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第38讲　光的波动性　电磁波
知识内容 考试要求 说明
光的干涉 c 1.不要求定量计算以双缝干涉为背景的问题. 2.不要求推导相邻两个明条纹或暗条纹中心间距的计算公式. 3.不要求讨论衍射光栅. 4.不要求讨论立体电影和液晶显示屏的原理. 5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有关问题. 6.不要求了解激光的产生机理. 7.不要求了解全息照相原理. 8.不要求理解“变化的电场相当于一种电流”. 9.不要求知道等幅振荡的概念及等幅振荡电路补充能量的方法. 10.不要求掌握不同波段无线电波的传播特点. 11.不要求掌握调谐、解调的方法与相关计算. 12.不要求知道摄像管的工作原理和技术细节. 13.不要求知道电视、雷达、移动电话、因特网的技术细节. 14.不要求知道模拟信号和数字信号的区别.
光的衍射 b
光的偏振 b
激光 a
电磁波的发现 a
电磁振荡 c
电磁波的发射和接收 b
电磁波与信息化社会 a
电磁波谱 a
一、光的干涉
1.产生条件
两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样.
2.杨氏双缝干涉
(1)原理如图所示.
(2)条纹特点
①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹.
②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色).
(3)条纹间距公式：Δx＝λ.
3.薄膜干涉
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波.
(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹.
二、光的衍射
1.发生明显衍射的条件
只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象才会明显.
2.衍射条纹的特点
(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较
单缝衍射 圆孔衍射
单 色 光 中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小. ②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而减小
白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心圆环
(2)泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到不透明(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).
三、光的偏振现象
1.偏振：光波只沿某个特定方向的振动.
2.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.
四、电磁振荡和电磁波
1.LC振荡电路和图象(如图所示)：
2.LC电路的周期、频率公式：T＝2π，f＝ .
3.麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场.变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场.
4.电磁波
电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.
(1)电磁波是横波，在空间传播不需要(填“需要”或“不需要”)介质；
(2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s；
(3)v＝λf对电磁波同样适用；
(4)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.
5.发射电磁波的条件：
(1)要有足够高的振荡频率；
(2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.
6.电磁波谱：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱；递变规律：直线传播能力增强，衍射能力减弱.
命题点一　光的干涉现象
类型1　杨氏双缝干涉
1.条纹间距公式：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大.
2.亮暗条纹的判断方法：
如图所示，
光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1.
(1)当Δr＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现亮条纹.
(2)当Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹.
（2024 深圳二模）1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为λ。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距Δx的描述正确的是（　　）
A．平面镜水平向左移动少许，Δx将变小
B．平面镜竖直向下移动少许，Δx将变小
C．光屏向左移动少许，Δx将变大
D．点光源S由红色换成绿色，Δx将变大
【解答】解：根据作图法可得下图，其中阴影部分为发生干涉的区域；
光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，双缝SS'之间的距离为d，则d＝2a，而光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离L，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式：Δx
可得：Δx
A、平面镜水平向左移动少许，L与d不变，则Δx不变，故A错误；
B、平面镜竖直向下移动少许，d增大，则Δx将变小，故B正确；
C、光屏向左移动少许，L减小，则Δx将变小，故C错误；
D、点光源S由红色换成绿色，Δx将变小，故D错误。
故选：B。
（2024 杭州二模）如图，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为Δx，则光的波长λ为（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：光源S发出的光通过平面镜反射到光屏上，可看作是由光源S经平面镜所成的虚像发出的光直线传播到光屏上，这样光源S和其虚像可看作是双缝干涉的双缝，光源S和其虚像之间的距离（即等效为双缝的间距）为：d＝2a，光源到屏的距离（即双缝到屏的距离）l，根据双缝干涉的相邻亮条纹间距公式Δxλ可得：λ，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（2024 曲靖一模）半圆形玻璃砖在光学中有许多重要应用，可以用来做许多光学实验。如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的左侧面沿半径射入，经AB界面折射后分为a、b两束光，则下列说法正确的是（　　）
A．玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率
B．现将入射光绕O点顺时针转动，则b光先消失
C．在半圆形玻璃中，b光的传播时间大于a光的传播时间
D．分别用a、b光在同一个装置上做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
【解答】解：A．由光路可知，玻璃对a光的偏折程度较大，可知玻璃对b光的折射率小于对a光的折射率，故A错误；
B．现将入射光绕O点顺时针转动，光线在AB面上的入射角变大，则折射角变大，因a光折射角大于b光，可知a光先消失，故B错误；
C．根据可知a光在玻璃里的速度较小，根据t可知，b光的传播时间小于a光的传播时间，故C错误；
D．因a光折射率较大，则频率较大，波长较短，分别用a、b光在同一个装置上做双缝干涉实验，根据
可知a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故D正确。
故选：D。
类型2　薄膜干涉
1.形成
如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加.
2.亮、暗条纹的判断
(1)在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现亮条纹.
