課時跟蹤檢測（四十七） 光的波動性 電磁波

課時跟蹤檢測（四十七）光的波動性電磁波1．(2021·長沙四校聯(lián)考)(多選)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法中正確的是()A．電磁波和其他可見光一樣，也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B．水中藍光的傳播速度比紅光的慢C．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波D．分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬E．一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋，是因為玻璃三棱鏡吸收了白光中的一些色光解析：選ABD一切波都有干涉、衍射現(xiàn)象，電磁波也是波，因此電磁波和其他可見光一樣均具有干涉、衍射等現(xiàn)象，故A正確；藍光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)v＝eq\f(c,n)知，水中藍光的傳播速度比紅光慢，故B正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故C錯誤；由于紅光的波長大于藍光的波長，根據(jù)條紋間距等于Δx＝eq\f(l,d)λ，故在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬，故D正確；一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋是因為光的折射，不是因為三棱鏡吸收了光，故E錯誤。2．(多選)下列說法正確的是()A．相對論與量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論B．真空中的光速在任何慣性參考系中都是相同的C．狹義相對論只適用于慣性參考系D．肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象E．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理解析：選BCD相對論并不否定經(jīng)典力學(xué)，它是在一定條件下的特殊情形，故選項A錯誤；根據(jù)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，故選項B正確；根據(jù)狹義相對論的基本假設(shè)可知，選項C正確；根據(jù)光現(xiàn)象的成因知，選項D正確；全息照相不是利用全反射，而是和光的干涉有關(guān)，選項E錯誤。3．(2021·岳陽調(diào)研)(多選)下列說法正確的是()A．“3D電影”的播放和觀看利用了光的衍射B．色散現(xiàn)象表明白光是復(fù)色光C．泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象D．增透膜的厚度應(yīng)為入射光在增透膜中波長的eq\f(1,4)E．光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波解析：選BDE“3D電影”利用光的偏振現(xiàn)象，選項A錯誤；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，選項C錯誤。4．(多選)如圖所示是a、b兩種單色光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則()A．在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大B．在真空中a、b兩光傳播速度相同C．從真空射入同種介質(zhì)發(fā)生全反射時，a光的全反射臨界角小D．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光的全反射臨界角小解析：選BD根據(jù)題圖可知，b光的干涉條紋間距大于a光的干涉條紋間距，由雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，b光的波長比a光的大。由λ＝eq\f(c,f)可知，b光的頻率比a光的小，則在同種介質(zhì)中，b光的折射率小于a光，根據(jù)n＝eq\f(c,v)可知，在介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的小，選項A錯誤。在真空中a、b兩光傳播速度相同，均為光速，選項B正確。從真空射入同種介質(zhì)是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不會發(fā)生全反射，選項C錯誤。由介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射，根據(jù)臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)，a光折射率較大，從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光全反射臨界角小，選項D正確。5．(2020·江蘇高考)(多選)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(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C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流情況的“彩超”機解析：選AB紫外線和X光從本質(zhì)上說是電磁波，A、B項正確；治療咽喉炎的超聲波霧化器和檢查血流情況的“彩超”機用的都是超聲波，超聲波屬于機械波，C、D項錯誤。6．(2020·天津市等級考)新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線相比較()A．紅外線的光子能量比紫外線的大B．真空中紅外線的波長比紫外線的長C．真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D．紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能解析：選B根據(jù)電磁波譜可知，紅外線的頻率小于紫外線的頻率，真空中紅外線的波長大于紫外線的波長，由光子能量公式E＝hν可知，紅外線光子能量小于紫外線光子能量，選項A錯誤，B正確；真空中任何光的傳播速度都相等，所以真空中紅外線的傳播速度等于紫外線的傳播速度，選項C錯誤；紅外線和紫外線都是電磁波，都是橫波，都能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，選項D錯誤。7．(2019·北京高考)利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是()A．甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫B．甲對應(yīng)雙縫，乙對應(yīng)單縫C．都是單縫，甲對應(yīng)的縫寬較大D．都是雙縫，甲對應(yīng)的雙縫間距較大解析：選A單縫衍射圖樣的中央條紋亮且寬，相鄰條紋間距不等；雙縫干涉圖樣中相鄰條紋間距相等。根據(jù)題目中給出的甲、乙兩種圖樣可知，甲是單縫衍射的圖樣，乙是雙縫干涉的圖樣，A選項正確。8.(2020·山東等級考)雙縫干涉實驗裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、S2的距離相等，O點為S1、S2連線中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出的波長為λ的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過玻璃片傳播到O點，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點，由S1到O點與由S2到O點，光傳播的時間差為Δt。玻璃片厚度為10λ，玻璃對該波長光的折射率為1.5，空氣中光速為c，不計光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是()A．Δt＝eq\f(5λ,c) B．Δt＝eq\f(15λ,2c)C．Δt＝eq\f(10λ,c) D．Δt＝eq\f(15λ,c)解析：選A波長為λ的光在玻璃片中的傳播速度v＝eq\f(c,n)，通過10λ的距離，光傳播的時間差Δt＝eq\f(10λn,c)－eq\f(10λ,c)＝eq\f(5λ,c)，選項A正確。9．如圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對地面的速度均為v(v接近光速c)。地面上的人測得它們相距為L，則飛船A上的人測得兩飛船間的距離________(選填“大于”“等于”或“小于”)L。當(dāng)B向A發(fā)出一光信號，飛船A上的人測得該信號的速度為________。解析：根據(jù)狹義相對論的光速不變原理，因此飛船A上的人測得信號的速度仍等于c(或光速)，以地面為參考系，在運動方向有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，而B相對A是靜止的，沒有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，則飛船A上的人測得兩飛船距離應(yīng)大于L。答案：大于c(或光速)10.如圖所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1和S2距離之差為2.1×10－6m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長為4×10－7m(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15×10－7m，當(dāng)B(3)若用A光照射時，把其中一條縫遮住，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。解析：(1)設(shè)A光在空氣中波長為λ1，在介質(zhì)中波長為λ2，由n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ1,λ2)得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－根據(jù)路程差Δr＝2.1×10－6所以N1＝eq\f(Δr,λ1)＝eq\f(2.1×10－6m,6×10－7m)＝3.5由此可知，從S1和S2到P點的路程差Δr是波長λ1的3.5倍，所以P點為暗條紋。(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)由此可知，B光在空氣中波長λ3為λ3＝nλ介＝eq\f(5,3)×3.15×10－7