專題34光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論考點(diǎn)考情命題方向考點(diǎn)1光的干涉2024全國(guó)卷2024山東2024廣西2024湖南2023江蘇2023年北京2023河北1.光的干涉?？迹汗獾牟ㄩL(zhǎng)與干涉條紋間距的關(guān)系．光波動(dòng)性實(shí)例2.光的衍射和偏振?？迹汗獾钠瘳F(xiàn)象的解釋，衍射的應(yīng)用3.電磁波與相對(duì)論?？迹弘姶挪ǖ陌l(fā)射和接收；功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)．考點(diǎn)2光的衍射和偏振2022上海2024全國(guó)2023天津2022北京考點(diǎn)3電磁波與相對(duì)論2021浙江2021天津題型一光的干涉現(xiàn)象1．產(chǎn)生條件兩列光的頻率相同，振動(dòng)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．2．楊氏雙縫干涉(1)原理圖如圖所示(2)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．a(chǎn)．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出現(xiàn)亮條紋．b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝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：Δx＝eq\f(l,d)λ.3．薄膜干涉現(xiàn)象如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．4．薄膜干涉原理分析(1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個(gè)表面反射的兩列光波．(2)圖樣特點(diǎn)：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對(duì)應(yīng)的薄膜的厚度相等．單色光照射薄膜時(shí)形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時(shí)形成彩色條紋．5．薄膜干涉的應(yīng)用干涉法檢查平面的平整程度如圖所示，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(huì)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．若被檢查平面是凹陷的，則圖像往靠近劈棱的方向偏；若被檢查平面是凸起的，則圖像往遠(yuǎn)離劈棱的方向偏。（2024?越秀區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，一束光由半圓形玻璃磚的右側(cè)面沿半徑射入，經(jīng)AB界面折射后分為紅光和紫光兩束光，則下列說(shuō)法正確的是（）A．b光是紅光，則a光是紫光 B．現(xiàn)將入射光繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則a光先消失 C．分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距 D．在半圓形玻璃中，b光的傳播時(shí)間小于a光的傳播時(shí)間（2024?蘇州校級(jí)二模）利用光在空氣薄膜的干涉可以測(cè)量待測(cè)圓柱形金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)圓柱形金屬絲的直徑差（約為微米量級(jí)），實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。T1和T2是具有標(biāo)準(zhǔn)平面的玻璃平晶，A0為標(biāo)準(zhǔn)金屬絲，直徑為D0；A為待測(cè)金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)中用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測(cè)得相鄰條紋的間距為ΔL。則以下說(shuō)法正確的是（）A．|D﹣D0|=λLB．A與A0直徑相差越大，ΔL越大 C．輕壓T1右端，若ΔL增大則有D＜D0 D．A與A0直徑相等時(shí)可能產(chǎn)生圖乙中的干涉條紋（2024?五華區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿與上表面成α角的PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃磚的上表面，經(jīng)鍍銀的玻璃磚下表面反射后從上表面射出，得到三束光線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。玻璃磚的上下表面較寬，則下列說(shuō)法正確的是（）A．光束Ⅰ為單色光 B．光束Ⅲ在玻璃中的傳播速度比光束Ⅱ的大 C．改變?chǔ)两?，光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可能不平?D．通過(guò)相同的雙縫干涉裝置，光束Ⅱ產(chǎn)生的干涉條紋寬度大于光束Ⅲ產(chǎn)生的寬度（2024?濟(jì)寧三模）在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源S到縫S1、S2距離相等，P0為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。用波長(zhǎng)為400nm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏中央P0處呈現(xiàn)中央亮條紋（記為第0條亮條紋），P處呈現(xiàn)第3條亮條紋。當(dāng)改用波長(zhǎng)為600nm的光實(shí)驗(yàn)時(shí)，P處將呈現(xiàn)（）A．第2條亮條紋 B．第3條亮條紋 C．第2條暗條紋 D．第3條暗條紋（2024?泰安三模）如圖甲所示，將兩塊平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在兩塊玻璃之間右側(cè)邊緣墊上兩個(gè)紙條，用平行單色光豎直向下照射玻璃板，就會(huì)在玻璃板上方看到如圖乙所示的明暗相間的條紋。