(2)在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹.
（2024 湖州模拟）某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示。材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面3与上层玻璃下表面2间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　）
A．表面3可以与表面2平行
B．该条纹是由上层玻璃上表面1与下层玻璃上表面4的反射光发生干涉形成的
C．仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大
D．仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动
【解答】解：A、薄膜干涉是等厚干涉，若表面3与表面2平行，则不能产生条纹，故A错误；
B、根据薄膜干涉的原理可知，该条纹是由上层玻璃下表面2与材料乙的上表面3的反射光发生干涉形成的，故B错误；
C、从劈形空气层的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹。根据条纹的位置与空气层的厚度是对应的，劈形空气层厚度变大，同一厚度的空气层向劈尖移动，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动。温度升高时，材料甲和乙均发生热膨胀，体积增大。若干涉条纹向左移动，即条纹向空气膜较薄的方向移动，则说明乙与玻璃之间的空气膜厚度增大，则材料甲膨胀程度大，故C正确；
D、仅换用频率更小的单色光，根据可知光的波长更长，由于相同的条纹个数情况下波长较长的光对应的薄膜的厚度更大，则干涉条纹将向右移动，故D错误。
故选：C。
（2024 枣庄一模）利用薄膜干涉原理可以测量金属丝的直径。将矩形的平行薄玻璃板AB放在水平标准工件的上面，右侧垫有粗细均匀的直金属丝，在标准工件与玻璃板之间形成一个楔形空气膜，其截面如图所示。用波长为λ的光，垂直标准工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻亮条纹中心间的距离为Δx，金属丝与标准工件的接触点D到楔形顶端C点的距离为L，以下说法正确的是（　　）
A．条纹方向平行于CD
B．金属丝的直径
C．当金属丝向右移动少许时，Δx变小
D．在同一位置换用更细的金属丝时，Δx变小
【解答】解：A．根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，方向应垂直于CD方向，故A错误；
B．设金属丝直径为d，玻璃板与标准工件间夹角为α，由几何关系有
当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差为
由几何关系有
联立解得：，故B正确；
C．当金属丝向右移动少许时，即L增大，则相邻亮条纹中心间的距离Δx变大，故C错误；
D．在同一位置换用更细的金属丝时，L不变，d减小，则相邻亮条纹中心间的距离Δx变大，故D错误。
故选：B。
（2024 潍坊一模）制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（SiO2）薄膜的厚度。把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，用波长λ＝630nm的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹，二氧化硅的折射率为1.5。则二氧化硅薄膜的厚度为（　　）
A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm
【解答】解：设膜厚度为d，因薄膜上下表面反射都有半波损失，斜面上有8条暗纹，MN处为亮纹，则有：2nd＝8λ，其中n是为SiO2折射率为1.50
可得：
代入数据解得d＝1680nm。故A正确，BCD错误。
故选：A。
命题点二　光的衍射和偏振现象
1.对光的衍射的理解
(1)波长越长，衍射现象越明显.在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别.
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的.
2.单缝衍射与双缝干涉的比较
单缝衍射 双缝干涉
不同点 条纹 宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等
条纹 间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
亮度 情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等
相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
3.光的干涉和衍射的本质
光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的.
4.光的偏振
(1)自然光与偏振光的比较
类别 自然光(非偏振光) 偏振光
光的 来源 从普通光源发出的光 自然光通过起偏振器后的光
光的振动方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向
(2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等.
（2024 揭阳二模）关于光学现象，下列说法正确的是（　　）
A．图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射
B．图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的
C．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象
D．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象
【解答】解：AB．图甲：光导纤维中，只有光的入射角大于等于发生全反射的临界角，才能发生全反射，若光源是白光，如果所有颜色光在光导纤维均能发生全反射，则所有颜色光的传播路径完全相同，从光导纤维中射出的光仍然是白光，故AB错误；
CD．图乙：看到彩色条纹，是光在空气劈尖膜的前、后两表面反射形成的两列光波干涉的结果，故C错误，D正确。
故选：D。
（多选）（2024 天津模拟）有a、b两束平行单色光从空气中斜射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图示，则有关a、b光的说法正确的是（　　）
A．若a光为黄光，b光可能为紫光
B．在同一单缝衍射实验装置发生衍射时b光的衍射现象更明显
C．若a、b两束单色光从空气中垂直照射在平行玻璃砖上，a光在玻璃中的传播时间长
D．同时增大两束光的入射角，b光在平行玻璃砖的下表面先发生全反射
【解答】解：A、根据光路图知，a光的偏折程度大于b光，则a光的折射率大于b光的折射率，黄光折射率小于紫光折射率，故A错误；
B、光的折射率大，则频率大，波长小，则a光的波长小，b光的波长大，b光衍射现象更明显，故B正确；
C、根据v知，a光在玻璃中传播的速度较小，a光在玻璃中的传播时间长，故C正确；
D、由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，a、b两种单色光在下表面不可能发生全反射，故D错误。
故选：BC。
（2024 东城区一模）如图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验，下列说法正确的是（　　）
A．如图甲正中央的亮点是由于光通过小孔沿直线传播形成的
B．如图甲所示现象是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，它与光通过圆孔得到的衍射图样是一样的
C．如图乙中的P、Q是偏振片，P固定不动，缓慢转动Q，只有如图中所示P、Q的“透振方向”相平行的位置时光屏才是亮的
D．如图乙所示现象可以表明光波是横波
【解答】解：A．图甲正中央的亮点是由于光通过小圆板发生光的衍射得到的，故A错误；
B．圆孔衍射，光的衍射现象的一种。光波通过细小圆孔后产生的衍射，屏上中央亮区多，暗区少，与光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样不一样。故B错误；
C．图乙中的P、Q是偏振片，P固定不动，缓慢转动Q，P、Q的“透振方向”相平行的位置时光屏是最亮的，P、Q的“透振方向“相垂直的位置时光屏是暗的，其他─般的夹角位置，亮度介于两者之间，故C错误；
D．只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确。
故选：D。
命题点三　电磁振荡和电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论
2.对电磁波谱的“三点”说明
(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强.
