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第38講　光的波動性　電磁波
知識內容 考試要求 說明
光的干涉 c 1.不要求定量計算以雙縫干涉為背景的問題. 2.不要求推導相鄰兩個明條紋或暗條紋中心間距的計算公式. 3.不要求討論衍射光柵. 4.不要求討論立體電影和液晶顯示屏的原理. 5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有關問題. 6.不要求了解激光的產生機理. 7.不要求了解全息照相原理. 8.不要求理解“變化的電場相當于一種電流”. 9.不要求知道等幅振蕩的概念及等幅振蕩電路補充能量的方法. 10.不要求掌握不同波段無線電波的傳播特點. 11.不要求掌握調諧、解調的方法與相關計算. 12.不要求知道攝像管的工作原理和技術細節. 13.不要求知道電視、雷達、移動電話、因特網的技術細節. 14.不要求知道模擬信號和數字信號的區別.
光的衍射 b
光的偏振 b
激光 a
電磁波的發現 a
電磁振蕩 c
電磁波的發射和接收 b
電磁波與信息化社會 a
電磁波譜 a
一、光的干涉
1.產生條件
兩列光的頻率相同，振動方向相同，且具有恒定的相位差，才能產生穩定的干涉圖樣.
2.楊氏雙縫干涉
(1)原理如圖所示.
(2)條紋特點
①單色光：形成明暗相間的條紋，中央為亮條紋.
②白光：光屏上出現彩色條紋，且中央亮條紋是白色(填寫顏色).
(3)條紋間距公式：Δx＝λ.
3.薄膜干涉
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面反射的兩列光波.
(2)圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對應的薄膜的厚度相等.單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時形成彩色條紋.
二、光的衍射
1.發生明顯衍射的條件
只有當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，衍射現象才會明顯.
2.衍射條紋的特點
(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較
單縫衍射 圓孔衍射
單 色 光 中央為亮且寬的條紋，兩側為明暗相間的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度越弱，寬度越小 ①中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小. ②亮環或暗環間的距離隨圓孔半徑的增大而減小
白光 中央為亮且寬的白色條紋，兩側為亮度逐漸變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠的是紅光 中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的彩色的同心圓環
(2)泊松亮斑(圓盤衍射)：當光照到不透明(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時，在圓盤的陰影中心出現亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環).
三、光的偏振現象
1.偏振：光波只沿某個特定方向的振動.
2.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.
四、電磁振蕩和電磁波
1.LC振蕩電路和圖象(如圖所示)：
2.LC電路的周期、頻率公式：T＝2π，f＝ .
3.麥克斯韋電磁場理論
變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場.變化的電場和變化的磁場總是相互聯系成為一個完整的整體，這就是電磁場.
4.電磁波
電磁場(電磁能量)由近及遠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(填“需要”或“不需要”)介質；
(2)真空中電磁波的速度為3.0×108 m/s；
(3)v＝λf對電磁波同樣適用；
(4)電磁波能產生反射、折射、干涉和衍射等現象.
5.發射電磁波的條件：
(1)要有足夠高的振蕩頻率；
(2)電路必須開放，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間.
6.電磁波譜：按電磁波的波長從長到短分布是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線，形成電磁波譜；遞變規律：直線傳播能力增強，衍射能力減弱.
命題點一　光的干涉現象
類型1　楊氏雙縫干涉
1.條紋間距公式：Δx＝λ，對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大.
2.亮暗條紋的判斷方法：
如圖所示，
光源S1、S2發出的光到屏上P′點的路程差為Δr＝r2－r1.
(1)當Δr＝kλ(k＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現亮條紋.
(2)當Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現暗條紋.
（2024 深圳二模）1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結果（稱洛埃鏡實驗）。實驗基本裝置如圖所示，單色光源S發出的光直接照在光屏上，同時S發出的光還通過平面鏡反射在光屏上。從平面鏡反射的光相當于S在平面鏡中的虛像發出的，這樣就形成了兩個相干光源。設光源S到平面鏡所在平面的距離和到光屏的距離分別為a和L，光的波長為λ。如果僅改變以下條件，關于光屏上相鄰兩條亮紋間距Δx的描述正確的是（　?。?br/>A．平面鏡水平向左移動少許，Δx將變小
B．平面鏡豎直向下移動少許，Δx將變小
C．光屏向左移動少許，Δx將變大
D．點光源S由紅色換成綠色，Δx將變大
【解答】解：根據作圖法可得下圖，其中陰影部分為發生干涉的區域；
光源直接發出的光和被平面鏡反射的光實際上是同一列光，故是相干光，該干涉現象可以看作雙縫干涉，雙縫SS'之間的距離為d，則d＝2a，而光源S到光屏的距離看以看作雙孔屏到像屏距離L，根據雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式：Δx
可得：Δx
A、平面鏡水平向左移動少許，L與d不變，則Δx不變，故A錯誤；
B、平面鏡豎直向下移動少許，d增大，則Δx將變小，故B正確；
C、光屏向左移動少許，L減小，則Δx將變小，故C錯誤；
D、點光源S由紅色換成綠色，Δx將變小，故D錯誤。
故選：B。
（2024 杭州二模）如圖，S為單色光源，M為一水平放置的平面鏡。S發出的光一部分直接照在豎直光屏上，另一部分通過平面鏡反射在光屏上，這樣在屏上可以看到明暗相間的條紋。設光源S到平面鏡和光屏的距離分別為a和l，相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離為Δx，則光的波長λ為（　?。?br/>A． B． C． D．
【解答】解：光源S發出的光通過平面鏡反射到光屏上，可看作是由光源S經平面鏡所成的虛像發出的光直線傳播到光屏上，這樣光源S和其虛像可看作是雙縫干涉的雙縫，光源S和其虛像之間的距離（即等效為雙縫的間距）為：d＝2a，光源到屏的距離（即雙縫到屏的距離）l，根據雙縫干涉的相鄰亮條紋間距公式Δxλ可得：λ，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
（2024 曲靖一模）半圓形玻璃磚在光學中有許多重要應用，可以用來做許多光學實驗。如圖所示，一束光由半圓形玻璃磚的左側面沿半徑射入，經AB界面折射后分為a、b兩束光，則下列說法正確的是（　　）
A．玻璃對b光的折射率大于對a光的折射率
B．現將入射光繞O點順時針轉動，則b光先消失
C．在半圓形玻璃中，b光的傳播時間大于a光的傳播時間
D．分別用a、b光在同一個裝置上做雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距
【解答】解：A．由光路可知，玻璃對a光的偏折程度較大，可知玻璃對b光的折射率小于對a光的折射率，故A錯誤；
B．現將入射光繞O點順時針轉動，光線在AB面上的入射角變大，則折射角變大，因a光折射角大于b光，可知a光先消失，故B錯誤；
C．根據可知a光在玻璃里的速度較小，根據t可知，b光的傳播時間小于a光的傳播時間，故C錯誤；
D．因a光折射率較大，則頻率較大，波長較短，分別用a、b光在同一個裝置上做雙縫干涉實驗，根據
可知a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，故D正確。
故選：D。
類型2　薄膜干涉
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AA′和后表面BB′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P1、P2處，兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于波長的整數倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出現亮條紋.
