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文檔簡介

第63講光的波動性電磁波

目錄

復(fù)習(xí)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

1考點一光的干涉

1考點三電磁振蕩

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

【夯基必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點1產(chǎn)生干涉的條件?

知識點2楊氏雙縫干涉知識點1電磁振蕩物理量的變化

知識點振蕩電路的周期和頻率

知識點3薄膜干涉的理解和應(yīng)用2LC

【提升?必考題型歸納】

【提升?必考題型歸納】

考向1楊氏雙縫干涉考向1電磁振蕩物理量的變化

考向2薄膜干涉考向2LC振蕩電路的周期和頻率

?考點二光的衍射和偏振1考點四電磁波

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點1光的衍射知識點1電磁場理論

知識點2光的偏振知識點2電磁波譜

【提升?必考題型歸納】【提升?必考題型歸納】

考向1光的衍射考向1電磁場理論

考向2光的偏振考向2電磁波譜

真題感悟

1、理解和掌握光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象。

2、知道電磁振蕩、電磁波。

考點要求考題統(tǒng)計考情分析

高考對光的干涉、衍射的考查較為頻

2023年重慶卷第5題

(1)光的干涉、衍射和偏振繁,特別是光的干涉問題是考查的熱

2023年北京卷第2題

(2)電磁振蕩、電磁波點,大多以選擇題中出現(xiàn),題目難度

2023年山東卷第5題

較為基礎(chǔ)。

考點一光的干涉

.夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1產(chǎn)生干涉的條件

兩列光的頻率相同,振動方向相同,且具有恒定的相位差,才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。

知識點2楊氏雙縫干涉

(1)原理如圖所示。

(2)形成亮、暗條紋的條件

①單色光:形成明暗相間的條紋,中央為亮條紋。

光的路程差-2—ri=a(k=O,1,2,...),光屏上出現(xiàn)亮條紋。

光的路程差-2—廠1=(2/+1皮(笈=0,1,2,...),光屏上出現(xiàn)暗條紋。

②白光:光屏上出現(xiàn)彩色條紋,且中央亮條紋是白色(填寫顏色)。

③條紋間距公式:九

知識點3薄膜干涉的理解和應(yīng)用

(1)形成:如圖所示,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,在膜

的前表面AV和后表面分別反射回來,形成兩列頻率相同的光波,并且疊加。

(2)亮、暗條紋的判斷

①在Pi、尸2處,兩個表面反射回來的兩列光波的路程差A(yù)r等于波長的整數(shù)倍,即Ar="“"=l,2,3,…),

薄膜上出現(xiàn)亮條紋。

②在。處,兩列反射回來的光波的路程差A(yù)r等于半波長的奇數(shù)倍,即Ar=(2a+l)4(〃=O,l,2,3,…),薄膜

上出現(xiàn)暗條紋。

被檢查平面

(3)應(yīng)用:干涉法檢查平面如圖所示,兩板之間形成一楔形空氣膜,用單色光從上向下照射,如果被檢查平

面是平整光滑的,我們會觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋;若被檢查平面不平整,則干涉條紋發(fā)生

彎曲。

一提升?必考題型歸納

考向1楊氏雙縫干涉

1.如圖用頻率為7的單色光,垂直照射雙縫,在光屏上。是中央亮條紋,P點是。上方第二條亮條紋中心,

已知雙縫間距為d,雙縫到光屏的距離為L光速為c,下列說法正確的是()

A.該單色光的波長彳=

B.r1T、=2cf

2Lc

C.。尸之間的距離為H

df

D.若換用頻率更大的單色光照射雙縫,O點上方第二條亮條紋中心在P點上方

2.某同學(xué)用如圖所示裝置觀察雙縫干涉實驗,豎直放置的屏上片處出現(xiàn)第3級亮紋,將屏沿水平方向移動

一段距離時,[處出現(xiàn)第3級暗紋,則()

A.屏一定是向左移動的

B.屏一定是向右移動的

C.屏移動后,屏上的條紋間距變窄

D.將單縫稍向左移一些,條紋間距保持不變

考向2薄膜干涉

3.如圖是藍色大閃蝶,在陽光下可以看到其翅膀燦爛閃爍。藍色大閃蝶的翅膀表面有凸起的翅脊,這些翅

脊有一串類似臺階的結(jié)構(gòu),光照射翅脊上“臺階結(jié)構(gòu)”的簡化光路如圖所示,若臺階結(jié)構(gòu)上下表面平行,則此

現(xiàn)象是()