(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠.
(3)电磁波的能量随频率的增大而增大.
（2024 湖州模拟）如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线，如图乙为LC振荡电路的某一状态下磁感线的情况。则（　　）
A．图乙状态一定发生在0～t1时间内
B．图乙状态一定发生在t3～t4时间内
C．t1～t2时间内电路中磁场能增强
D．t2～t3时间内自感电动势减小
【解答】解：AB、由安培定则可知图乙时刻电流的方向从下向上，根据电磁振荡周期性变化的规律可知，可能是上极板带正电，电容器正在充电，则对应的时刻为0～t1时间内；也可能是上极板带负电，电容器正在放电，则对应的时刻为t3～t4时间内，故AB错误；
C、由图可知，t1～t2时间内，上极板电量为正，且减小，可知电容器正在放电，则回路内的电流正在增大，则电流产生的磁场增强，所以t1～t2时间内电路中磁场能增强，故C正确；
D、由图可知，t2～t3时间内，上极板带负电且电荷量不断增大，则电容器反向充电，此过程中线圈产生的自感电动势逐渐增大，故D错误。
故选：C。
（2024 深圳二模）图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．储罐内的液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
B．t1﹣t2内电容器放电
C．t2﹣t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．该振荡电流的有效值为
【解答】解：A、当储罐内的液面高度降低时，两板间充入的电介质减少，电容减小，根据LC振荡周期T＝2π可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故A错误；
B、t1～t2内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故B错误；
C、t2﹣t3内LC回路中电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；
D、该振荡电流的有效值为I，故D错误；
故选：C。
（2024 海门区校级二模）“智能表带”是一种新型的通话工具。如图所示，使用时只要按动表带上的按钮，就能触发表带内的人体传导单元，从而将信号转换为身体可以传输的振动信号，通过手指传入耳朵，根据以上描述，下列说法正确的是（　　）
A．经过手指传播的信号是电磁波
B．该振动信号传播不依赖于介质
C．信号经表带传入手指的频率不变
D．信号经表带传入手指的传播速度不变
【解答】解：AB、经过手指传播的振动信号是机械波，而机械波的传播需要依赖介质，故AB错误；
C、机械波的频率由波源决定，与介质无关，所以信号经表带传入手指的频率不变，故C正确；
D、信号经表带传入手指，介质发生变化，则传播速度发生变化，故D错误。
故选：C。
（2024 海口一模）用图甲所示装置探究光的波动现象，用红光照射挡板上的双缝，光屏上得到如图乙所示的图样。为使中央亮条纹变宽，下列办法中可行的是（　　）
A．增大双缝间的距离
B．增大挡板和光屏间的距离
C．移动激光器远离光屏
D．将红色激光换成绿色激光
【解答】解：A、由公式可知，增大双缝间的距离d，则中央亮条纹变窄，故A错误；
B、由公式可知，增大挡板和光屏间的距离L，则中央亮条纹变宽，故B正确；
C、由公式可知，移动激光器远离光屏，中央亮条纹宽度不变，故C错误；
D、由公式可知，将红色激光换成绿色激光，由于绿色光的波长小，则中央亮条纹变窄，故D错误。
故选：B。
（2024 东湖区校级一模）如图所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置（上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形）紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜。现用红色光垂直于上表面照射，从装置的正上方向下观察，可以看到（　　）
A．系列不等间距的三角形条纹
B．一系列明暗相间的等间距圆形条纹
C．若将红光换成白光，则看到黑白相间的条纹
D．若将红光换成紫光，则看到的亮条纹数将变少
【解答】解：AB、由于截面是等腰三角形，从圆心向外，经过相同的宽度空气膜厚度增加量相同，根据光的干涉原理，从装置的正上方向下观察，可以看到一系列明暗相间的等间距圆形条纹，故A错误，B正确；
C、若将红光换成白光，则看到明暗相间的彩色条纹，故C错误；
D、由于红光的波长比紫光的长，若将红光换成紫光，则看到条纹间距减小，从而亮条纹数将增多，故D错误。
故选：B。
（2024 宿迁一模）如图所示，某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长，S为红色光源，M为平面镜。在光屏上某区域出现了明暗相间的条纹，要使得条纹间距变大，下列措施可行的是（　　）
A．将光屏向左移动 B．将平面镜向左平移
C．将光源S向下移动 D．将S换成绿色光源
【解答】解：光源S直接照射到光屏上的光和通过平面镜反射的光在光屏上相遇，发生干涉，呈现干涉条纹该情况与双缝干涉的情况相似，设光源到屏的距离可以看作双缝到屏的距离L，光源S到S在平面镜中虚像S′的间距看作双缝的间距，大小为2d，如图
结合双缝干涉的相邻条纹间距公式可得
A、将光屏向左移动，L减小，相邻亮条纹间距变小，故A错误；
B、将平面镜向左平移，L与d不变，则相邻亮条纹纹的间距不变，故B错误；
C、将光源S向下移动，d减小，相邻亮条纹间距变宽，故C正确；
D、将S换成绿色光源，将光源的频率变大，波长减小，相邻亮条纹间距变小，故D错误。
故选：C。
（2024 甘肃模拟）如图，波长为λ的单色光，照射到间距为d的双缝上，双缝到屏的距离为l（l d），屏上观察到明暗相间的条纹。现将屏向右平移，则移动前和移动后，屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为（　　）
A．4：3 B．3：4 C．4：5 D．5：4
【解答】解：根据条纹间距公式可知，移动前屏上两相邻亮条纹中心的间距
根据条纹间距公式可知，移动后屏上两相邻亮条纹中心的间距
屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为