(2)在Q處，兩列反射回來的光波的路程差Δr等于半波長的奇數倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出現暗條紋.
（2024 湖州模擬）某同學根據光的干涉原理設計了探究不同材料熱膨脹程度的實驗裝置，如圖所示。材料甲置于玻璃平板之間，材料乙的上表面3與上層玻璃下表面2間形成空氣劈尖。單色光垂直照射到玻璃平板上，就可以觀察到干涉條紋。下列說法正確的是（　?。?br/>A．表面3可以與表面2平行
B．該條紋是由上層玻璃上表面1與下層玻璃上表面4的反射光發生干涉形成的
C．僅溫度升高，若干涉條紋向左移動，則材料甲膨脹程度大
D．僅換用頻率更小的單色光，干涉條紋將向左移動
【解答】解：A、薄膜干涉是等厚干涉，若表面3與表面2平行，則不能產生條紋，故A錯誤；
B、根據薄膜干涉的原理可知，該條紋是由上層玻璃下表面2與材料乙的上表面3的反射光發生干涉形成的，故B錯誤；
C、從劈形空氣層的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發生干涉現象，出現條紋。根據條紋的位置與空氣層的厚度是對應的，劈形空氣層厚度變大，同一厚度的空氣層向劈尖移動，條紋向劈尖移動，即條紋向左移動。溫度升高時，材料甲和乙均發生熱膨脹，體積增大。若干涉條紋向左移動，即條紋向空氣膜較薄的方向移動，則說明乙與玻璃之間的空氣膜厚度增大，則材料甲膨脹程度大，故C正確；
D、僅換用頻率更小的單色光，根據可知光的波長更長，由于相同的條紋個數情況下波長較長的光對應的薄膜的厚度更大，則干涉條紋將向右移動，故D錯誤。
故選：C。
（2024 棗莊一模）利用薄膜干涉原理可以測量金屬絲的直徑。將矩形的平行薄玻璃板AB放在水平標準工件的上面，右側墊有粗細均勻的直金屬絲，在標準工件與玻璃板之間形成一個楔形空氣膜，其截面如圖所示。用波長為λ的光，垂直標準工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行條紋，測出相鄰亮條紋中心間的距離為Δx，金屬絲與標準工件的接觸點D到楔形頂端C點的距離為L，以下說法正確的是（　?。?br/>A．條紋方向平行于CD
B．金屬絲的直徑
C．當金屬絲向右移動少許時，Δx變小
D．在同一位置換用更細的金屬絲時，Δx變小
【解答】解：A．根據薄膜干涉原理，干涉條紋平行等寬，方向應垂直于CD方向，故A錯誤；
B．設金屬絲直徑為d，玻璃板與標準工件間夾角為α，由幾何關系有
當光垂直標準工件方向射向玻璃板時，得到干涉條紋，相鄰兩條紋對應劈尖厚度差為
由幾何關系有
聯立解得：，故B正確；
C．當金屬絲向右移動少許時，即L增大，則相鄰亮條紋中心間的距離Δx變大，故C錯誤；
D．在同一位置換用更細的金屬絲時，L不變，d減小，則相鄰亮條紋中心間的距離Δx變大，故D錯誤。
故選：B。
（2024 濰坊一模）制造半導體元件，需要精確測定硅片上涂有的二氧化硅（SiO2）薄膜的厚度。把左側二氧化硅薄膜腐蝕成如圖甲所示的劈尖，用波長λ＝630nm的激光從上方照射劈尖，觀察到在腐蝕區域內有8條暗紋，且二氧化硅斜面轉為平面的棱MN處是亮紋，二氧化硅的折射率為1.5。則二氧化硅薄膜的厚度為（　　）
A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm
【解答】解：設膜厚度為d，因薄膜上下表面反射都有半波損失，斜面上有8條暗紋，MN處為亮紋，則有：2nd＝8λ，其中n是為SiO2折射率為1.50
可得：
代入數據解得d＝1680nm。故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
命題點二　光的衍射和偏振現象
1.對光的衍射的理解
(1)波長越長，衍射現象越明顯.在任何情況下都可以發生衍射現象，只是明顯與不明顯的差別.
(2)衍射現象說明“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，光才可以看做是沿直線傳播的.
2.單縫衍射與雙縫干涉的比較
單縫衍射 雙縫干涉
不同點 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 干涉、衍射都是波特有的現象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋
3.光的干涉和衍射的本質
光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的.
4.光的偏振
(1)自然光與偏振光的比較
類別 自然光(非偏振光) 偏振光
光的 來源 從普通光源發出的光 自然光通過起偏振器后的光
光的振動方向 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿特定方向
(2)偏振光的應用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等.
