光的波動性、電磁波、相對論

素養(yǎng)目標(biāo)1.觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生

產(chǎn)生活中的應(yīng)用.會用雙縫干涉實驗測定光的波長.（物理觀念）2.了解電磁振蕩和電磁波.知

道電磁波的發(fā)射、傳播和接收.認識電磁場的物質(zhì)性.（物理觀念）3.認識電磁波譜.知道各

個波段的電磁波的名稱、特征和典型應(yīng)用.知道光也是一種電磁波.（物理觀念）4.初步了解

麥克斯韋電磁場理論的基本思想以及在物理學(xué)發(fā)展中的意義.（物理觀念）5.通過光的干涉和

衍射的條件，判斷光的干涉、衍射.（科學(xué)思維）6.通過理解麥克斯韋電磁場理論，知道電磁

波的產(chǎn)生過程.（科學(xué)思維）

理清教材《

1必備知識

一、光的干涉、衍射和偏振

1.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，出現(xiàn)明條紋，某些區(qū)域相互減

弱，出現(xiàn)喑條紋，且加強區(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：單色光照射時形成明暗相間的等間距的干涉條紋；白光照射時,

中央為白色亮條紋,其余為彩色條紋.

uliiiiiiiii

觀圖1單色光的雙縫干涉條紋

■圖2白H光的雙縫干H涉條紋

2.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

還小時，衍射現(xiàn)象才會明顯.

（2）單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較

單縫衍射圓孔衍射

中央為亮且寬的條紋，兩側(cè)為明暗相①中央是大且亮的圓形斑，周圍分布著明

單色光

間的條紋，且越靠近兩側(cè)，亮條紋的暗相間的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條

亮度減弱,寬度越小(如圖甲所示)紋的亮度越弱,寬度減小(如圖乙所示).

②亮環(huán)或者暗環(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

中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間

白光度逐漸變暗、寬度逐漸變窄的彩色條

距的彩色同心圓環(huán)

紋，最外側(cè)的是紅光

單縫衍射圓孔衍射圓盤衍射

境甲乙內(nèi)

(3)泊松亮斑(圓盤衍射)

當(dāng)光照射到不透明的半徑很小的小圓盤上時,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)(如圖丙所示).

3.光的偏振

(1)偏振現(xiàn)象：橫波只沿某一特定方向振動,稱為波的偏振現(xiàn)象.

(2)自然光通過偏振片后，就得到了偏振光.

直

:自然光X，@豎直方向

情晶片的偏振光

境

(3)光的偏振充分說明光是橫波，只有橫波才有偏振現(xiàn)象.除了從光源直接發(fā)出的光以

外，我們通常見到的大部分光都是偏振光.

(4)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.

二、電磁振蕩電磁波

1.麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,變化的電場能夠在周

圍空間產(chǎn)生磁場.

2.電磁波及其傳播

(1)電磁場在空間由近及遠的傳播,形成電磁波，電磁波是橫波.

(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度都等于光速，但在

同一介質(zhì)中，不同頻率的電磁波傳播速度是不同的，頻率越高，波速越小.

(3)波速公式：v=法/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，并對電磁波根據(jù)信號的強弱進行調(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，再把信號從高頻電流中解謖出來.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的大小順序把它們排列成的譜.按波長由長到

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、丫射線.

5.電磁振蕩（以LC振蕩電路為例）

（1）產(chǎn)生：在LC振蕩電路中，電容器不斷地充電和放電，就會使電容器極板上的電荷

量外電路中的電流八電容器內(nèi)的電場強度E、線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強度5發(fā)生周期性的變化,

這種現(xiàn)象就是電磁振蕩.

（2）周期和頻率

周期：7=紅、運（其中Z指自感系數(shù)，C指電容）.