Δx1：Δx2＝4：5
故ABD错误，C正确；
故选：C。
（多选）（2024 乌鲁木齐模拟）我国光伏发电技术处于世界领先地位。为提高光伏发电效率，需要在光伏玻璃的上表面涂一层增透膜，而增透膜材料的折射率对透光率有明显影响。我国某厂家发明了空心纳米粒子增透膜（内部呈蜂窝状结构），改变了材料的折射率，显著提高了透光率。若增透膜使用折射率为n1的实心纳米粒子材料制成，其最小厚度为d1；若增透膜使用折射率为n2的空心纳米粒子材料制成，其最小厚度为d2。则（　　）
A．n1＜n2 B．n1＞n2 C．n1d1＝n1d2 D．n1d1＞n2d2
【解答】解：AB、根据介质的折射率大于空气的折射率可知，实心纳米粒子材料的折射率大于空心纳米粒子材料的折射率，即n1＞n2，故A错误，B正确；
CD、增透膜前、后两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，从减少了反射光的能量，提高了透光率。根据光的干涉的特点，可知当光程差等于半波长的奇数倍时，两列光相互抵消，即： （2m+1）＝2d （其中m＝0、1、2、3、…），则增透膜厚度最小时，即：d ①
其中λ是光在增透膜内的波长。
设增透膜对光的折射率为n，光在真空中的波长为λ0，则 ②
联立可得：λ0＝4nd
由λ0＝4nd可知，，故C正确，D错误。
故选：BC。
（2023 山东模拟）如图所示，一束平行光垂直照射到有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2的间距和宽度都很小。下列说法正确的是（　　）
A．光通过狭缝S1和S2时会发生衍射现象
B．无论用哪种频率的光照射双缝，光屏上都会呈现中间宽、两端窄的条纹
C．用蓝光照射时产生的条纹间距比用红光照射时产生的条纹间距大
D．若用白光照射双缝，光屏上会呈现一片白色
【解答】解：A．由衍射现象可知，光通过狭缝S1和S2时会发生衍射现象，故A正确；
B．用单一频率的光照射双缝，会发生干涉现象，屏上呈现的干涉条纹是等宽等间距的，故B错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式，因为红光的波长比蓝光的波长长，所以红光产生的条纹间距大，故C错误；
D．若用白光照射，则光屏上会呈现彩色的干涉条纹，故D错误。
故选：A。
（2023 镇江三模）如图所示，某种光盘利用“凹槽”、“平面”记录信息，激光照射到“凹槽”会产生极小反射光强，下列说法正确的是（　　）
A．“凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成
B．“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同
C．激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
【解答】解：A．根据光的干涉知识分析可知，“凹槽”产生极小光强是由于由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后相消，是干涉现象形成，不是属于衍射现象，故A错误；
B．“凹槽”中有透明介质，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度不相同，故B错误；
C．由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱，考虑到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍应该为激光束半波长的奇数倍，故C错误；
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光，频率相同，故D正确。
故选：D。
（2023 菏泽二模）如图所示透明薄膜的左侧比右侧稍厚，截面ABC可视为三角形。一束单色平行光照射到该薄膜上会呈现明暗相间的条纹。以下说法正确的是（　　）
A．同一条纹对应的薄膜厚度相同
B．条纹平行于AC
C．分别用红光和紫光照射，紫光形成的条纹较稀疏
D．这是光的色散现象
【解答】解：A、条纹是由薄膜的上表面和薄膜的下表面的反射光发生干涉后形成的，相邻亮条纹之间薄膜的厚度差等于半个波长，同一亮条纹空气膜对应厚度差相等，同一厚度的地方形成同一干涉条纹。故A正确；
B、干涉条纹与AC边垂直，故B错误；
C、紫光的频率比红光的高，紫光波长更小，相邻条纹间距更小，条纹密集，故C错误；
D、这是光的干涉现象，光的色散是将复色光分解为单色光的现象，故D错误。
故选：A。
（2024 重庆模拟）如图所示，ABCD为半圆柱体玻璃的横截面，O为圆心，CD为直径，E为直径上一点。一束由a、b两种光组成的复色光从真空中由E点射入玻璃，a光传播至A点，b光传播至B点。所有光线与半圆面平行，AB∥CD，∠DEA＝60°，∠DEB＝37°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，则下列说法正确的是（　　）
A．b光传播到B点会发生全反射
B．a光在玻璃中的传播速度小于b光
C．同一障碍物，a光的衍射现象比b光明显
D．a光沿EA传播的时间等于b光沿EB传播的时间
【解答】解：A、
如图所示，在B点的入射角小于在E点的折射角，因此b光在B点不会发生全反射，故A错误。
B、根据图像，设两个单色光入射角为θ，那么a光的折射率为：，b光的折射率为：nb。sin30°＜sin53°，所以na＞nb，因此va＜vb。故B正确。
C、光的波长越大，衍射显现越明显。图中a光的折射率大于b光，根据折射率越大，波长越小，可以判断a光波长更小，因此b的衍射现象应该更明显。故C错误。
D、由A选项中公式可得va①，vb②；时间ta③，tb④；
设A，B两点到CD的距离为l，那么EA⑤，EB⑥；联立上述六个公式，可得ta，tb。所以ta＞tb。故D错误。
故选：B。
（2024 辽宁模拟）光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，则与没加入液体相比，下列说法正确的是（　　）
A．深紫外线进入液体后传播速度变大
B．传播相等的距离，深紫外线在液体中所需的时间更长
C．深紫外线光子的能量在液体中更大
D．深紫外线在液体中更容易发生衍射，能提高分辨率
【解答】解：A、光在真空中传播速度c大于在介质中传播速度v，则知深紫外线进入液体后传播速度变小，故A错误；