A.光的衍射B.光的全反射C.光的偏振D.光的干涉

4.如圖所示,把一矩形均勻薄玻璃板ABCD壓在另一個矩形平行玻璃板上,一側(cè)用薄片墊起,將紅單

色光從上方射入,這時可以看到明暗相間的條紋,下列關(guān)于這些條紋的說法中正確的是()

A.條紋與0c邊平行

B.乙圖彎曲條紋表示下方待測板在該處有凹陷

C.如果用手用力捏右側(cè)三層,會發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變,整體向AD側(cè)移動

D.看到的條紋越多,說明薄片的厚度越厚

考點二光的衍射和偏振

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1光的衍射

1.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相差不多,甚至比光的波長還小的時候,衍射現(xiàn)

象才會明顯。

2.衍射條紋的特點

單縫衍射圓孔衍射圓盤衍射

(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較

單縫衍射圓孔衍射

①中央是大且亮的圓形亮斑,周圍分布著明

中央為亮且寬的條紋,兩側(cè)為明暗相間的條暗相間的同心圓環(huán),且越靠外,圓形亮條紋

單色光紋,且越靠近兩側(cè),亮條紋的亮度越弱,寬的亮度越弱,寬度越小

度越小②亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增加而

減小

中央為亮且寬的白色條紋,兩側(cè)為亮度逐漸

中央是大且亮的白色亮斑,周圍是不等間距

白光變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋,其中最靠

的彩色的同心圓環(huán)

近中央的色光是紫光、離中央最遠的是紅光

(2)泊松亮斑(圓盤衍射)

當(dāng)光照射到不透明的半徑很小的圓盤上時,在圓盤的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間

的圓環(huán))。

知識點2光的偏振

1.偏振:光波只沿某一特定的方向振動。

2.自然光:太陽以及日光燈、發(fā)光二極管等普通光源發(fā)出的光,包含著在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,這種光叫作自然光。

3.偏振光:在垂直于傳播方向的平面上,只沿某個特定方向振動的光。光的偏振證明光是橫波。自然光通

過偏振片后,就得到了偏振光。

4.偏振光的應(yīng)用:應(yīng)用于照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等。

一提升?必考題型歸納

考向1光的衍射

1.某同學(xué)用紅光做實驗,拍攝到屏上亮條紋的照片如圖甲、乙所示,則該同學(xué)做的是()

甲乙

A.單縫衍射實驗,甲圖中單縫的寬度小

B.單縫衍射實驗,乙圖中單縫的寬度小

C.用和甲圖相同裝置做實驗,僅將紅光改為綠光,中央亮紋寬度更大

D.用和甲圖相同裝置做實驗,僅將紅光改為白光,屏上出現(xiàn)黑白相間條紋

2.在抽制很細的金屬絲的過程中,可以用激光隨時監(jiān)測抽絲的粗細情況。其裝置如圖甲所示,在抽絲機的

細絲出口附近,用一束激光沿與細絲垂直的方向照射細絲,在細絲的另一側(cè)用光屏接收激光。工作人員通

過觀察光屏上明暗相間亮斑的情況(如圖乙所示為沿激光傳播方向看到的光屏情況),便可知道抽制出的細

絲是否合格。對于這種監(jiān)控抽絲機的裝置,下列說法中正確的是()

甲乙

A.這是利用光的干涉現(xiàn)象

B.這是利用光的衍射現(xiàn)象

C.如果屏上條紋變寬,表明細絲粗了

D.如果屏上條紋變寬,表明細絲細了

考向2光的偏振

3.圖中四幅圖片是來自課本的插圖,結(jié)合圖片分析,下列說法中正確的是()

A.圖甲是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖,當(dāng)入射角4(小于90。)逐漸增大到某一值后

不再會有光線從出面射出

B.圖乙是雙縫干涉示意圖,若只減小屏到擋板間距離,兩相鄰亮條紋間距離Ax將減小

C.圖丙是針尖在燈光下發(fā)生的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象反映了光的干涉現(xiàn)象

D.圖丁是自然光通過偏振片P、Q的實驗結(jié)果,右邊是光屏,當(dāng)P固定不動緩慢轉(zhuǎn)動Q時,光屏上的

光亮度將一明一暗交替變化,此現(xiàn)象表明光波是縱波

4.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()