（2024 揭陽二模）關于光學現象，下列說法正確的是（　?。?br/>A．圖甲：光導纖維中，不管光的入射角多大，一定能發生全反射
B．圖甲：若光源是白光，則射出光導纖維的光一定是彩色的
C．圖乙：看到彩色條紋，是因為光發生了衍射現象
D．圖乙：看到彩色條紋，是因為光發生了干涉現象
【解答】解：AB．圖甲：光導纖維中，只有光的入射角大于等于發生全反射的臨界角，才能發生全反射，若光源是白光，如果所有顏色光在光導纖維均能發生全反射，則所有顏色光的傳播路徑完全相同，從光導纖維中射出的光仍然是白光，故AB錯誤；
CD．圖乙：看到彩色條紋，是光在空氣劈尖膜的前、后兩表面反射形成的兩列光波干涉的結果，故C錯誤，D正確。
故選：D。
（多選）（2024 天津模擬）有a、b兩束平行單色光從空氣中斜射在平行玻璃磚上，它們經玻璃折射后射入空氣的光線如圖示，則有關a、b光的說法正確的是（　　）
A．若a光為黃光，b光可能為紫光
B．在同一單縫衍射實驗裝置發生衍射時b光的衍射現象更明顯
C．若a、b兩束單色光從空氣中垂直照射在平行玻璃磚上，a光在玻璃中的傳播時間長
D．同時增大兩束光的入射角，b光在平行玻璃磚的下表面先發生全反射
【解答】解：A、根據光路圖知，a光的偏折程度大于b光，則a光的折射率大于b光的折射率，黃光折射率小于紫光折射率，故A錯誤；
B、光的折射率大，則頻率大，波長小，則a光的波長小，b光的波長大，b光衍射現象更明顯，故B正確；
C、根據v知，a光在玻璃中傳播的速度較小，a光在玻璃中的傳播時間長，故C正確；
D、由于光線射到玻璃磚下表面的入射角等于上表面的折射角，根據光路可逆性可知，a、b兩種單色光在下表面不可能發生全反射，故D錯誤。
故選：BC。
（2024 東城區一模）如圖甲、圖乙分別為研究光現象的兩個實驗，下列說法正確的是（　?。?br/>A．如圖甲正中央的亮點是由于光通過小孔沿直線傳播形成的
B．如圖甲所示現象是光線通過一個不透光的圓盤得到的衍射圖樣，它與光通過圓孔得到的衍射圖樣是一樣的
C．如圖乙中的P、Q是偏振片，P固定不動，緩慢轉動Q，只有如圖中所示P、Q的“透振方向”相平行的位置時光屏才是亮的
D．如圖乙所示現象可以表明光波是橫波
【解答】解：A．圖甲正中央的亮點是由于光通過小圓板發生光的衍射得到的，故A錯誤；
B．圓孔衍射，光的衍射現象的一種。光波通過細小圓孔后產生的衍射，屏上中央亮區多，暗區少，與光線通過一個不透光的圓盤得到的衍射圖樣不一樣。故B錯誤；
C．圖乙中的P、Q是偏振片，P固定不動，緩慢轉動Q，P、Q的“透振方向”相平行的位置時光屏是最亮的，P、Q的“透振方向“相垂直的位置時光屏是暗的，其他─般的夾角位置，亮度介于兩者之間，故C錯誤；
D．只有橫波才能產生偏振現象，故光的偏振現象表明光是一種橫波，故D正確。
故選：D。
命題點三　電磁振蕩和電磁波
1.麥克斯韋電磁場理論
2.對電磁波譜的“三點”說明
(1)波長不同的電磁波，表現出不同的特性.其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發生干涉、衍射現象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強.
(2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊.
(3)電磁波的能量隨頻率的增大而增大.
（2024 湖州模擬）如圖甲為電容器上極板電量q隨時間t在一個周期內的變化圖線，如圖乙為LC振蕩電路的某一狀態下磁感線的情況。則（　　）
A．圖乙狀態一定發生在0～t1時間內
B．圖乙狀態一定發生在t3～t4時間內
C．t1～t2時間內電路中磁場能增強
D．t2～t3時間內自感電動勢減小
【解答】解：AB、由安培定則可知圖乙時刻電流的方向從下向上，根據電磁振蕩周期性變化的規律可知，可能是上極板帶正電，電容器正在充電，則對應的時刻為0～t1時間內；也可能是上極板帶負電，電容器正在放電，則對應的時刻為t3～t4時間內，故AB錯誤；
C、由圖可知，t1～t2時間內，上極板電量為正，且減小，可知電容器正在放電，則回路內的電流正在增大，則電流產生的磁場增強，所以t1～t2時間內電路中磁場能增強，故C正確；
D、由圖可知，t2～t3時間內，上極板帶負電且電荷量不斷增大，則電容器反向充電，此過程中線圈產生的自感電動勢逐漸增大，故D錯誤。
故選：C。
（2024 深圳二模）圖甲為測量儲罐中不導電液體高度的電路，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容C置于儲罐中，電容C可通過開關S與電感L或電源相連。當開關從a撥到b時，由電感L與電容C構成的回路中產生的振蕩電流如圖乙所示。在平行板電容器極板面積一定、兩極板間距離一定的條件下，下列說法正確的是（　?。?br/>A．儲罐內的液面高度降低時，LC回路振蕩電流的頻率將變小
B．t1﹣t2內電容器放電
C．t2﹣t3內LC回路中電場能逐漸轉化為磁場能
D．該振蕩電流的有效值為
【解答】解：A、當儲罐內的液面高度降低時，兩板間充入的電介質減少，電容減小，根據LC振蕩周期T＝2π可知回路的振蕩周期變小，故振蕩頻率增大，故A錯誤；
B、t1～t2內電流正向逐漸減小，則電容器充電，故B錯誤；
C、t2﹣t3內LC回路中電容器放電，電場能逐漸轉化為磁場能，故C正確；
D、該振蕩電流的有效值為I，故D錯誤；
故選：C。
（2024 海門區校級二模）“智能表帶”是一種新型的通話工具。如圖所示，使用時只要按動表帶上的按鈕，就能觸發表帶內的人體傳導單元，從而將信號轉換為身體可以傳輸的振動信號，通過手指傳入耳朵，根據以上描述，下列說法正確的是（　?。?br/>A．經過手指傳播的信號是電磁波
B．該振動信號傳播不依賴于介質
C．信號經表帶傳入手指的頻率不變
D．信號經表帶傳入手指的傳播速度不變
【解答】解：AB、經過手指傳播的振動信號是機械波，而機械波的傳播需要依賴介質，故AB錯誤；
C、機械波的頻率由波源決定，與介質無關，所以信號經表帶傳入手指的頻率不變，故C正確；
D、信號經表帶傳入手指，介質發生變化，則傳播速度發生變化，故D錯誤。
故選：C。
（2024 ?？谝荒＃┯脠D甲所示裝置探究光的波動現象，用紅光照射擋板上的雙縫，光屏上得到如圖乙所示的圖樣。為使中央亮條紋變寬，下列辦法中可行的是（　?。?br/>A．增大雙縫間的距離
B．增大擋板和光屏間的距離
C．移動激光器遠離光屏
D．將紅色激光換成綠色激光
【解答】解：A、由公式可知，增大雙縫間的距離d，則中央亮條紋變窄，故A錯誤；
B、由公式可知，增大擋板和光屏間的距離L，則中央亮條紋變寬，故B正確；
C、由公式可知，移動激光器遠離光屏，中央亮條紋寬度不變，故C錯誤；
D、由公式可知，將紅色激光換成綠色激光，由于綠色光的波長小，則中央亮條紋變窄，故D錯誤。
故選：B。
（2024 東湖區校級一模）如圖所示，把一個底角很小的圓錐玻璃體倒置（上表面為圓形平面，縱截面為等腰三角形）緊挨玻璃體下放有一平整矩形玻璃磚，它和圓錐玻璃體間有一層薄空氣膜。現用紅色光垂直于上表面照射，從裝置的正上方向下觀察，可以看到（　?。?br/>A．系列不等間距的三角形條紋
B．一系列明暗相間的等間距圓形條紋
C．若將紅光換成白光，則看到黑白相間的條紋
D．若將紅光換成紫光，則看到的亮條紋數將變少