頻率：f=

InyjLC

2自主速測

1.思維辨析

（1）只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉.（）

（2）在雙縫干涉實驗中，雙縫的作用是使白光變成單色光.（）

（3）陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的.（）

（4）自然光是偏振光.（）

（5）電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場.（）

2.（多選）對如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒炑b置，下列判斷準(zhǔn)確無誤的是（）

A.圖甲是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”

B.圖乙是薄膜干涉的應(yīng)用，用來檢測平面的平整程度

C.圖丙是雙縫干涉原理圖，若P到$、S2的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則尸處是亮

紋

D.圖丁是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋

3.如圖所示，兩光屏間放有兩個透振方向相互平行的偏振片，現(xiàn)讓太陽光沿軸線通過

光屏M上的小孔照射到偏振片尸上，再通過偏振片Q.現(xiàn)以光的傳播方向為軸使偏振片P由

圖示位置旋轉(zhuǎn)90。，下列說法正確的是()

A.MV間為偏振光

B.尸。間為自然光

C.間的光線亮度逐漸變暗

D.光屏N上的亮度逐漸變暗

重難考點《全線突破考點研究?清障礙

考點光的干涉

1核心歸納

1.雙縫干涉

(1)光能夠發(fā)生干涉的條件：兩光的頻率相同、相位差恒定、振動步調(diào)相同.

(2)雙縫干涉形成的條紋是等間距的,兩相鄰亮條紋或相鄰暗條紋間距離與波長成正比,

即Ax=4

(3)用白光照射雙縫時，形成的干涉條紋的特點：中央為白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋.

(4)亮暗條紋的判斷方法

如圖所示，光源$、&發(fā)出的光到屏上某點的路程差(2一n=&(4=0,1,2,…)時，光

屏上出現(xiàn)亮條紋.光的路程差冷一(1=(24+1)々左=0,1,2,…)時，光屏上出現(xiàn)暗條紋.

2

(1)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.

肥皂液膜

明cdH'易給粕皮的波衣

明.春款借此干涉加

微，羽武腕條定；

暗JX-\X.看寺敷佬時，干

/區(qū)戒航冰見布

明［余/

，—J§，

（2）光照射到薄膜上時，在膜的前表面4r和后表面3方分別反射回來，形成兩列頻率相

同的光波，并且疊加,兩列光波同相疊加，出現(xiàn)明紋；反相疊加，出現(xiàn)暗紋.

（3）條紋特點

①單色光：明暗相間的水平條紋:

②白光：彩色水平條紋.

典例1（2022?山東卷）（多選）某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象,

狹縫$、$的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為心同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏

上得到了圖乙、圖丙所示圖樣.下列描述正確的是（）

—＞干涉條依

一引F乙

=F..................o---------n~~n--------

S］H~＞—＞借■豺條任

M--------U一U--------

甲丙

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射

B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大

C.照射兩條狹縫時，增加2,其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫Si、&到屏上尸點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P

點處一定是暗條紋

2多維專訓(xùn)

1.［明暗條紋的判斷］在圖示的雙縫干涉實驗中，光源S到縫$、S2的距離相等，Po為

*、&連線中垂線與光屏的交點.用波長為400nm的光實驗時，光屏中央R處呈現(xiàn)中央亮

條紋（記為第0條亮條紋），尸處呈現(xiàn)第3條亮條紋.當(dāng)改用波長為600nm的光實驗時，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

2.［對薄膜干涉的理解］劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，在一塊平板玻

璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所

示，干涉條紋有如下特點：（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）

任意相鄰兩條明條紋所對應(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（）

甲（側(cè)視圖）

A.變疏

C.不變D.消失

2

1核心歸綱

1.實驗原理：單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮（暗）

紋間距Ax與雙縫間距”、雙縫到屏的距離/、單色光的波長Xt間滿足后半.

2.實驗步驟

（1）觀察干涉條紋

①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上.

②接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.

③調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達光屏.

④安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，二者間

距約5?10cm,這時，可觀察白光的干涉條紋.

⑤在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.

(2)測定單色光的波長

①安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.

②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)也，將該條紋記為第1

條亮紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)

?2,將該條紋記為第〃條亮紋.

③用刻度尺測量雙縫到光屏的距離/("是已知的).

④改變雙縫間的距離”、雙縫到屏的距離/,重復(fù)測量.

3.數(shù)據(jù)處理

?2-?1I

|“-11.

⑵波甘=2

(3)計算多組數(shù)據(jù)，電的平均值.

