時針方向的磁場 例題 4 提高題 電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電子的 在 圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形真空室 用交變電流勵磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場 從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強的電場 使電子加速 被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下 沿圓形軌道運動 設(shè)法把高能電子引入靶室 能使其進(jìn)一步加速 在一個半徑為 r 0 84m 的電子感應(yīng)加速器中 電子在被加速的 4 2ms 內(nèi)獲得的能量為 120MeV 這期間電子軌道 內(nèi)的高頻交變磁場是線性變化的 磁通量從零增到 1 8Wb 求電子共繞行了多少周 1 t 2 t 3 t 4 t t q 解 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動勢為 設(shè)電子在加V t E429 速器中繞行了 N 周 則電場力做功 NeE 應(yīng)該等于電子的動能 EK 所以有 N EK Ee 帶 入數(shù)據(jù)可得 N 2 8 105周 例 5 80 年代初 科學(xué)家發(fā)明了硅太陽能電池 如果在太空設(shè)立太陽能衛(wèi)星電站 可 24 小時發(fā)電 且不受晝夜氣候的影響 利用微波 電能轉(zhuǎn)換裝置 將電能轉(zhuǎn)換成微波 向地面發(fā)送 衛(wèi)星電站的最佳位置在離地 1100km 的赤道上空 微波定向性很好 飛機(jī)通 過微波區(qū)不會發(fā)生意外 但微波對飛鳥是致命的 可在地面站附近裝上保護(hù)網(wǎng)或驅(qū)逐音 響 不讓飛鳥通過 預(yù)計在 21 世紀(jì)初地球上空將建成衛(wèi)星電站 地球半徑為 6400km 太陽能電池將實現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換 光能微波 光能熱能 光能電能 電能微波 在 1100km 高空的衛(wèi)星電站的速度約為多少 skm 1 3skm 2 7 skm 9 7skm 2 11 微波指的是 超聲波 次聲波 電磁波 機(jī)械波 飛機(jī)外殼對微波的哪種作用 使飛機(jī)安全無恙 反射 吸收 干涉 衍射 微波對飛鳥是致命的 這是因為 電離作用 穿透作用 生物電作用 產(chǎn)生強渦流 答案 1 C 2 B 3 C 4 B 例 6 家用微波爐是一種利用微波的電磁能加熱食物的新型灶具 主要由磁控管 波導(dǎo) 管 微波加熱器 爐門 直流電源 冷卻系統(tǒng) 外殼等組成 接通電源后 220 交流電 經(jīng)一變壓器 一方面在次級 3 4V 交流對磁控管加熱 同時在次級產(chǎn)生 2000V 高壓 經(jīng)整 流加到磁控管的陰 陽兩極之間 使磁控管產(chǎn)生頻率為的微波 微波輸送至MHz2450 金屬制成的加熱器 爐腔 被來回反射 微波的電磁作用使食物內(nèi)分子高頻地運動而內(nèi) 外同時加熱 迅速熟熱 并能最大限度地保存食物中的維生素 試計算微波爐里變壓器的高壓變壓比 試計算磁控管產(chǎn)生的微波的波長 試分析微波爐的工作原理中利用了電磁波的哪些性質(zhì) 微波爐產(chǎn)生的高頻微波若發(fā)生泄漏造成電磁輻射污染 直接傷害人的肌體 試述 原因 第四講第四講 電磁波電磁波 課后練習(xí)課后練習(xí) 1 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論 以下說法正確的是 答案 BCD A 穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 穩(wěn)定的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 B 均勻變化的電場將產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 均勻變化的磁場將產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 C 振蕩的電場在周圍空間產(chǎn)生振蕩的磁場 D 開放的振蕩電路產(chǎn)生的電磁波能傳到更大的范圍 2 電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)后 發(fā)生變化的物理量有 答案 C A 波長和頻率 B 波速和頻率 C 波長和波速 D 頻率和能量 3 關(guān)于電磁波 以下說法中正確的是 答案 AB 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 4 關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收 下列說法正確的是 答案 BCD A 為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量 必須是閉合電路 B 電臺功率比較低 不能直接用來發(fā)射電磁波 C 當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時 接收電路中產(chǎn)生的振蕩電 流最強 D 要使電視機(jī)的屏上有圖象 必須要有檢波過程 5 如圖所示 氫原子中的電子繞核逆時什快速旋轉(zhuǎn) 勻強磁場垂直于軌道平面向外 電子的運動軌道半徑 r 不變 若使磁場均勻增加 則電子的動能 答案 C A 不變 B 增大 C 減小 D 無法判斷 6 過量接收電磁輻射有害人體健康 按照有關(guān)規(guī)定 工作場所受到 的電磁輻射強度 單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量 不得超過某一臨界值 W 若某無線電通訊裝置的電磁輻射功率為 P 則符合規(guī)定的安全區(qū)域到該通訊裝置的距 離至少為 答案 D A B C D P W P W 4W P W P 4 8 在圖所示的四個電場與時間的關(guān)系圖象中 不能產(chǎn)生磁場的是圖 A 能產(chǎn) 生穩(wěn)定磁場的是圖 B 能產(chǎn)生電磁波的是圖 CD 9 下列說法中正確的是 答案 ABD 攝像機(jī)實際上是一種將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?