B、设传播L距离，在真空中的时间为。在液体中所需的时间为，因v＜c，所以t′＞t，故B正确；
C、光的频率由光源决定，与介质无关，可知深紫外线进入液体频率不变，根据E＝hν可知光子的能量不变，故C错误；
D、深紫外线进入液体频率不变，传播速度变小，由v＝λf分析可知波长变短，更不容易发生明显衍射，故D错误。
故选：B。
（2024 房山区一模）下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色条纹是光的衍射现象
B．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率小
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为蓝光，则条纹间距变宽
D．光的偏振现象说明光是一种横波
【解答】解：A、在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，故A错误；
B、光导纤维丝的原理是全反射，光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B错误；
C、双缝干涉的条纹间距Δxλ，其中L是指屏和双缝之间的距离，d两缝之间距离，若仅将入射光由红光改为蓝光，由于红光的频率小，波长大，所以条纹间距变窄，故C错误；
D、光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波，故D正确。
故选：D。
（2024 天津模拟）太赫兹通信作为实现6G（第六代通信技术）愿景的关键技术，已得到全球通信业认可。2023年4月，我国成功完成了太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，实现重大技术突破，为6G通信技术的发展提供了重要保障和支撑。该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率。关于该实验信号与5G信号下列说法正确的是（　　）
A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波
B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象
C．该实验信号相比5G信号光子能量更小
D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小
【解答】解：A、电磁波均为横波，故A错误；
B、电磁波均为横波，故该实验信号和5G信号都具有偏振现象，故B正确；
C、该实验信号相比5G信号频率更高，由E＝hν可知光子能量更高，故C错误；
D、所有的电磁波在真空中的传播速度均为光速，故D错误。
故选：B。
（2024 南通一模）图甲为LC振荡电路，振荡电流i随时间t的变化规律如图乙所示，则（　　）
A．t1时刻，电容器充电完毕
B．t2时刻，线圈中的磁场最弱
C．t1～t2过程中，电容器极板间的电压变大
D．t1～t2过程中，线圈中的自感电动势变大
【解答】解：A．在振荡电路中，当振荡电流为零时，表示电容器充电结束，故A正确；
BC．t1～t2过程中电容器放电，电场能向磁场能转化，t2时刻放电电流达到最大，线圈中的磁场能最大，由能量守恒定律知，此时电场能最小，电容器两极板间的电压最小，故BC错误；
D．电流的变化率越大自感电动势越大，反之电流的变化率越小自感电动势越小，在t1～t2过程中，电流的变化率逐渐减小，则可知线圈的自感电动势逐渐减小，故D错误。
故选：A。
（2024 泰州模拟）微波炉是利用微波（高频电磁波）进行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金属炉壁会反射，遇到水和食物等会被吸收，并使食物内水分子剧烈振动而达到加热目的。某次利用微波炉加热食物时出现了受热不均的情况，造成该现象的主要原因是（　　）
A．电磁波在食物内部发生了干涉
B．电磁波在食物内部发生了折射
C．电磁波在食物表面发生了反射
D．电磁波经过食物时发生了衍射
【解答】解：干涉现象是指两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。造成微波炉加热食物时出现受热不均的情况的主要原因是电磁波的干涉现象，在加强区和减弱区受热不均匀。故A正确，BCD错误。
故选：A。
（多选）（2024 湖南模拟）下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，该时刻P、Q波源产生的波形分别传到了点M（﹣1.5cm，0）和点N（0.5cm，0），已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（　　）
A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波叠加稳定后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯
【解答】解：A．由丙图可知超声波的波长λ＝1cm＝0.01m超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为：
代入数据得：f＝3.4×104Hz，故A错误；
B．由丙图可知，波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x，悬浮点为振动减弱点，满足
|（2﹣x）﹣[x﹣（﹣2.5）]|＝nλ（n为自然数）
解得：x＝±0.25、±0.75、±1.25、±1.75、﹣2.25故两列波叠加稳定后，波源 P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B正确；
C．小水珠受到重力和声波压力，由共点力平衡条件可知，小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向上，故C 错误；
D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。
故选：BD。第38讲　光的波动性　电磁波
知识内容 考试要求 说明