4.注意事項

(1)安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并

使單縫、雙縫平行且間距適當(dāng).

(2)光源燈絲最好為線狀燈絲,并與單縫平行且靠近.

(3)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與

遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰一般原因是單縫與雙縫不平行所致，故應(yīng)正確調(diào)節(jié).

2多維專訓(xùn)

1.［教材原型實驗］某同學(xué)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中：

(1)雙縫干涉實驗裝置如圖甲所示：

光部透鏡單縫雙縫遮光筒毛玻璃

下列說法中正確的是.

A.光源發(fā)出光要經(jīng)濾光片成為單色光，濾光片一般裝在單縫前

B.實驗中要注意使單縫與雙縫相互平行，以便在光屏上觀察到清晰的干涉條紋

C.為了減小測量誤差，最好測量相鄰條紋間的中心距離

D.如果把普通光源換成激光光源，則光具座上透鏡、濾光片、單縫均可以撤去

(2)該同學(xué)以某種單色光做實驗時，先將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊,

將該亮紋定為第一條亮紋，此時手輪上的刻度如圖乙所示，讀數(shù)為mm；轉(zhuǎn)動手輪,

當(dāng)分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊時，讀數(shù)是17.332mm,已知裝置中雙縫間距為

0.2mm,雙縫到屏的距離是1.0m,則測得此單色光的波長為m(結(jié)果保留2位有效

數(shù)字).

乙

2.［實驗拓展創(chuàng)新］某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使

光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題:

濾光了單縫雙縫電輪

，兀QQu遮光筒u測量頭鏡

1AA,

(i)若想增加叢且鏡生觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可.

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.將屏向遠離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫

(2)若雙縫的間距為“，屏與雙縫間的距離為/,測得氮■度條紋到勒L條喑條紋之四

的里離為紛，則單色光的波長^=.

(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第

1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm.則所測單色光的波長為nm(結(jié)果

保留3位有效數(shù)字).

考點司光的衍射和偏振

1核心歸納

1.光的衍射的理解

(1)干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯.在任何情況下都可以

發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別.

(2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多

時，光才可以看作是沿直線傳播的.

2.自然光和偏振光的比較

項目自然光(非偏振光)

光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過偏振片后的光

光的振在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光

動方向振動沿任意方向，且沿各個方向振動振動沿特定方向

的光的強度相同

典例2如圖甲所示，讓激光束通過一個狹縫，觀察到光屏上出現(xiàn)單色條紋圖樣.現(xiàn)保

持激光器與狹縫的距離不變，將光屏向狹縫處適當(dāng)移動，下面關(guān)于本實驗說法正確的是

()

單鈦你射％況十決

去魯?阮，見中央亮

余任梭汽欽髡，兩

例條限變窄變暗,

齊只單建廷窄，t

央亮條依塞總

A.將會觀察到乙圖樣

B.光屏上條紋更寬

C.移動后，條紋變得模糊

D.光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性

2多維專訓(xùn)

1.［光的衍射現(xiàn)象］（多選）抽制高強度纖維細絲可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，激光束

越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同.觀察光束經(jīng)過細絲后

在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化，下列敘述中正確的是（）

激光器|一

抽絲機

細絲.乙1al——

光屏

A.這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象

B.這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象

C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗

D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細

2.［光的偏振現(xiàn)象|（多選）奶粉的碳水化合物（糖）含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”

來測得糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量，偏振光通過糖溶液后，偏振方向會相對于傳播方

向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度a,這一角度a稱為“旋光度”，a的值只與糖溶液的濃度有關(guān).將

a的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品中的含糖量.如圖所示，S是自然光源，A.

3是偏振片，轉(zhuǎn)動B,使到達O處的光最強，然后將被測樣品尸置于4、5之間，則下列

說法中正確的是（）

APB

自然光源偏振片被測樣品偏振片

A.到達。處光的強度會明顯減弱

B.到達。處光的強度不會明顯減弱

C.將偏振片5轉(zhuǎn)動一個角度，使得。處光強度最大，偏振片5轉(zhuǎn)過的角度等于a

D.將偏振片N轉(zhuǎn)動一個角度，使得。處光強度最大，偏振片N轉(zhuǎn)過的角度等于a

考點圖電磁場理論和電磁波

1核心歸納

1.對麥克斯韋電磁場理論的理解

2.對電磁波的理解

（1）電磁波是橫波.電磁波的電場E、磁場5、傳播方向三者兩兩垂直.