A.圖中。光為自然光

B.圖中6光為偏振光

C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90。后,在尸處將看不到光亮

D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180。后,在P處將看到光亮

考點三電磁振蕩

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1電磁振蕩物理量的變化

1.振蕩電流、極板帶電荷量隨時間的變化圖像(如圖所示)

2.板間電壓a、電場能及、磁場能反隨時間變化的圖像(如圖所示)

"、及規(guī)律與4一/圖像相對應(yīng);出規(guī)律與i-f圖像相對應(yīng)。

3.各物理量變化情況一覽表

時刻(時間)工作過程QEiB能量

cT

o?a放電過程[m-0Em—00-7m0-3mE電一>E磁

TT

充電過程0—0—>EE磁一>E電

廠5>qmm,m->0Bm->0

T3T

放電過程qmt0Em—o0一,m0—i5mE電一>E磁

3T/

>

41充電過程0—>4m0iEm,m一0Bm-0E磁一>E電

知識點2LC振蕩電路的周期和頻率

1.明確T=2周五,即T取決于工、C,與極板所帶電量、兩板間電壓等無關(guān)。

2.明確電感線圈的自感系數(shù)L及電容器的電容C由哪些因素決定。L一般由線圈的大小、形狀、匝數(shù)及有無

鐵芯決定,平行板電容器的電容C由公式C=黑尹T知,與電介質(zhì)的介電常數(shù)&、極板正對面積S及板間距

離d有關(guān)。

考向1電磁振蕩物理量的變化

1.圖甲為LC振蕩電路,通過P點的電流如圖乙,P點電流向左為正,下列說法正確的是()

A.0~彳電容器上極板帶正電

B.t”電容器中的電場能增大

C.在與時刻,線圈中的磁場能最大

D.增大電容器兩板間距,振蕩電流的周期將減小

2.某時刻,LC振蕩電路的狀態(tài)如圖所示(電流流向電容器帶正電的極板),則下列判斷中正確的是()

C.電容器極板上的電荷在減少D.電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化

考向2LC振蕩電路的周期和頻率

3.某個智能玩具的聲響開關(guān)與LC電路中的電流有關(guān),如圖所示為玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分。已知線圈自

感系數(shù)L=2.5xlO-3H,電容器電容C=4四,在電容器開始放電時(取/=0),上極板帶正電,下極板帶負電,

則()

+

A.LC振蕩電路的周期7=獷10名

B.當(dāng)1=萬*1075時,電容器上極板帶正電

C.當(dāng)/=3*10大時,電路中電流方向為順時針

D.當(dāng)/=5*10飛時,電場能正轉(zhuǎn)化為磁場能

4.如圖所示的LC振蕩電路中,某時刻電流的方向為順時針,以下判斷正確的是()

A.若A板帶正電,則電流i在增大

B.若電容器在放電,則電流i在減小

C.若電流i減小,則電容器兩端電壓增大

D.若只減小電容C,則振蕩電流周期變大

考點四電磁波

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1電磁場理論

1.對麥克斯韋電磁場理論的理解

麥克斯

韋電磁

場理論

2.電磁波與機械波的比較

電磁波機械波

產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生

波的特點橫波縱波或橫波

在真空中等于光速c=3xl08m/s,在

波速與介質(zhì)有關(guān),與頻率無關(guān)

介質(zhì)中與頻率有關(guān)

是否需要

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)

介質(zhì)

能量傳播電磁能機械能

知識點2電磁波譜

2.電磁波譜的排列

按波長由長到短依次為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、丫射線。

3.不同電磁波的特點及應(yīng)用

特點用途

無線電波波動性強通訊、廣播、導(dǎo)航

紅外線熱作用強加熱、遙測、遙感、紅外線制導(dǎo)

可見光感光性強照明、照相等

紫外線化學(xué)作用熒光效應(yīng)殺菌消毒、治療皮膚病等

X射線穿透力強檢查、探測、透視、治療

丫射線穿透力最強探測、治療

一提升?必考題型歸納

考向1電磁場理論

1.關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是()

A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場

B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場

C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場

D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場

2.2023年2月12日消息,河北廊坊廣陽區(qū)實行雷達探測精準(zhǔn)“號脈”助力小區(qū)治理。雷達是利用電磁波探

測目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達發(fā)射電磁波對目標(biāo)進行照射并接收其回波,由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點的距離、