【解答】解：AB、由于截面是等腰三角形，從圓心向外，經過相同的寬度空氣膜厚度增加量相同，根據光的干涉原理，從裝置的正上方向下觀察，可以看到一系列明暗相間的等間距圓形條紋，故A錯誤，B正確；
C、若將紅光換成白光，則看到明暗相間的彩色條紋，故C錯誤；
D、由于紅光的波長比紫光的長，若將紅光換成紫光，則看到條紋間距減小，從而亮條紋數將增多，故D錯誤。
故選：B。
（2024 宿遷一模）如圖所示，某興趣小組用洛埃鏡實驗裝置研究光的波長，S為紅色光源，M為平面鏡。在光屏上某區域出現了明暗相間的條紋，要使得條紋間距變大，下列措施可行的是（　　）
A．將光屏向左移動 B．將平面鏡向左平移
C．將光源S向下移動 D．將S換成綠色光源
【解答】解：光源S直接照射到光屏上的光和通過平面鏡反射的光在光屏上相遇，發生干涉，呈現干涉條紋該情況與雙縫干涉的情況相似，設光源到屏的距離可以看作雙縫到屏的距離L，光源S到S在平面鏡中虛像S′的間距看作雙縫的間距，大小為2d，如圖
結合雙縫干涉的相鄰條紋間距公式可得
A、將光屏向左移動，L減小，相鄰亮條紋間距變小，故A錯誤；
B、將平面鏡向左平移，L與d不變，則相鄰亮條紋紋的間距不變，故B錯誤；
C、將光源S向下移動，d減小，相鄰亮條紋間距變寬，故C正確；
D、將S換成綠色光源，將光源的頻率變大，波長減小，相鄰亮條紋間距變小，故D錯誤。
故選：C。
（2024 甘肅模擬）如圖，波長為λ的單色光，照射到間距為d的雙縫上，雙縫到屏的距離為l（l d），屏上觀察到明暗相間的條紋。現將屏向右平移，則移動前和移動后，屏上兩相鄰亮條紋中心的間距之比為（　　）
A．4：3 B．3：4 C．4：5 D．5：4
【解答】解：根據條紋間距公式可知，移動前屏上兩相鄰亮條紋中心的間距
根據條紋間距公式可知，移動后屏上兩相鄰亮條紋中心的間距
屏上兩相鄰亮條紋中心的間距之比為
Δx1：Δx2＝4：5
故ABD錯誤，C正確；
故選：C。
（多選）（2024 烏魯木齊模擬）我國光伏發電技術處于世界領先地位。為提高光伏發電效率，需要在光伏玻璃的上表面涂一層增透膜，而增透膜材料的折射率對透光率有明顯影響。我國某廠家發明了空心納米粒子增透膜（內部呈蜂窩狀結構），改變了材料的折射率，顯著提高了透光率。若增透膜使用折射率為n1的實心納米粒子材料制成，其最小厚度為d1；若增透膜使用折射率為n2的空心納米粒子材料制成，其最小厚度為d2。則（　?。?br/>A．n1＜n2 B．n1＞n2 C．n1d1＝n1d2 D．n1d1＞n2d2
【解答】解：AB、根據介質的折射率大于空氣的折射率可知，實心納米粒子材料的折射率大于空心納米粒子材料的折射率，即n1＞n2，故A錯誤，B正確；
CD、增透膜前、后兩個界面上的反射光相干涉后互相抵消，減少了反射光，從減少了反射光的能量，提高了透光率。根據光的干涉的特點，可知當光程差等于半波長的奇數倍時，兩列光相互抵消，即： （2m+1）＝2d （其中m＝0、1、2、3、…），則增透膜厚度最小時，即：d ①
其中λ是光在增透膜內的波長。
設增透膜對光的折射率為n，光在真空中的波長為λ0，則 ②
聯立可得：λ0＝4nd
由λ0＝4nd可知，，故C正確，D錯誤。
故選：BC。
（2023 山東模擬）如圖所示，一束平行光垂直照射到有兩條狹縫S1和S2的擋板上，狹縫S1和S2的間距和寬度都很小。下列說法正確的是（　?。?br/>A．光通過狹縫S1和S2時會發生衍射現象
B．無論用哪種頻率的光照射雙縫，光屏上都會呈現中間寬、兩端窄的條紋
C．用藍光照射時產生的條紋間距比用紅光照射時產生的條紋間距大
D．若用白光照射雙縫，光屏上會呈現一片白色
【解答】解：A．由衍射現象可知，光通過狹縫S1和S2時會發生衍射現象，故A正確；
B．用單一頻率的光照射雙縫，會發生干涉現象，屏上呈現的干涉條紋是等寬等間距的，故B錯誤；
C．根據雙縫干涉條紋間距公式，因為紅光的波長比藍光的波長長，所以紅光產生的條紋間距大，故C錯誤；
D．若用白光照射，則光屏上會呈現彩色的干涉條紋，故D錯誤。
故選：A。
（2023 鎮江三模）如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會產生極小反射光強，下列說法正確的是（　　）
A．“凹槽”產生極小光強是由于衍射現象形成
B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同
C．激光在介質中的波長可能為“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同
【解答】解：A．根據光的干涉知識分析可知，“凹槽”產生極小光強是由于由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后相消，是干涉現象形成，不是屬于衍射現象，故A錯誤；
B．“凹槽”中有透明介質，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度不相同，故B錯誤；
C．由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后削弱，考慮到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍應該為激光束半波長的奇數倍，故C錯誤；
D．“凹槽”反射光與“平面”反射光是同種類型的光，頻率相同，故D正確。
故選：D。
（2023 菏澤二模）如圖所示透明薄膜的左側比右側稍厚，截面ABC可視為三角形。一束單色平行光照射到該薄膜上會呈現明暗相間的條紋。以下說法正確的是（　?。?br/>A．同一條紋對應的薄膜厚度相同
B．條紋平行于AC
C．分別用紅光和紫光照射，紫光形成的條紋較稀疏
D．這是光的色散現象
【解答】解：A、條紋是由薄膜的上表面和薄膜的下表面的反射光發生干涉后形成的，相鄰亮條紋之間薄膜的厚度差等于半個波長，同一亮條紋空氣膜對應厚度差相等，同一厚度的地方形成同一干涉條紋。故A正確；
B、干涉條紋與AC邊垂直，故B錯誤；
C、紫光的頻率比紅光的高，紫光波長更小，相鄰條紋間距更小，條紋密集，故C錯誤；
D、這是光的干涉現象，光的色散是將復色光分解為單色光的現象，故D錯誤。
故選：A。
（2024 重慶模擬）如圖所示，ABCD為半圓柱體玻璃的橫截面，O為圓心，CD為直徑，E為直徑上一點。一束由a、b兩種光組成的復色光從真空中由E點射入玻璃，a光傳播至A點，b光傳播至B點。所有光線與半圓面平行，AB∥CD，∠DEA＝60°，∠DEB＝37°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．b光傳播到B點會發生全反射
B．a光在玻璃中的傳播速度小于b光
C．同一障礙物，a光的衍射現象比b光明顯
D．a光沿EA傳播的時間等于b光沿EB傳播的時間
【解答】解：A、
如圖所示，在B點的入射角小于在E點的折射角，因此b光在B點不會發生全反射，故A錯誤。
B、根據圖像，設兩個單色光入射角為θ，那么a光的折射率為：，b光的折射率為：nb。sin30°＜sin53°，所以na＞nb，因此va＜vb。故B正確。
C、光的波長越大，衍射顯現越明顯。圖中a光的折射率大于b光，根據折射率越大，波長越小，可以判斷a光波長更小，因此b的衍射現象應該更明顯。故C錯誤。
D、由A選項中公式可得va①，vb②；時間ta③，tb④；