（2）電磁波與機械波的比較

項目電磁波機械波

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

產(chǎn)生

波的特點橫波縱波或橫波

波速在真空中等于光速，C=在空氣中不大（如聲波波速在空氣中一

3x108m/s般為340m/s)

不需要介質(zhì)（在真空中仍可

是否需要介質(zhì)必須有介質(zhì)（在真空中不能傳播）

傳播）

能量傳播電磁能機械能

典例3（2021?福建卷）（多選）以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要

手段.2020年11月10日，中國載人潛水器“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀錄.此次深潛

作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進行指令傳輸或數(shù)據(jù)交換，如圖所示.下

列說法正確的是（）

通信衛(wèi)星

A.“奮斗者”號與“探索一號”通信的信息載體屬于橫波

B.“奮斗者”號與“滄海”號通信的信息載體屬于橫波

C.“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信可以通過機械波實現(xiàn)

D.“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程

2多維專訓(xùn)

1.［對電磁振蕩的理解］無線充電技術(shù)有電磁感應(yīng)式、磁共振耦合式、電磁諧振式等不

同方式，不同方式各有千秋，但都使用了振蕩電路.一振蕩電路在。和時刻自感線

圈中磁感線方向和電容器中極板帶電情況如圖所示.若，2—《=匹Me,選取時間微元

2

A/（A/->0）,則下列說法正確的是（）

A.在G時刻，電容器正在放電

B.從G-fi+Af,電路中電流增大

C.從打一a+人才,自感線圈中磁場減弱

D.從，2T■fz+Af,電容器兩極板間電場減弱

2.［電磁波的發(fā)射和接收］（多選）現(xiàn)在的手機是“數(shù)碼通信”，也就是我們講話的聲音（連

續(xù)的類比信號）先由手機轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的0與1兩種數(shù)碼信號，再經(jīng)由數(shù)碼調(diào)變轉(zhuǎn)換成電磁

波（類比信號載著數(shù)碼信號），最后從天線傳送出去，原理如圖所示.下面的說法中正確的是

（）

基地臺

10101011

手機

數(shù)碼信號

A.電磁波可以傳遞信息，聲波也能傳遞信息

B.手機在通話時發(fā)射出去的是電磁波

C.數(shù)碼信號加載到高頻振動信號上是解調(diào)

D.基地臺接收到的電磁波頻率很高，穿透能力強

答案及解析

理清教材F強基固本基礎(chǔ)梳理?通教材

1.思維辨析

（1）只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉.N）

（2）在雙縫干涉實驗中，雙縫的作用是使白光變成單色光.（X）

（3）陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的.（x）

（4）自然光是偏振光.（x）

（5）電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場.（x）

2.（多選）對如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒炑b置，下列判斷準(zhǔn)確無誤的是（）

A.圖甲是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”

B.圖乙是薄膜干涉的應(yīng)用，用來檢測平面的平整程度

C.圖丙是雙縫干涉原理圖，若尸到$、S2的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則尸處是亮

D.圖丁是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋

解析：題圖甲是小孔衍射的圖樣，不是“泊松亮斑”，A錯誤.題圖丁是薄膜干涉現(xiàn)象

的實驗裝置圖，但其干涉條紋應(yīng)為水平的，D錯誤，B、C正確.