方位、高度等信息。關(guān)于雷達、電磁波的特性,下列說法正確的是()

A.雷達所用無線電波的波長比短波更長,只有連續(xù)發(fā)射無線電波才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)

B.雷達發(fā)出或接收的電磁波受天氣影響,在濃霧天能見度低的黑夜不能使用

C.雷達發(fā)出的電磁波是縱波,電磁波中的電場和磁場平行,是振動方向與傳播方向同軸的波

D.雷達發(fā)出的電磁波可以在真空中傳播,是電場和磁場之間的相互感應(yīng)并向周圍空間傳播電磁能

考向2電磁波譜

3.以下關(guān)于紅外線的說法正確的是()

A.紅外線可用于殺菌消毒

B.紅外線的頻率大于紫外線的頻率

C.只有溫度高的物體才會發(fā)出紅外線

D.溫度不同的人體輻射的紅外線存在差異

4.2022年3月中旬,紅船起航地嘉興發(fā)生了比較嚴重的新冠疫情,嘉興全市人民眾志成城,齊心協(xié)力打贏

了這場疫情殲滅戰(zhàn)。在抗擊新冠病毒的過程中,廣泛使用了紅外體溫計測量體溫,如圖是一名志愿者在用

紅外體溫計進行體溫監(jiān)測。下列說法不正確的是()

A.當(dāng)體溫超過37.3℃時,人體才輻射紅外線

B.紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的

C.紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強度越大來測體溫的

D.紅外線還能使熒光粉感光,能用來鑒別真?zhèn)吴n票

1.(2023年重慶卷高考真題)某實驗小組利用雙縫干涉實驗裝置分別觀察b兩單色光的干涉條紋,發(fā)現(xiàn)

在相同的條件下光屏上。光相鄰兩亮條紋的間距比b光的小。他們又將d6光以相同的入射角由水斜射入

空氣,發(fā)現(xiàn)。光的折射角比b光的大,則()

A.在空氣中傳播時,a光的波長比沙光的大

B.在水中傳播時,a光的速度比b光的大

C.在水中傳播時,a光的頻率比b光的小

D,由水射向空氣時,a光的全反射臨界角比6光的小

2.(2023年北京卷高考真題)陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋,這種現(xiàn)象屬于光的(

A.偏振現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象C.干涉現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

第63講光的波動性電磁波

目錄

復(fù)習(xí)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

考點一光的干涉

1①考點三電磁振蕩

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點1產(chǎn)生干涉的條件

知識點2楊氏雙縫干涉知識點1電磁振蕩物理量的變化

知識點2LC振蕩電路的周期和頻率

知識點3薄膜干涉的理解和應(yīng)用

【提升?必考題型歸納】

【提升?必考題型歸納】

考向電磁振蕩物理量的變化

考向1楊氏雙縫干涉1

考向振蕩電路的周期和頻率

考向2薄膜干涉2LC

,考點四電磁波

幣!考點二光的衍射和偏振

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點電磁場理論

知識點1光的衍射1

知識點2電磁波譜

知識點2光的偏振

【提升?必考題型歸納】

【提升?必考題型歸納】

考向電磁場理論

考向1光的衍射1

考向電磁波譜

考向2光的偏振2

真題感悟

3、理解和掌握光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象。

4、知道電磁振蕩、電磁波。

?cm

考點要求考題統(tǒng)計考情分析

高考對光的干涉、衍射的考查較為頻

2023年重慶卷第5題

(1)光的干涉、衍射和偏振繁,特別是光的干涉問題是考查的熱

2023年北京卷第2題

(2)電磁振蕩、電磁波點,大多以選擇題中出現(xiàn),題目難度

2023年山東卷第5題

較為基礎(chǔ)。

考點一光的干涉

夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1產(chǎn)生干涉的條件

兩列光的頻率相同,振動方向相同,且具有恒定的相位差,才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。