設A，B兩點到CD的距離為l，那么EA⑤，EB⑥；聯立上述六個公式，可得ta，tb。所以ta＞tb。故D錯誤。
故選：B。
（2024 遼寧模擬）光刻機是制作芯片的核心裝置，主要功能是利用光線把掩膜版上的圖形印制到硅片上。如圖所示，DUV光刻機使用的是深紫外線，其波長為193nm。為提高投影精細圖的能力，在光刻膠和投影物鏡之間填充液體以提高分辨率，則與沒加入液體相比，下列說法正確的是（　?。?br/>A．深紫外線進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間更長
C．深紫外線光子的能量在液體中更大
D．深紫外線在液體中更容易發生衍射，能提高分辨率
【解答】解：A、光在真空中傳播速度c大于在介質中傳播速度v，則知深紫外線進入液體后傳播速度變小，故A錯誤；
B、設傳播L距離，在真空中的時間為。在液體中所需的時間為，因v＜c，所以t′＞t，故B正確；
C、光的頻率由光源決定，與介質無關，可知深紫外線進入液體頻率不變，根據E＝hν可知光子的能量不變，故C錯誤；
D、深紫外線進入液體頻率不變，傳播速度變小，由v＝λf分析可知波長變短，更不容易發生明顯衍射，故D錯誤。
故選：B。
（2024 房山區一模）下列有關光現象的說法正確的是（　　）
A．在太陽光照射下，水面上油膜出現彩色條紋是光的衍射現象
B．光導纖維內芯材料的折射率比外套材料的折射率小
C．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為藍光，則條紋間距變寬
D．光的偏振現象說明光是一種橫波
【解答】解：A、在太陽光照射下，水面上油膜出現彩色花紋是光的干涉現象，故A錯誤；
B、光導纖維絲的原理是全反射，光導纖維絲的內芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B錯誤；
C、雙縫干涉的條紋間距Δxλ，其中L是指屏和雙縫之間的距離，d兩縫之間距離，若僅將入射光由紅光改為藍光，由于紅光的頻率小，波長大，所以條紋間距變窄，故C錯誤；
D、光的偏振也證明了光是一種波，而且是橫波，故D正確。
故選：D。
（2024 天津模擬）太赫茲通信作為實現6G（第六代通信技術）愿景的關鍵技術，已得到全球通信業認可。2023年4月，我國成功完成了太赫茲軌道角動量的實時無線傳輸通信實驗，實現重大技術突破，為6G通信技術的發展提供了重要保障和支撐。該實驗通信頻率為1.1×105MHz，遠遠超出5G（第五代通信技術）信號頻率。關于該實驗信號與5G信號下列說法正確的是（　?。?br/>A．該實驗信號和5G信號都屬于電磁波，且都可能是縱波
B．該實驗信號和5G信號都一定具有偏振現象
C．該實驗信號相比5G信號光子能量更小
D．該實驗信號相比5G信號在真空中的傳播速度更小
【解答】解：A、電磁波均為橫波，故A錯誤；
B、電磁波均為橫波，故該實驗信號和5G信號都具有偏振現象，故B正確；
C、該實驗信號相比5G信號頻率更高，由E＝hν可知光子能量更高，故C錯誤；
D、所有的電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故D錯誤。
故選：B。
（2024 南通一模）圖甲為LC振蕩電路，振蕩電流i隨時間t的變化規律如圖乙所示，則（　?。?br/>A．t1時刻，電容器充電完畢
B．t2時刻，線圈中的磁場最弱
C．t1～t2過程中，電容器極板間的電壓變大
D．t1～t2過程中，線圈中的自感電動勢變大
【解答】解：A．在振蕩電路中，當振蕩電流為零時，表示電容器充電結束，故A正確；
BC．t1～t2過程中電容器放電，電場能向磁場能轉化，t2時刻放電電流達到最大，線圈中的磁場能最大，由能量守恒定律知，此時電場能最小，電容器兩極板間的電壓最小，故BC錯誤；
D．電流的變化率越大自感電動勢越大，反之電流的變化率越小自感電動勢越小，在t1～t2過程中，電流的變化率逐漸減小，則可知線圈的自感電動勢逐漸減小，故D錯誤。
故選：A。
（2024 泰州模擬）微波爐是利用微波（高頻電磁波）進行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金屬爐壁會反射，遇到水和食物等會被吸收，并使食物內水分子劇烈振動而達到加熱目的。某次利用微波爐加熱食物時出現了受熱不均的情況，造成該現象的主要原因是（　　）
A．電磁波在食物內部發生了干涉
B．電磁波在食物內部發生了折射
C．電磁波在食物表面發生了反射
D．電磁波經過食物時發生了衍射
【解答】解：干涉現象是指兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區域始終加強，在另一些區域則始終削弱，形成穩定的強弱分布的現象。造成微波爐加熱食物時出現受熱不均的情況的主要原因是電磁波的干涉現象，在加強區和減弱區受熱不均勻。故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
（多選）（2024 湖南模擬）下圖甲為超聲波懸浮儀，上方圓柱體中，高頻電信號（由圖乙電路產生）通過壓電陶瓷轉換成同頻率的高頻聲信號，發出超聲波，下方圓柱體將接收到的超聲波信號反射回去。兩列超聲波信號疊加后，會出現振幅幾乎為零的點——節點，在節點兩側聲波壓力的作用下，小水珠能在節點處附近保持懸浮狀態，該情境可等效簡化為圖丙所示情形，圖丙為某時刻兩列超聲波的波形圖，P、Q為波源，該時刻P、Q波源產生的波形分別傳到了點M（﹣1.5cm，0）和點N（0.5cm，0），已知聲波傳播的速度為340m/s，LC振蕩回路的振蕩周期為，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．該超聲波懸浮儀是利用干涉原理，且發出的超聲波信號頻率為340Hz
B．兩列波疊加穩定后，波源P、Q之間小水珠共有9個懸浮點
C．小水珠在懸浮狀態點所受聲波壓力的合力豎直向下
D．要懸浮儀中的節點個數增加，可拔出圖乙線圈中的鐵芯
【解答】解：A．由丙圖可知超聲波的波長λ＝1cm＝0.01m超聲波懸浮儀所發出的超聲波信號頻率為：
代入數據得：f＝3.4×104Hz，故A錯誤；
B．由丙圖可知，波源P、Q振動步調相反，當波程差為波長的整數倍時，該點是振動減弱點，設波源P、Q之間某一點坐標為x，懸浮點為振動減弱點，滿足
|（2﹣x）﹣[x﹣（﹣2.5）]|＝nλ（n為自然數）
解得：x＝±0.25、±0.75、±1.25、±1.75、﹣2.25故兩列波疊加穩定后，波源 P、Q之間小水珠共有9個懸浮點，故B正確；
C．小水珠受到重力和聲波壓力，由共點力平衡條件可知，小水珠在懸浮狀態點所受聲波壓力的合力豎直向上，故C 錯誤；
D．拔出圖乙線圈中的鐵芯，LC振蕩回路的振蕩周期減小，超聲波頻率變大，波長變短，相同空間距離內節點個數變多，故D正確。
故選：BD。第38講　光的波動性　電磁波
知識內容 考試要求 說明
光的干涉 c 1.不要求定量計算以雙縫干涉為背景的問題. 2.不要求推導相鄰兩個明條紋或暗條紋中心間距的計算公式. 3.不要求討論衍射光柵. 4.不要求討論立體電影和液晶顯示屏的原理. 5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有關問題. 6.不要求了解激光的產生機理. 7.不要求了解全息照相原理. 8.不要求理解“變化的電場相當于一種電流”. 9.不要求知道等幅振蕩的概念及等幅振蕩電路補充能量的方法. 10.不要求掌握不同波段無線電波的傳播特點. 11.不要求掌握調諧、解調的方法與相關計算. 12.不要求知道攝像管的工作原理和技術細節. 13.不要求知道電視、雷達、移動電話、因特網的技術細節. 14.不要求知道模擬信號和數字信號的區別.