答案：BC

3.如圖所示，兩光屏間放有兩個透振方向相互平行的偏振片，現(xiàn)讓太陽光沿軸線通過

光屏放上的小孔照射到偏振片尸上，再通過偏振片。.現(xiàn)以光的傳播方向為軸使偏振片P由

圖示位置旋轉(zhuǎn)90。，下列說法正確的是（）

A.腦V間為偏振光

B.尸。間為自然光

C.間的光線亮度逐漸變暗

D.光屏N上的亮度逐漸變暗

答案：D

光的干涉

典例1（2022?山東卷）（多選）某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象,

狹縫$、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為心同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏

上得到了圖乙、圖丙所示圖樣.下列描述正確的是（）

—^干枝條定

住射條依

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射

B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大

C.照射兩條狹縫時，增加2,其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫亂、&到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P

點處一定是暗條紋

解析：雙縫干涉圖樣是等間距的條紋，單縫衍射圖樣是中間寬兩邊窄的條紋，所以題

圖乙是雙縫干涉圖樣，干涉中包含衍射，A正確；單縫越寬，衍射中央亮條紋寬度越窄，B

錯誤；由可知，其他條件不變時，雙縫與屏間距越大，雙縫干涉相鄰暗條紋間距越

d

寬，C正確；同一單色光垂直照射狹縫，可理解為S1、&兩波源振動情況完全相同（同一波

面），則與兩波源間光程差為半波長的奇數(shù)倍的點處為暗條紋，D正確.故選ACD.

2多維專訓(xùn)

1.［明暗條紋的判斷］在圖示的雙縫干涉實驗中，光源S到縫Si、S2的距離相等，Po為

*、&連線中垂線與光屏的交點.用波長為400nm的光實驗時，光屏中央尸。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)改用波長為600nm的光實驗時，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

解析：根據(jù)相鄰干涉條紋間距Ax=4可得，當(dāng)用波長為400nm的光實驗時，墊=與,

d3d

當(dāng)改用波長為600nm的光實驗時，有*解得《=2,A為整數(shù)，故尸處將呈現(xiàn)第2

條亮條紋，故A項正確，B、C、D項錯誤.

答案：A

2.［對薄膜干涉的理解］劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，在一塊平板玻

璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所

示，干涉條紋有如下特點：（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）

任意相鄰兩條明條紋所對應(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（）

甲（側(cè)視圖）

A.變疏

C.不變D.消失

解析：撤去一張紙后劈形空氣的薄膜的劈度減緩，相同水平距離上，劈度厚度變化減

小，以致波程變化減小，條紋變寬，條紋數(shù)量變少（變疏），故A正確.

答案:A

考點且實驗：用雙縫干涉測量光的波長

1.［教材原型實驗］某同學(xué)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中：

（1）雙縫干涉實驗裝置如圖甲所示：

下列說法中正確的是.

A.光源發(fā)出光要經(jīng)濾光片成為單色光，濾光片一般裝在單縫前

B.實驗中要注意使單縫與雙縫相互平行，以便在光屏上觀察到清晰的干涉條紋

C.為了減小測量誤差，最好測量相鄰條紋間的中心距離

D.如果把普通光源換成激光光源，則光具座上透鏡、濾光片、單縫均可以撤去

（2）該同學(xué)以某種單色光做實驗時，先將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊,

將該亮紋定為第一條亮紋，此時手輪上的刻度如圖乙所示，讀數(shù)為mm；轉(zhuǎn)動手輪,

當(dāng)分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊時，讀數(shù)是17.332mm,已知裝置中雙縫間距為

0.2mm,雙縫到屏的距離是1.0m,則測得此單色光的波長為m（結(jié)果保留2位有效

數(shù)字）.

三

三

二

川

巨

一

。

-三

一

一

乙

解析：（1）光源發(fā)出的光要經(jīng)濾光片成為單色光，濾光片一般裝在單縫前，A正確；實

驗中要注意使單縫與雙縫相互平行，以便在光屏上觀察到清晰的干涉條紋，B正確；為了

減小測量誤差，最好測出〃條亮紋中心間的距離。，求出相鄰兩條亮紋間距Ax=—"」，C

n—\

錯誤；如果把普通光源換成激光光源，由于激光相干性比較好，則光具座上透鏡、濾光片、

單縫均可以撤去，D正確.