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖乙中的條紋是M的上表面、N的下表面兩列反射光發(fā)生干涉的結(jié)果 B．在任意一條明條紋的下方，空氣薄膜的厚度都是均勻變化的 C．如果撤掉一個(gè)紙條，則條紋間距增大 D．若改用頻率更高的單色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則條紋間距會(huì)更大題型二光的衍射和偏振現(xiàn)象1．衍射與干涉的比較兩種現(xiàn)象比較項(xiàng)目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，亮度基本相等相同點(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注意①白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散都可出現(xiàn)彩色條紋，但光學(xué)本質(zhì)不同．②區(qū)分干涉和衍射，關(guān)鍵是理解其本質(zhì)，實(shí)際應(yīng)用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分．2．干涉與衍射的本質(zhì)光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果，從本質(zhì)上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理．在衍射現(xiàn)象中，可以認(rèn)為從單縫通過(guò)兩列或多列頻率相同的光波，它們?cè)谄辽席B加形成單縫衍射條紋．3．偏振：光波只沿某一特定的方向的振動(dòng)．4．自然光：太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(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，這種光叫做自然光．5．偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光．光的偏振證明光是橫波．自然光通過(guò)偏振片后，就得到了偏振光．6．偏振光的理論意義及應(yīng)用(1)理論意義：光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說(shuō)明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明了光波是橫波．(2)應(yīng)用：照相機(jī)鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等．（2024?香坊區(qū)校級(jí)四模）如圖，兩種顏色的光從真空中沿同一光路由圓心O點(diǎn)斜射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別為a和b。已知入射角α＝45°，a光束與玻璃磚左側(cè)平面的夾角β＝60°，下列說(shuō)法正確的是（）A．若a光束為藍(lán)光，b光束可能是紅光 B．a(chǎn)光在該玻璃柱體中傳播的速度比b光大 C．玻璃對(duì)a光的折射率為62D．用a光和b光分別照射同一狹縫，觀察衍射現(xiàn)象，a光的中央亮條紋更窄（2024?安徽模擬）DUV光刻機(jī)是一種使用深紫外（DEEPULTRAVIOLET，DUV）光源進(jìn)行曝光的設(shè)備。深紫外線具有較短的波長(zhǎng)和較高的能量。它通常指的是波長(zhǎng)在200納米到300納米之間的紫外線。浸沒(méi)式光刻能降低制程，在鏡頭與晶圓曝光區(qū)域之間，充滿對(duì)深紫外光折射率為1.44的液體，從而實(shí)現(xiàn)在液體中波長(zhǎng)變短，實(shí)現(xiàn)較短的制程。則與沒(méi)加入液體相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．深紫外線進(jìn)入液體后傳播速度變大 B．傳播相等的距離，深紫外線在液體中所需的時(shí)間不變 C．深紫外線光子的能量進(jìn)入液體不變 D．深紫外線在液體中更容易發(fā)生衍射，能提高分辨率（2024?吉林模擬）夏季常出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽(yáng)光通過(guò)卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。圖乙為一束太陽(yáng)光射到六角形冰晶上時(shí)的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說(shuō)法正確的是（）A．在冰晶中，b光的波速比a光大 B．通過(guò)同一儀器發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰明條紋間距較大 C．b光比a光更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 D．a(chǎn)、b兩種光分別從水射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小（2024?開福區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，半徑為R的特殊圓柱形透光材料圓柱體部分高度為R2，頂部恰好是一半球體，底部中心有一光源S向頂部發(fā)射一束由a、b兩種不同頻率的光組成的復(fù)色光，當(dāng)光線與豎直方向夾角θ變大時(shí)，出射點(diǎn)P的高度也隨之降低，只考慮第一次折射，發(fā)現(xiàn)當(dāng)P點(diǎn)高度h降低為1+22R時(shí)只剩下A．在此透光材料中a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B．此透光材料對(duì)b光的折射率為10+42C．a(chǎn)光從P點(diǎn)射出時(shí)，a光經(jīng)過(guò)SP路程所需的時(shí)間為5+22D．同一裝置用a、b光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，b光的衍射現(xiàn)象更加明顯（2024?