光的衍射 b
光的偏振 b
激光 a
電磁波的發現 a
電磁振蕩 c
電磁波的發射和接收 b
電磁波與信息化社會 a
電磁波譜 a
一、光的干涉
1.產生條件
兩列光的頻率相同，振動方向相同，且具有恒定的相位差，才能產生穩定的干涉圖樣.
2.楊氏雙縫干涉
(1)原理如圖所示.
(2)條紋特點
①單色光：形成明暗相間的條紋，中央為亮條紋.
②白光：光屏上出現彩色條紋，且中央亮條紋是白色(填寫顏色).
(3)條紋間距公式：Δx＝λ.
3.薄膜干涉
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面反射的兩列光波.
(2)圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對應的薄膜的厚度相等.單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時形成彩色條紋.
二、光的衍射
1.發生明顯衍射的條件
只有當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，衍射現象才會明顯.
2.衍射條紋的特點
(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較
單縫衍射 圓孔衍射
單 色 光 中央為亮且寬的條紋，兩側為明暗相間的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度越弱，寬度越小 ①中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小. ②亮環或暗環間的距離隨圓孔半徑的增大而減小
白光 中央為亮且寬的白色條紋，兩側為亮度逐漸變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠的是紅光 中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的彩色的同心圓環
(2)泊松亮斑(圓盤衍射)：當光照到不透明(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時，在圓盤的陰影中心出現亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環).
三、光的偏振現象
1.偏振：光波只沿某個特定方向的振動.
2.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.
四、電磁振蕩和電磁波
1.LC振蕩電路和圖象(如圖所示)：
2.LC電路的周期、頻率公式：T＝2π，f＝ .
3.麥克斯韋電磁場理論
變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場.變化的電場和變化的磁場總是相互聯系成為一個完整的整體，這就是電磁場.
4.電磁波
電磁場(電磁能量)由近及遠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(填“需要”或“不需要”)介質；
(2)真空中電磁波的速度為3.0×108 m/s；
(3)v＝λf對電磁波同樣適用；
(4)電磁波能產生反射、折射、干涉和衍射等現象.
5.發射電磁波的條件：
(1)要有足夠高的振蕩頻率；
(2)電路必須開放，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間.
6.電磁波譜：按電磁波的波長從長到短分布是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線，形成電磁波譜；遞變規律：直線傳播能力增強，衍射能力減弱.
命題點一　光的干涉現象
類型1　楊氏雙縫干涉
1.條紋間距公式：Δx＝λ，對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大.
2.亮暗條紋的判斷方法：
如圖所示，
光源S1、S2發出的光到屏上P′點的路程差為Δr＝r2－r1.
(1)當Δr＝kλ(k＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現亮條紋.
(2)當Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現暗條紋.
（2024 深圳二模）1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結果（稱洛埃鏡實驗）。實驗基本裝置如圖所示，單色光源S發出的光直接照在光屏上，同時S發出的光還通過平面鏡反射在光屏上。從平面鏡反射的光相當于S在平面鏡中的虛像發出的，這樣就形成了兩個相干光源。設光源S到平面鏡所在平面的距離和到光屏的距離分別為a和L，光的波長為λ。如果僅改變以下條件，關于光屏上相鄰兩條亮紋間距Δx的描述正確的是（　?。?br/>A．平面鏡水平向左移動少許，Δx將變小
B．平面鏡豎直向下移動少許，Δx將變小
C．光屏向左移動少許，Δx將變大
D．點光源S由紅色換成綠色，Δx將變大
（2024 杭州二模）如圖，S為單色光源，M為一水平放置的平面鏡。S發出的光一部分直接照在豎直光屏上，另一部分通過平面鏡反射在光屏上，這樣在屏上可以看到明暗相間的條紋。設光源S到平面鏡和光屏的距離分別為a和l，相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離為Δx，則光的波長λ為（　?。?br/>A． B． C． D．
（2024 曲靖一模）半圓形玻璃磚在光學中有許多重要應用，可以用來做許多光學實驗。如圖所示，一束光由半圓形玻璃磚的左側面沿半徑射入，經AB界面折射后分為a、b兩束光，則下列說法正確的是（　　）
A．玻璃對b光的折射率大于對a光的折射率
B．現將入射光繞O點順時針轉動，則b光先消失
C．在半圓形玻璃中，b光的傳播時間大于a光的傳播時間
D．分別用a、b光在同一個裝置上做雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距
類型2　薄膜干涉
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AA′和后表面BB′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P1、P2處，兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于波長的整數倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出現亮條紋.
(2)在Q處，兩列反射回來的光波的路程差Δr等于半波長的奇數倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出現暗條紋.