知識點2楊氏雙縫干涉

(1)原理如圖所示。

(2)形成亮、暗條紋的條件

①單色光:形成明暗相間的條紋,中央為亮條紋。

光的路程差-2—廠1=雙(左=0,1,2,...),光屏上出現(xiàn)亮條紋。

光的路程差,2f=(2左+18%=0,1,2,...),光屏上出現(xiàn)暗條紋。

②白光:光屏上出現(xiàn)彩色條紋,且中央亮條紋是白色(填寫顏色)。

③條紋間距公式:Ax=5九

知識點3薄膜干涉的理解和應(yīng)用

(1)形成:如圖所示,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,在膜

的前表面AV和后表面8月分別反射回來,形成兩列頻率相同的光波,并且疊加。

(2)亮、暗條紋的判斷

①在Pi、P2處,兩個表面反射回來的兩列光波的路程差加等于波長的整數(shù)倍,即冊=〃加=1,2,3,…),

薄膜上出現(xiàn)亮條紋。

②在。處,兩列反射回來的光波的路程差加等于半波長的奇數(shù)倍,即Ar=(2w+l%=0,l,2,3,…),薄膜

上出現(xiàn)暗條紋。

被檢查平面

(3)應(yīng)用:干涉法檢查平面如圖所示,兩板之間形成一楔形空氣膜,用單色光從上向下照射,如果被檢查平

面是平整光滑的,我們會觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋;若被檢查平面不平整,則干涉條紋發(fā)生

彎曲。

一提升-必考題型歸納

考向1楊氏雙縫干涉

1.如圖用頻率為了的單色光,垂直照射雙縫,在光屏上。是中央亮條紋,P點是。上方第二條亮條紋中心,

已知雙縫間距為d,雙縫到光屏的距離為L光速為c,下列說法正確的是()

A.該單色光的波長幾=</

B.r2-rt=2cf

2Lc

C.。尸之間的距離為工

df

D.若換用頻率更大的單色光照射雙縫,O點上方第二條亮條紋中心在P點上方

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)波速、波長關(guān)系c=2九2=亍故A錯誤;

B.P點是O點上方第二條亮條紋中心4-4=22=半故B錯誤;

£Lc2Lc

C.雙縫干涉兩條相鄰亮條紋中心間距心=:2==,0P之間的距離為2Ax=K故C正確;

aajdj

D.若換用頻率更大(波長更短)的單色光照射雙縫,。點上方第二條亮條紋中心在尸點下方,故D錯誤。

故選Co

2.某同學(xué)用如圖所示裝置觀察雙縫干涉實驗,豎直放置的屏上月處出現(xiàn)第3級亮紋,將屏沿水平方向移動

一段距離時,月處出現(xiàn)第3級暗紋,則()

A.屏一定是向左移動的

B.屏一定是向右移動的

C.屏移動后,屏上的條紋間距變窄

D.將單縫稍向左移一些,條紋間距保持不變

【答案】BD

【詳解】AB.由題意可知,屏移動后,條紋間距變大,由條紋間距公式盤=。2可知,屏向右移動,故A

a

錯誤,B正確;

C.屏移動后,屏上的條紋間距變寬,故C錯誤;

D.將單縫稍向左移一些,由=可知,條紋間距保持不變,故D正確。故選BD。

a

考向2薄膜干涉

3.如圖是藍色大閃蝶,在陽光下可以看到其翅膀燦爛閃爍。藍色大閃蝶的翅膀表面有凸起的翅脊,這些翅

脊有一串類似臺階的結(jié)構(gòu),光照射翅脊上“臺階結(jié)構(gòu)”的簡化光路如圖所示,若臺階結(jié)構(gòu)上下表面平行,則此

現(xiàn)象是()

C.光的偏振D.光的干涉

【答案】D

【詳解】光照射翅脊上“臺階結(jié)構(gòu)”的簡化光路如圖所示,若臺階結(jié)構(gòu)上下表面平行,由于光經(jīng)過上、下表面

反射光在上表面疊加形成彩色的條紋,這種是薄膜干涉,所以則此現(xiàn)象是光的干涉。故選D。

4.如圖所示,把一矩形均勻薄玻璃板ABCD壓在另一個矩形平行玻璃板上,3C一側(cè)用薄片墊起,將紅單

色光從上方射入,這時可以看到明暗相間的條紋,下列關(guān)于這些條紋的說法中正確的是()

A.條紋與OC邊平行

B.乙圖彎曲條紋表示下方待測板在該處有凹陷

C.如果用手用力捏右側(cè)三層,會發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變,整體向AD側(cè)移動