（2）手輪上的讀數(shù)為2mm+33.2x0.01mm=2.332mm（2.331?2.333都正確），雙縫間距

Ax=-^,解得力—=6.0X10-7m.

dLL5

答案：（l）ABD（2）2.332（2.331?2.333都正確）6.0xl0-7

2.［實驗拓展創(chuàng)新］某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使

光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題：

濾光片單縫雙縫轉(zhuǎn)輪

工遮光筒工質(zhì)量頭鏡

￡A,

（1）若想增加從目鏡里觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.將屏向遠離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫

（2）若雙縫的間距為“，屏與雙縫間的距離為/,測得氮Lt殖條紋到第四條喑條紋之四

的距離皿，則單色光的波色=

（3）某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第

1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm.則所測單色光的波長為nm（結(jié)果

保留3位有效數(shù)字）.

解析：（1）相鄰明（暗）干涉條紋的寬度Ax=",要增加觀察到的條紋個數(shù)，即減小心,

a

需增大”或減小I,因此應(yīng)將屏向靠近雙縫的方向移動或使用間距更大的雙縫，選項B正確.

（2）第1條到第n條暗條紋間的距離為Ax,則相鄰暗條紋間的距離Ax』",又■，=4,

n—\d

Axd

解得Z=

n-lI

(3)由;1=Md,代入數(shù)據(jù)解得4=630nm.

n-1I

..,Axrf

答案J}：⑴B(2)-------------(3)630

n-lI

考點同光的衍射和偏振

典例2如圖甲所示，讓激光束通過一個狹縫，觀察到光屏上出現(xiàn)單色條紋圖樣.現(xiàn)保

持激光器與狹縫的距離不變，將光屏向狹縫處適當(dāng)移動，下面關(guān)于本實驗說法正確的是

)

單鋪”財必見牛求

定條定，尺中央亮

條定徽更景亮，兩

例條限變率變幡,

開人單鈦越軍，中

央先條定找總

甲乙丙

A.將會觀察到乙圖樣

B.光屏上條紋更寬

C.移動后，條紋變得模糊

D.光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性

解析：讓激光束通過一個狹縫，觀察到光屏上出現(xiàn)的單色條紋圖樣是光的衍射圖樣，

衍射圖樣中，中央亮條紋最亮，寬度最大，從中央向兩側(cè)，亮條紋逐漸變窄、變暗，故將

會觀察到丙圖樣，A錯誤；當(dāng)保持激光器與狹縫的距離不變，將光屏向狹縫處適當(dāng)移動時，

光屏上條紋變窄，但條紋變得清晰，B、C錯誤；光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，D正確.故

選D.

2多維專訓(xùn)

1.［光的衍射現(xiàn)象］（多選）抽制高強度纖維細絲可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，激光束

越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同.觀察光束經(jīng)過細絲后

在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化，下列敘述中正確的是（）

激光器|一

抽絲機

細絲——

光屏

A.這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象

B.這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象

C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗

D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細

解析：由于是激光束越過細絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象；當(dāng)抽制的絲變細

時，即障礙物的尺寸變小，絲的直徑較接近激光的波長，條紋間距變寬，A、D正確.

答案：AD

2.［光的偏振現(xiàn)象］（多選）奶粉的碳水化合物（糖）含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”

來測得糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量，偏振光通過糖溶液后，偏振方向會相對于傳播方

向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度a,這一角度a稱為“旋光度”，a的值只與糖溶液的濃度有關(guān).將

a的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品中的含糖量.如圖所示，S是自然光源，4、

5是偏振片，轉(zhuǎn)動B,使到達O處的光最強，然后將被測樣品尸置于4、8之間，則下列

說法中正確的是（）

自然光源偏振片被測樣品偏振片

A.到達。處光的強度會明顯減弱

B.到達。處光的強度不會明顯減弱

C.將偏振片5轉(zhuǎn)動一個角度，使得。處光強度最大，偏振片8轉(zhuǎn)過的角度等于a

D.將偏振片N轉(zhuǎn)動一個角度，使得。處光強度最大，偏振片N轉(zhuǎn)過的角度等于a

解析：由題意知，轉(zhuǎn)動3使到達O處的光最強，則N、3的偏振方向必相同，若在4、

5間放入待檢糖溶液，因糖溶液對偏振光有旋光效應(yīng)，使來自/的偏振光經(jīng)過樣品后，偏

振方向發(fā)生改變，則到達。處的光強度會明顯減弱，若適當(dāng)把/