（2024 湖州模擬）某同學根據光的干涉原理設計了探究不同材料熱膨脹程度的實驗裝置，如圖所示。材料甲置于玻璃平板之間，材料乙的上表面3與上層玻璃下表面2間形成空氣劈尖。單色光垂直照射到玻璃平板上，就可以觀察到干涉條紋。下列說法正確的是（　?。?br/>A．表面3可以與表面2平行
B．該條紋是由上層玻璃上表面1與下層玻璃上表面4的反射光發生干涉形成的
C．僅溫度升高，若干涉條紋向左移動，則材料甲膨脹程度大
D．僅換用頻率更小的單色光，干涉條紋將向左移動
（2024 棗莊一模）利用薄膜干涉原理可以測量金屬絲的直徑。將矩形的平行薄玻璃板AB放在水平標準工件的上面，右側墊有粗細均勻的直金屬絲，在標準工件與玻璃板之間形成一個楔形空氣膜，其截面如圖所示。用波長為λ的光，垂直標準工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行條紋，測出相鄰亮條紋中心間的距離為Δx，金屬絲與標準工件的接觸點D到楔形頂端C點的距離為L，以下說法正確的是（　?。?br/>A．條紋方向平行于CD
B．金屬絲的直徑
C．當金屬絲向右移動少許時，Δx變小
D．在同一位置換用更細的金屬絲時，Δx變小
（2024 濰坊一模）制造半導體元件，需要精確測定硅片上涂有的二氧化硅（SiO2）薄膜的厚度。把左側二氧化硅薄膜腐蝕成如圖甲所示的劈尖，用波長λ＝630nm的激光從上方照射劈尖，觀察到在腐蝕區域內有8條暗紋，且二氧化硅斜面轉為平面的棱MN處是亮紋，二氧化硅的折射率為1.5。則二氧化硅薄膜的厚度為（　?。?br/>A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm
命題點二　光的衍射和偏振現象
1.對光的衍射的理解
(1)波長越長，衍射現象越明顯.在任何情況下都可以發生衍射現象，只是明顯與不明顯的差別.
(2)衍射現象說明“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，光才可以看做是沿直線傳播的.
2.單縫衍射與雙縫干涉的比較
單縫衍射 雙縫干涉
不同點 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 干涉、衍射都是波特有的現象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋
3.光的干涉和衍射的本質
光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的.
4.光的偏振
(1)自然光與偏振光的比較
類別 自然光(非偏振光) 偏振光
光的 來源 從普通光源發出的光 自然光通過起偏振器后的光
光的振動方向 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿特定方向
(2)偏振光的應用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等.
（2024 揭陽二模）關于光學現象，下列說法正確的是（　?。?br/>A．圖甲：光導纖維中，不管光的入射角多大，一定能發生全反射
B．圖甲：若光源是白光，則射出光導纖維的光一定是彩色的
C．圖乙：看到彩色條紋，是因為光發生了衍射現象
D．圖乙：看到彩色條紋，是因為光發生了干涉現象
（多選）（2024 天津模擬）有a、b兩束平行單色光從空氣中斜射在平行玻璃磚上，它們經玻璃折射后射入空氣的光線如圖示，則有關a、b光的說法正確的是（　　）
A．若a光為黃光，b光可能為紫光
B．在同一單縫衍射實驗裝置發生衍射時b光的衍射現象更明顯
C．若a、b兩束單色光從空氣中垂直照射在平行玻璃磚上，a光在玻璃中的傳播時間長
D．同時增大兩束光的入射角，b光在平行玻璃磚的下表面先發生全反射
（2024 東城區一模）如圖甲、圖乙分別為研究光現象的兩個實驗，下列說法正確的是（　?。?br/>A．如圖甲正中央的亮點是由于光通過小孔沿直線傳播形成的
B．如圖甲所示現象是光線通過一個不透光的圓盤得到的衍射圖樣，它與光通過圓孔得到的衍射圖樣是一樣的
C．如圖乙中的P、Q是偏振片，P固定不動，緩慢轉動Q，只有如圖中所示P、Q的“透振方向”相平行的位置時光屏才是亮的
D．如圖乙所示現象可以表明光波是橫波
命題點三　電磁振蕩和電磁波
1.麥克斯韋電磁場理論
2.對電磁波譜的“三點”說明
(1)波長不同的電磁波，表現出不同的特性.其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發生干涉、衍射現象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強.
(2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊.
(3)電磁波的能量隨頻率的增大而增大.
（2024 湖州模擬）如圖甲為電容器上極板電量q隨時間t在一個周期內的變化圖線，如圖乙為LC振蕩電路的某一狀態下磁感線的情況。則（　　）
A．圖乙狀態一定發生在0～t1時間內
B．圖乙狀態一定發生在t3～t4時間內
C．t1～t2時間內電路中磁場能增強
D．t2～t3時間內自感電動勢減小
（2024 深圳二模）圖甲為測量儲罐中不導電液體高度的電路，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容C置于儲罐中，電容C可通過開關S與電感L或電源相連。當開關從a撥到b時，由電感L與電容C構成的回路中產生的振蕩電流如圖乙所示。在平行板電容器極板面積一定、兩極板間距離一定的條件下，下列說法正確的是（　?。?br/>A．儲罐內的液面高度降低時，LC回路振蕩電流的頻率將變小
B．t1﹣t2內電容器放電
C．t2﹣t3內LC回路中電場能逐漸轉化為磁場能
D．該振蕩電流的有效值為
（2024 海門區校級二模）“智能表帶”是一種新型的通話工具。如圖所示，使用時只要按動表帶上的按鈕，就能觸發表帶內的人體傳導單元，從而將信號轉換為身體可以傳輸的振動信號，通過手指傳入耳朵，根據以上描述，下列說法正確的是（　?。?br/>A．經過手指傳播的信號是電磁波
B．該振動信號傳播不依賴于介質
C．信號經表帶傳入手指的頻率不變
D．信號經表帶傳入手指的傳播速度不變
（2024 海口一模）用圖甲所示裝置探究光的波動現象，用紅光照射擋板上的雙縫，光屏上得到如圖乙所示的圖樣。為使中央亮條紋變寬，下列辦法中可行的是（　　）
A．增大雙縫間的距離
B．增大擋板和光屏間的距離
C．移動激光器遠離光屏
D．將紅色激光換成綠色激光
（2024 東湖區校級一模）如圖所示，把一個底角很小的圓錐玻璃體倒置（上表面為圓形平面，縱截面為等腰三角形）緊挨玻璃體下放有一平整矩形玻璃磚，它和圓錐玻璃體間有一層薄空氣膜。現用紅色光垂直于上表面照射，從裝置的正上方向下觀察，可以看到（　　）