D.看到的條紋越多,說明薄片的厚度越厚

【答案】D

【詳解】A.設(shè)薄膜厚度為d,薄膜干涉的光程加=2d厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同,因此條紋應(yīng)

與AD邊平行,故A錯誤;

B.根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理可知,表示該出有突起,故B錯誤;

C.如果用手用力捏右側(cè)三層,根據(jù)—=4彳可知條紋間距變大,導(dǎo)致滿足亮條紋光程差的間距向劈尖移動,

a

所以條紋向著劈尖移動,故c錯誤;

D.看到的條紋越多,說明相鄰亮條紋間距變小,所以干涉條紋會變密;說明薄片的厚度越厚,故D正確。

故選D。

考點二光的衍射和偏振

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1光的衍射

1.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相差不多,甚至比光的波長還小的時候,衍射現(xiàn)

象才會明顯。

2.衍射條紋的特點

單縫衍射圓孔衍射圓盤衍射

(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較

單縫衍射圓孔衍射

①中央是大且亮的圓形亮斑,周圍分布著明

中央為亮且寬的條紋,兩側(cè)為明暗相間的條暗相間的同心圓環(huán),且越靠外,圓形亮條紋

單色光紋,且越靠近兩側(cè),亮條紋的亮度越弱,寬的亮度越弱,寬度越小

度越小②亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增加而

減小

中央為亮且寬的白色條紋,兩側(cè)為亮度逐漸

中央是大且亮的白色亮斑,周圍是不等間距

白光變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋,其中最靠

的彩色的同心圓環(huán)

近中央的色光是紫光、離中央最遠的是紅光

(2)泊松亮斑(圓盤衍射)

當(dāng)光照射到不透明的半徑很小的圓盤上時,在圓盤的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間

的圓環(huán))。

知識點2光的偏振

L偏振:光波只沿某一特定的方向振動。

2.自然光:太陽以及日光燈、發(fā)光二極管等普通光源發(fā)出的光,包含著在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,這種光叫作自然光。

3.偏振光:在垂直于傳播方向的平面上,只沿某個特定方向振動的光。光的偏振證明光是橫波。自然光通

過偏振片后,就得到了偏振光。

4.偏振光的應(yīng)用:應(yīng)用于照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等。

一提升?必考題型歸納

考向1光的衍射

1.某同學(xué)用紅光做實驗,拍攝到屏上亮條紋的照片如圖甲、乙所示,則該同學(xué)做的是()

甲乙

A.單縫衍射實驗,甲圖中單縫的寬度小

B.單縫衍射實驗,乙圖中單縫的寬度小

C.用和甲圖相同裝置做實驗,僅將紅光改為綠光,中央亮紋寬度更大

D.用和甲圖相同裝置做實驗,僅將紅光改為白光,屏上出現(xiàn)黑白相間條紋

【答案】A

【詳解】AB.雙縫干涉條紋的特征是等寬等亮度,單縫衍射條紋的特征是中央條紋最寬,向兩側(cè)越來越窄,

中央條紋最亮,向兩側(cè)越來越暗,所以該圖片是單縫衍射實驗的條紋。又因為單縫越窄條紋越寬,所以甲

圖中單縫的寬度小,A正確,B錯誤;

C.波長越大,中央條紋越寬,所以用和甲圖相同裝置做實驗,僅將紅光改為綠光,波長變小,中央亮紋寬

度更小,c錯誤;

D.用和甲圖相同裝置做實驗,僅將紅光改為白光,屏上出現(xiàn)彩色條紋,D錯誤。故選A。

2.在抽制很細的金屬絲的過程中,可以用激光隨時監(jiān)測抽絲的粗細情況。其裝置如圖甲所示,在抽絲機的

細絲出口附近,用一束激光沿與細絲垂直的方向照射細絲,在細絲的另一側(cè)用光屏接收激光。工作人員通

過觀察光屏上明暗相間亮斑的情況(如圖乙所示為沿激光傳播方向看到的光屏情況),便可知道抽制出的細

絲是否合格。對于這種監(jiān)控抽絲機的裝置,下列說法中正確的是()

A.這是利用光的干涉現(xiàn)象

B.這是利用光的衍射現(xiàn)象

C.如果屏上條紋變寬,表明細絲粗了

D.如果屏上條紋變寬,表明細絲細了

【答案】BD

【詳解】AB.由題意知條紋的形成屬單縫衍射,并非運用光的干涉,而是利用光的衍射現(xiàn)象,故A錯誤,

B正確;