光的干涉 c 1.不要求定量计算以双缝干涉为背景的问题. 2.不要求推导相邻两个明条纹或暗条纹中心间距的计算公式. 3.不要求讨论衍射光栅. 4.不要求讨论立体电影和液晶显示屏的原理. 5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有关问题. 6.不要求了解激光的产生机理. 7.不要求了解全息照相原理. 8.不要求理解“变化的电场相当于一种电流”. 9.不要求知道等幅振荡的概念及等幅振荡电路补充能量的方法. 10.不要求掌握不同波段无线电波的传播特点. 11.不要求掌握调谐、解调的方法与相关计算. 12.不要求知道摄像管的工作原理和技术细节. 13.不要求知道电视、雷达、移动电话、因特网的技术细节. 14.不要求知道模拟信号和数字信号的区别.
光的衍射 b
光的偏振 b
激光 a
电磁波的发现 a
电磁振荡 c
电磁波的发射和接收 b
电磁波与信息化社会 a
电磁波谱 a
一、光的干涉
1.产生条件
两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样.
2.杨氏双缝干涉
(1)原理如图所示.
(2)条纹特点
①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹.
②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色).
(3)条纹间距公式：Δx＝λ.
3.薄膜干涉
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波.
(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹.
二、光的衍射
1.发生明显衍射的条件
只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象才会明显.
2.衍射条纹的特点
(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较
单缝衍射 圆孔衍射
单 色 光 中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小. ②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而减小
白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心圆环
(2)泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到不透明(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).
三、光的偏振现象
1.偏振：光波只沿某个特定方向的振动.
2.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.
四、电磁振荡和电磁波
1.LC振荡电路和图象(如图所示)：
2.LC电路的周期、频率公式：T＝2π，f＝ .
3.麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场.变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场.
4.电磁波
电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.
(1)电磁波是横波，在空间传播不需要(填“需要”或“不需要”)介质；
(2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s；
(3)v＝λf对电磁波同样适用；
(4)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.
5.发射电磁波的条件：
(1)要有足够高的振荡频率；
(2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.
6.电磁波谱：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱；递变规律：直线传播能力增强，衍射能力减弱.
命题点一　光的干涉现象
类型1　杨氏双缝干涉
1.条纹间距公式：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大.
2.亮暗条纹的判断方法：
如图所示，
光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1.
(1)当Δr＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现亮条纹.
(2)当Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹.
（2024 深圳二模）1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为λ。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距Δx的描述正确的是（　　）
A．平面镜水平向左移动少许，Δx将变小
B．平面镜竖直向下移动少许，Δx将变小
C．光屏向左移动少许，Δx将变大
D．点光源S由红色换成绿色，Δx将变大
（2024 杭州二模）如图，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为Δx，则光的波长λ为（　　）
A． B． C． D．
（2024 曲靖一模）半圆形玻璃砖在光学中有许多重要应用，可以用来做许多光学实验。如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的左侧面沿半径射入，经AB界面折射后分为a、b两束光，则下列说法正确的是（　　）
A．玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率
B．现将入射光绕O点顺时针转动，则b光先消失
C．在半圆形玻璃中，b光的传播时间大于a光的传播时间
D．分别用a、b光在同一个装置上做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
类型2　薄膜干涉
1.形成
如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加.