A．系列不等間距的三角形條紋
B．一系列明暗相間的等間距圓形條紋
C．若將紅光換成白光，則看到黑白相間的條紋
D．若將紅光換成紫光，則看到的亮條紋數將變少
（2024 宿遷一模）如圖所示，某興趣小組用洛埃鏡實驗裝置研究光的波長，S為紅色光源，M為平面鏡。在光屏上某區域出現了明暗相間的條紋，要使得條紋間距變大，下列措施可行的是（　?。?br/>A．將光屏向左移動 B．將平面鏡向左平移
C．將光源S向下移動 D．將S換成綠色光源
（2024 甘肅模擬）如圖，波長為λ的單色光，照射到間距為d的雙縫上，雙縫到屏的距離為l（l d），屏上觀察到明暗相間的條紋。現將屏向右平移，則移動前和移動后，屏上兩相鄰亮條紋中心的間距之比為（　?。?br/>A．4：3 B．3：4 C．4：5 D．5：4
（多選）（2024 烏魯木齊模擬）我國光伏發電技術處于世界領先地位。為提高光伏發電效率，需要在光伏玻璃的上表面涂一層增透膜，而增透膜材料的折射率對透光率有明顯影響。我國某廠家發明了空心納米粒子增透膜（內部呈蜂窩狀結構），改變了材料的折射率，顯著提高了透光率。若增透膜使用折射率為n1的實心納米粒子材料制成，其最小厚度為d1；若增透膜使用折射率為n2的空心納米粒子材料制成，其最小厚度為d2。則（　?。?br/>A．n1＜n2 B．n1＞n2 C．n1d1＝n1d2 D．n1d1＞n2d2
（2023 山東模擬）如圖所示，一束平行光垂直照射到有兩條狹縫S1和S2的擋板上，狹縫S1和S2的間距和寬度都很小。下列說法正確的是（　?。?br/>A．光通過狹縫S1和S2時會發生衍射現象
B．無論用哪種頻率的光照射雙縫，光屏上都會呈現中間寬、兩端窄的條紋
C．用藍光照射時產生的條紋間距比用紅光照射時產生的條紋間距大
D．若用白光照射雙縫，光屏上會呈現一片白色
（2023 鎮江三模）如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會產生極小反射光強，下列說法正確的是（　?。?br/>A．“凹槽”產生極小光強是由于衍射現象形成
B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同
C．激光在介質中的波長可能為“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同
（2023 菏澤二模）如圖所示透明薄膜的左側比右側稍厚，截面ABC可視為三角形。一束單色平行光照射到該薄膜上會呈現明暗相間的條紋。以下說法正確的是（　?。?br/>A．同一條紋對應的薄膜厚度相同
B．條紋平行于AC
C．分別用紅光和紫光照射，紫光形成的條紋較稀疏
D．這是光的色散現象
（2024 重慶模擬）如圖所示，ABCD為半圓柱體玻璃的橫截面，O為圓心，CD為直徑，E為直徑上一點。一束由a、b兩種光組成的復色光從真空中由E點射入玻璃，a光傳播至A點，b光傳播至B點。所有光線與半圓面平行，AB∥CD，∠DEA＝60°，∠DEB＝37°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．b光傳播到B點會發生全反射
B．a光在玻璃中的傳播速度小于b光
C．同一障礙物，a光的衍射現象比b光明顯
D．a光沿EA傳播的時間等于b光沿EB傳播的時間
（2024 遼寧模擬）光刻機是制作芯片的核心裝置，主要功能是利用光線把掩膜版上的圖形印制到硅片上。如圖所示，DUV光刻機使用的是深紫外線，其波長為193nm。為提高投影精細圖的能力，在光刻膠和投影物鏡之間填充液體以提高分辨率，則與沒加入液體相比，下列說法正確的是（　　）
A．深紫外線進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間更長
C．深紫外線光子的能量在液體中更大
D．深紫外線在液體中更容易發生衍射，能提高分辨率
（2024 房山區一模）下列有關光現象的說法正確的是（　　）
A．在太陽光照射下，水面上油膜出現彩色條紋是光的衍射現象
B．光導纖維內芯材料的折射率比外套材料的折射率小
C．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為藍光，則條紋間距變寬
D．光的偏振現象說明光是一種橫波
（2024 天津模擬）太赫茲通信作為實現6G（第六代通信技術）愿景的關鍵技術，已得到全球通信業認可。2023年4月，我國成功完成了太赫茲軌道角動量的實時無線傳輸通信實驗，實現重大技術突破，為6G通信技術的發展提供了重要保障和支撐。該實驗通信頻率為1.1×105MHz，遠遠超出5G（第五代通信技術）信號頻率。關于該實驗信號與5G信號下列說法正確的是（　?。?br/>A．該實驗信號和5G信號都屬于電磁波，且都可能是縱波
B．該實驗信號和5G信號都一定具有偏振現象
C．該實驗信號相比5G信號光子能量更小
D．該實驗信號相比5G信號在真空中的傳播速度更小
（2024 南通一模）圖甲為LC振蕩電路，振蕩電流i隨時間t的變化規律如圖乙所示，則（　?。?br/>A．t1時刻，電容器充電完畢
B．t2時刻，線圈中的磁場最弱
C．t1～t2過程中，電容器極板間的電壓變大
D．t1～t2過程中，線圈中的自感電動勢變大
（2024 泰州模擬）微波爐是利用微波（高頻電磁波）進行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金屬爐壁會反射，遇到水和食物等會被吸收，并使食物內水分子劇烈振動而達到加熱目的。某次利用微波爐加熱食物時出現了受熱不均的情況，造成該現象的主要原因是（　?。?br/>A．電磁波在食物內部發生了干涉
B．電磁波在食物內部發生了折射
C．電磁波在食物表面發生了反射
D．電磁波經過食物時發生了衍射
（多選）（2024 湖南模擬）下圖甲為超聲波懸浮儀，上方圓柱體中，高頻電信號（由圖乙電路產生）通過壓電陶瓷轉換成同頻率的高頻聲信號，發出超聲波，下方圓柱體將接收到的超聲波信號反射回去。兩列超聲波信號疊加后，會出現振幅幾乎為零的點——節點，在節點兩側聲波壓力的作用下，小水珠能在節點處附近保持懸浮狀態，該情境可等效簡化為圖丙所示情形，圖丙為某時刻兩列超聲波的波形圖，P、Q為波源，該時刻P、Q波源產生的波形分別傳到了點M（﹣1.5cm，0）和點N（0.5cm，0），已知聲波傳播的速度為340m/s，LC振蕩回路的振蕩周期為，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．該超聲波懸浮儀是利用干涉原理，且發出的超聲波信號頻率為340Hz
B．兩列波疊加穩定后，波源P、Q之間小水珠共有9個懸浮點
C．小水珠在懸浮狀態點所受聲波壓力的合力豎直向下
D．要懸浮儀中的節點個數增加，可拔出圖乙線圈中的鐵芯

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