蜀山區(qū)校級(jí)三模）通過(guò)對(duì)光現(xiàn)象的深入分析可以了解光的本質(zhì)規(guī)律，以下是一些光現(xiàn)象的示意圖，圖甲是劈尖干涉的裝置及形成的條紋示意圖，圖乙是雙縫干涉示意圖，圖丙是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播光路示意圖，圖丁是自然光通過(guò)偏振片P、Q的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說(shuō)法中正確的是（）A．圖甲中，將兩平板玻璃中間的紙片拿掉一張后，條紋間距變小 B．圖乙中，若只減小雙縫間距離，兩相鄰亮條紋間距離將減小 C．圖丙中，a光在水珠中傳播速度一定大于b光在水珠中傳播速度 D．圖丁中，從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片P，光屏上亮度將逐漸變暗題型三電磁波與相對(duì)論1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．2．電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場(chǎng)．3．電磁波：電磁場(chǎng)(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波．(1)電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)．(2)v＝λf對(duì)電磁波同樣適用．(3)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象．4．發(fā)射電磁波的條件：(1)要有足夠高的振蕩頻率；(2)電路必須開放，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間．5．調(diào)制：有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方法．6．電磁波的傳播：(1)三種傳播方式：天波、地波、空間波．(2)電磁波的波速：真空中電磁波的波速與光速相同，c＝3×108m/s.7．電磁波的接收：(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無(wú)線電波的頻率相等時(shí)，激起的振蕩電流最強(qiáng)，這就是電諧振現(xiàn)象．(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路．(3)從經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程叫做檢波，檢波是調(diào)制的逆過(guò)程，也叫做解調(diào)．8．兩個(gè)基本假設(shè)(1)相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的．(2)光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的，光速與光源、觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系．9．相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：m＝eq\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)).(2)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要大于靜止時(shí)的質(zhì)量m0.10．相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程為：E＝mc2.（2024?泰州模擬）微波爐是利用微波（高頻電磁波）進(jìn)行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金屬爐壁會(huì)反射，遇到水和食物等會(huì)被吸收，并使食物內(nèi)水分子劇烈振動(dòng)而達(dá)到加熱目的。某次利用微波爐加熱食物時(shí)出現(xiàn)了受熱不均的情況，造成該現(xiàn)象的主要原因是（）A．電磁波在食物內(nèi)部發(fā)生了干涉 B．電磁波在食物內(nèi)部發(fā)生了折射 C．電磁波在食物表面發(fā)生了反射 D．電磁波經(jīng)過(guò)食物時(shí)發(fā)生了衍射（2024?海淀區(qū)校級(jí)三模）在經(jīng)典核式結(jié)構(gòu)模型中，氫原子的電子圍繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)。經(jīng)典的電磁理論表明電子做加速運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)射電磁波，同時(shí)電子的軌道半徑逐漸減?。僭O(shè)電子的每一圈運(yùn)動(dòng)軌道可近似視為圓周），電磁波的發(fā)射功率可表示為（拉莫爾公式）：P=2ke2a23c3A．電磁波發(fā)射功率越來(lái)越小 B．電子的動(dòng)能變化量大于電勢(shì)能的變化量 C．電子發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)越來(lái)越短 D．電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng)（2024?湖南模擬）我國(guó)2016年在貴州落成啟用的世界最大的500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）如圖所示，它被譽(yù)為“中國(guó)天眼”，它可以接收來(lái)自宇宙深處的電磁波。關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁波可以在真空中傳播 B．麥克斯韋通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波 C．頻率越高的電磁波，波長(zhǎng)越長(zhǎng) D．電磁波不能傳遞信息和能量（2024?通州區(qū)一模）深紫外線和極紫外線是生產(chǎn)芯片時(shí)常用在硅晶片上雕刻的光，深紫外線的波長(zhǎng)為193nm，極紫外線的波長(zhǎng)為13.5nm。下列說(shuō)法正確的是（）A．極紫外線的頻率小于深紫外