2.亮、暗条纹的判断
(1)在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现亮条纹.
(2)在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹.
（2024 湖州模拟）某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示。材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面3与上层玻璃下表面2间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　）
A．表面3可以与表面2平行
B．该条纹是由上层玻璃上表面1与下层玻璃上表面4的反射光发生干涉形成的
C．仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大
D．仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动
（2024 枣庄一模）利用薄膜干涉原理可以测量金属丝的直径。将矩形的平行薄玻璃板AB放在水平标准工件的上面，右侧垫有粗细均匀的直金属丝，在标准工件与玻璃板之间形成一个楔形空气膜，其截面如图所示。用波长为λ的光，垂直标准工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻亮条纹中心间的距离为Δx，金属丝与标准工件的接触点D到楔形顶端C点的距离为L，以下说法正确的是（　　）
A．条纹方向平行于CD
B．金属丝的直径
C．当金属丝向右移动少许时，Δx变小
D．在同一位置换用更细的金属丝时，Δx变小
（2024 潍坊一模）制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（SiO2）薄膜的厚度。把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，用波长λ＝630nm的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹，二氧化硅的折射率为1.5。则二氧化硅薄膜的厚度为（　　）
A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm
命题点二　光的衍射和偏振现象
1.对光的衍射的理解
(1)波长越长，衍射现象越明显.在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别.
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的.
2.单缝衍射与双缝干涉的比较
单缝衍射 双缝干涉
不同点 条纹 宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等
条纹 间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
亮度 情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等
相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
3.光的干涉和衍射的本质
光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的.
4.光的偏振
(1)自然光与偏振光的比较
类别 自然光(非偏振光) 偏振光
光的 来源 从普通光源发出的光 自然光通过起偏振器后的光
光的振动方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向
(2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等.
（2024 揭阳二模）关于光学现象，下列说法正确的是（　　）
A．图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射
B．图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的
C．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象
D．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象
（多选）（2024 天津模拟）有a、b两束平行单色光从空气中斜射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图示，则有关a、b光的说法正确的是（　　）
A．若a光为黄光，b光可能为紫光
B．在同一单缝衍射实验装置发生衍射时b光的衍射现象更明显
C．若a、b两束单色光从空气中垂直照射在平行玻璃砖上，a光在玻璃中的传播时间长
D．同时增大两束光的入射角，b光在平行玻璃砖的下表面先发生全反射
（2024 东城区一模）如图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验，下列说法正确的是（　　）
A．如图甲正中央的亮点是由于光通过小孔沿直线传播形成的
B．如图甲所示现象是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，它与光通过圆孔得到的衍射图样是一样的
C．如图乙中的P、Q是偏振片，P固定不动，缓慢转动Q，只有如图中所示P、Q的“透振方向”相平行的位置时光屏才是亮的
D．如图乙所示现象可以表明光波是横波
命题点三　电磁振荡和电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论
2.对电磁波谱的“三点”说明
(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强.
(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠.
(3)电磁波的能量随频率的增大而增大.
（2024 湖州模拟）如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线，如图乙为LC振荡电路的某一状态下磁感线的情况。则（　　）
A．图乙状态一定发生在0～t1时间内
B．图乙状态一定发生在t3～t4时间内
C．t1～t2时间内电路中磁场能增强
D．t2～t3时间内自感电动势减小
（2024 深圳二模）图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．储罐内的液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
B．t1﹣t2内电容器放电
C．t2﹣t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．该振荡电流的有效值为
（2024 海门区校级二模）“智能表带”是一种新型的通话工具。如图所示，使用时只要按动表带上的按钮，就能触发表带内的人体传导单元，从而将信号转换为身体可以传输的振动信号，通过手指传入耳朵，根据以上描述，下列说法正确的是（　　）
A．经过手指传播的信号是电磁波
B．该振动信号传播不依赖于介质
C．信号经表带传入手指的频率不变
D．信号经表带传入手指的传播速度不变
（2024 海口一模）用图甲所示装置探究光的波动现象，用红光照射挡板上的双缝，光屏上得到如图乙所示的图样。为使中央亮条纹变宽，下列办法中可行的是（　　）