CD.由單縫衍射可知,縫變窄條紋寬度變寬,故如果屏上條紋變寬,表明細絲變細了,故C錯誤,D正確。

故選BD。

考向2光的偏振

3.圖中四幅圖片是來自課本的插圖,結(jié)合圖片分析,下列說法中正確的是()

A.圖甲是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖,當(dāng)入射角4(小于90。)逐漸增大到某一值后

不再會有光線從a,面射出

B.圖乙是雙縫干涉示意圖,若只減小屏到擋板間距離,兩相鄰亮條紋間距離Ax將減小

C.圖丙是針尖在燈光下發(fā)生的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象反映了光的干涉現(xiàn)象

D.圖丁是自然光通過偏振片P、Q的實驗結(jié)果,右邊是光屏,當(dāng)P固定不動緩慢轉(zhuǎn)動Q時,光屏上的

光亮度將一明一暗交替變化,此現(xiàn)象表明光波是縱波

【答案】B

【詳解】A.圖甲中,根據(jù)幾何關(guān)系可知上表面的折射角等于下表面的入射角,根據(jù)光路的可逆性,無論怎

么增大入射角4,下表面的入射角不會達到臨界角,光線都會從D,面射出,故A錯誤;

B.圖乙中,根據(jù)雙縫干涉相鄰條紋間距公式Ax=42可知只減小屏到擋板間距離,兩相鄰亮條紋間距離Ax

a

將減小,故B正確;

C.圖丙是針尖的衍射現(xiàn)象,故C錯誤;

D.只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象,所以光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波,故D錯誤。故選B。

4.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()

A.圖中。光為自然光

B.圖中。光為偏振光

C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90。后,在尸處將看不到光亮

D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180。后,在P處將看到光亮

【答案】AB

【詳解】AB.電燈直接發(fā)出的光是自然光,通過偏振片A后變?yōu)槠窆猓珹B正確;

CD.人眼在P處迎著入射光方向,看不到光亮,說明偏振片A與偏振片B的偏振方向相互垂直,故當(dāng)以SP

為軸將B轉(zhuǎn)過90。后,在P處將看到光亮;將B轉(zhuǎn)過180。后,在P處將看不到光亮,CD錯誤。

故選ABo

考點三電磁振蕩

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1電磁振蕩物理量的變化

1.振蕩電流、極板帶電荷量隨時間的變化圖像(如圖所示)

2.板間電壓M、電場能&、磁場能反隨時間變化的圖像(如圖所示)

"、及規(guī)律與q-t圖像相對應(yīng);出規(guī)律與f圖像相對應(yīng)。

3.各物理量變化情況一覽表

時刻(時間)工作過程qEiB能量

cT

o?a放電過程[m-OEm—00一,m。一BmE電一>E磁

TT

充電過程0—>E磁一>E電

4^20—>qm>Em,m-^0Bm-0

T3T

放電過程>電一>磁

2^TQva-OEm—>00—>/rn0—>BmEE

3T『

T磁一電

~充電過程0—>qm0—>Em,m一03m—oE>E

知識點2LC振蕩電路的周期彳用頻率

1.明確7=2周1^,即T取決于工、C,與極板所帶電量、兩板間電壓等無關(guān)。

2.明確電感線圈的自感系數(shù)工及電容器的電容C由哪些因素決定。L一般由線圈的大小、形狀、匝數(shù)及有無

鐵芯決定,平行板電容器的電容C由公式C=黑尹T知,與電介質(zhì)的介電常數(shù)&、極板正對面積S及板間距

離d有關(guān)。

提升?必考題型歸納

考向1電磁振蕩物理量的變化

1.圖甲為LC振蕩電路,通過P點的電流如圖乙,P點電流向左為正,下列說法正確的是(

L戶

i

K

Lr

A.0~彳電容器上極板帶正電

B.彳電容器中的電場能增大

C.在J時刻,線圈中的磁場能最大

D.增大電容器兩板間距,振蕩電流的周期將減小

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)圖乙可知,0~月內(nèi)電流逐漸減小,則磁場能逐漸減小,電場能逐漸增大,電容器被充電,

且電流為正方向,即電流方向為逆時針方向,可知下極板帶正電,上極板帶負電,故A錯誤;