A．增大双缝间的距离
B．增大挡板和光屏间的距离
C．移动激光器远离光屏
D．将红色激光换成绿色激光
（2024 东湖区校级一模）如图所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置（上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形）紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜。现用红色光垂直于上表面照射，从装置的正上方向下观察，可以看到（　　）
A．系列不等间距的三角形条纹
B．一系列明暗相间的等间距圆形条纹
C．若将红光换成白光，则看到黑白相间的条纹
D．若将红光换成紫光，则看到的亮条纹数将变少
（2024 宿迁一模）如图所示，某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长，S为红色光源，M为平面镜。在光屏上某区域出现了明暗相间的条纹，要使得条纹间距变大，下列措施可行的是（　　）
A．将光屏向左移动 B．将平面镜向左平移
C．将光源S向下移动 D．将S换成绿色光源
（2024 甘肃模拟）如图，波长为λ的单色光，照射到间距为d的双缝上，双缝到屏的距离为l（l d），屏上观察到明暗相间的条纹。现将屏向右平移，则移动前和移动后，屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为（　　）
A．4：3 B．3：4 C．4：5 D．5：4
（多选）（2024 乌鲁木齐模拟）我国光伏发电技术处于世界领先地位。为提高光伏发电效率，需要在光伏玻璃的上表面涂一层增透膜，而增透膜材料的折射率对透光率有明显影响。我国某厂家发明了空心纳米粒子增透膜（内部呈蜂窝状结构），改变了材料的折射率，显著提高了透光率。若增透膜使用折射率为n1的实心纳米粒子材料制成，其最小厚度为d1；若增透膜使用折射率为n2的空心纳米粒子材料制成，其最小厚度为d2。则（　　）
A．n1＜n2 B．n1＞n2 C．n1d1＝n1d2 D．n1d1＞n2d2
（2023 山东模拟）如图所示，一束平行光垂直照射到有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2的间距和宽度都很小。下列说法正确的是（　　）
A．光通过狭缝S1和S2时会发生衍射现象
B．无论用哪种频率的光照射双缝，光屏上都会呈现中间宽、两端窄的条纹
C．用蓝光照射时产生的条纹间距比用红光照射时产生的条纹间距大
D．若用白光照射双缝，光屏上会呈现一片白色
（2023 镇江三模）如图所示，某种光盘利用“凹槽”、“平面”记录信息，激光照射到“凹槽”会产生极小反射光强，下列说法正确的是（　　）
A．“凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成
B．“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同
C．激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
（2023 菏泽二模）如图所示透明薄膜的左侧比右侧稍厚，截面ABC可视为三角形。一束单色平行光照射到该薄膜上会呈现明暗相间的条纹。以下说法正确的是（　　）
A．同一条纹对应的薄膜厚度相同
B．条纹平行于AC
C．分别用红光和紫光照射，紫光形成的条纹较稀疏
D．这是光的色散现象
（2024 重庆模拟）如图所示，ABCD为半圆柱体玻璃的横截面，O为圆心，CD为直径，E为直径上一点。一束由a、b两种光组成的复色光从真空中由E点射入玻璃，a光传播至A点，b光传播至B点。所有光线与半圆面平行，AB∥CD，∠DEA＝60°，∠DEB＝37°，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，则下列说法正确的是（　　）
A．b光传播到B点会发生全反射
B．a光在玻璃中的传播速度小于b光
C．同一障碍物，a光的衍射现象比b光明显
D．a光沿EA传播的时间等于b光沿EB传播的时间
（2024 辽宁模拟）光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，则与没加入液体相比，下列说法正确的是（　　）
A．深紫外线进入液体后传播速度变大
B．传播相等的距离，深紫外线在液体中所需的时间更长
C．深紫外线光子的能量在液体中更大
D．深紫外线在液体中更容易发生衍射，能提高分辨率
（2024 房山区一模）下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色条纹是光的衍射现象
B．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率小
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为蓝光，则条纹间距变宽
D．光的偏振现象说明光是一种横波
（2024 天津模拟）太赫兹通信作为实现6G（第六代通信技术）愿景的关键技术，已得到全球通信业认可。2023年4月，我国成功完成了太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，实现重大技术突破，为6G通信技术的发展提供了重要保障和支撑。该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率。关于该实验信号与5G信号下列说法正确的是（　　）
A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波
B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象
C．该实验信号相比5G信号光子能量更小
D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小
（2024 南通一模）图甲为LC振荡电路，振荡电流i随时间t的变化规律如图乙所示，则（　　）
A．t1时刻，电容器充电完毕
B．t2时刻，线圈中的磁场最弱
C．t1～t2过程中，电容器极板间的电压变大
D．t1～t2过程中，线圈中的自感电动势变大
（2024 泰州模拟）微波炉是利用微波（高频电磁波）进行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金属炉壁会反射，遇到水和食物等会被吸收，并使食物内水分子剧烈振动而达到加热目的。某次利用微波炉加热食物时出现了受热不均的情况，造成该现象的主要原因是（　　）
A．电磁波在食物内部发生了干涉
B．电磁波在食物内部发生了折射
C．电磁波在食物表面发生了反射
D．电磁波经过食物时发生了衍射
（多选）（2024 湖南模拟）下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，该时刻P、Q波源产生的波形分别传到了点M（﹣1.5cm，0）和点N（0.5cm，0），已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（　　）
A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波叠加稳定后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯

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