B.%內(nèi)電流逐漸增大,則磁場能逐漸增大,電場能逐漸減小,故B錯誤;

C.在今時刻,電流為0,則線圈中的磁場能最小,故C錯誤;

D.增大電容器兩板間距,根據(jù)C=廣*;7=2萬辰可知電容減小,振蕩電流的周期減小,故D正確。

JLKd

故選Do

2.某時刻,LC振蕩電路的狀態(tài)如圖所示(電流流向電容器帶正電的極板),則下列判斷中正確的是()

B.線圈中的磁場在增強

C.電容器極板上的電荷在減少D.電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化

【答案】A

【詳解】C.由于電流流向電容器帶正電的極板可知,上極板失去電子,極板所帶電荷量增大,故C錯誤;

D.根據(jù)上述,電容器處于充電狀態(tài),磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,故D錯誤;

A.根據(jù)上述,電容器處于充電狀態(tài),磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,則振蕩電流在減小,故A正確;

B.根據(jù)上述,電容器處于充電狀態(tài),磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,則線圈中的磁場在減弱,故B錯誤。

故選Ao

考向2LC振蕩電路的周期和頻率

3.某個智能玩具的聲響開關(guān)與LC電路中的電流有關(guān),如圖所示為玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分。已知線圈自

感系數(shù)L=2.5xl(y3H,電容器電容C=4四,在電容器開始放電時(取右0),上極板帶正電,下極板帶負電,

A.LC振蕩電路的周期7=下*10上

B.當(dāng)1="乂107$時,電容器上極板帶正電

C.當(dāng)/=§xl()Ts時,電路中電流方向為順時針

O-rr

D.當(dāng)"看xlO-s時,電場能正轉(zhuǎn)化為磁場能

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)公式,可知LC振蕩電路的周期為7=2%辰=2萬義10飛故A錯誤;

B.由于可知當(dāng)t=?xl(Ts時,電容器反向充滿電,所以上極板帶負電,故B錯誤;

2

■rrTjrT

C.由于t=或xl0Ts=;可知當(dāng)tn或xHTs時,處于o-之間,電容器正在放電,放電電流是由正極板流

向負極板,為順時針電流,故C正確;

D.由于r=,xl()Ts=1可知當(dāng)fn^XlOTs時,處于:之間,電容器正在充電,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,

故D錯誤。故選C。

4.如圖所示的LC振蕩電路中,某時刻電流的方向為順時針,以下判斷正確的是()

A.若A板帶正電,則電流i在增大

B.若電容器在放電,則電流i在減小

C.若電流i減小,則電容器兩端電壓增大

D.若只減小電容C,則振蕩電流周期變大

【答案】C

【詳解】ABC.若A板帶正電,則電容器在充電,振蕩電流正在減小,電容器上的電荷量正在增加,由

U=£知AB兩板間的電壓在增加,故AB錯誤,C正確。

D.根據(jù)7=2%后可知,若只減小電容C,則振蕩電流周期變小,選項D錯誤。故選C。

考點四電磁波

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

知識點1電磁場理論

1.對麥克斯韋電磁場理論的理解

2.電磁波與機械波的比較

電磁波機械波

產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生

波的特點橫波縱波或橫波

在真空中等于光速c=3xlO8m/s,在

波速與介質(zhì)有關(guān),與頻率無關(guān)

介質(zhì)中與頻率有關(guān)

是否需要

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)

介質(zhì)

能量傳播電磁能機械能

知識點2電磁波譜

2.電磁波譜的排列

按波長由長到短依次為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、y射線。

3.不同電磁波的特點及應(yīng)用

特點用途

無線電波波動性強通訊、廣播、導(dǎo)航

紅外線熱作用強加熱、遙測、遙感、紅外線制導(dǎo)

可見光感光性強照明、照相等

紫外線化學(xué)作用熒光效應(yīng)殺菌消毒、治療皮膚病等

X射線穿透力強檢查、探測、透視、治療

Y射線穿透力最強探測、治療

.提升?必考題型歸納

考向1電磁場理論

1.關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是()

A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場

B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場

C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場

D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場

【答案】D

【詳解】ABC.根據(jù)電磁場理論可知,在穩(wěn)定電場周圍不會產(chǎn)生磁場,在穩(wěn)定磁場周圍不會產(chǎn)生電場;在

均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,故ABC錯誤;

D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期

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