资源简介

【备考2022】高考物理一轮复习学案
14.4
光的波动性及其用双缝干涉测量光的波长&
电磁波
相对论
1、知道光的干涉条件及现象；
2、知道薄膜干涉的相关应用；
3、知道光的衍射及偏振现象，了解其相关应用；
4、知道光的干涉和衍射的区别与联系；
5、能利用光的干涉实验测定光的波长。
核心素养一
光的干涉
1、1801年，英国物理学家托马斯·杨通过双缝实验成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种波。
2、光的干涉现象
　　在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象。
3、干涉条件
　　光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。
　　形成相干波源的方法有两种：①利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。②设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。
　　下面四个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
　　　　
4、干涉区域内产生的亮、暗纹
　　亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，
即（n=0，1，2，3，……）
　　暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，
即（n=0，1，2，3，……）
　　相邻亮纹（暗纹）间的距离，。用此公式可以测定单色光的波长。
　　用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。
5、薄膜干涉
　　当光照射到薄膜上时，可以看到在薄膜上出现明暗相间的条纹。当入射光是白光时，得到彩色条纹，当入射光是单色光时，得到单色条纹。
　　参与薄膜干涉的两列光是分别从薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。用薄膜干涉可以检查工件表面是否平整，在透镜表面涂上增透膜以增大透射光。
　　薄膜干涉中的色散：
　　（1）成因：由膜的前后表面反射回来的光叠加的结果，所以观察时只能在光源的同侧才能看到。
　　（2）形状：明暗相间的条纹。纹的亮暗与膜的厚度有关。
核心素养二
光的衍射
要点诠释：
1、光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
2、产生明显衍射现象的条件
　　障碍物（或孔）的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比波长还小。
　　关于衍射的表述一定要准确（区分能否发生衍射和能否发生明显衍射）。各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
3、泊松亮斑
　　当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑（在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环）。
4、衍射与干涉的比较
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
中央条纹最亮，两边变暗
清晰条纹，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
干涉和衍射是波的特征，光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性，波长越大，干涉和衍射现象就越明显，也越容易观察到干涉和衍射现象。
核心素养三
光的偏振
激光
（一）光的偏振
1、光的偏振
　　自然光是指在垂直于光的传播方向上，各个方向强度相同。偏振光是指在垂直于光的传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动。
　　光的偏振现象说明光波是横波。
2、偏振光的产生方式
　　偏振光的产生方式是通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是获得偏振光，叫起偏器，第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器．
　　光的偏振理解：
　　（1）光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。
　　（2）自然光：太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。
　　（3）偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光（如图）。
　　　　　
1．如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则(　　)
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．在真空中a、b两光传播速度相同
C．从真空射入同种介质发生全反射时，a光全反射临界角小
D．从同种介质射入真空发生全反射时，a光全反射临界角小
E．在相同的条件下，b光比a光更容易产生明显的衍射现象
解析：根据题图可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距，由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，b光的波长比a光的大，由λ＝可知，b光的频率比a光的小，则在同种介质中，b光的折射率小于a光，根据n＝可知，在介质中，a光的传播速度比b光的小，选项A错误．在真空中a、b两光传播速度相同，均为光速，选项B正确．从真空射入同种介质不会发生全反射，选项C错误．由介质射入真空发生全反射的临界角公式sin
C＝可知，a光折射率较大，从同种介质射入真空发生全反射时a光全反射临界角小，选项D正确．由于b光的波长比a光的大，根据发生明显衍射现象的条件可知，在相同的条件下，b光比a光更容易产生明显的衍射现象，选项E正确．
答案：BDE
2．下列关于光的说法中正确的是(　　)
A．雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的
B．“和谐号”动车组高速行驶时，地面上测得其车厢长度将明显变短
C．在双缝干涉实验中，用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
D．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的波长不同
E．光从一种介质进入另一种介质发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同
解析：雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射形成的，故A错误；“和谐号”动车组高速行驶时，其速度远小于光速c，故狭义相对论的“尺缩效应”不明显，车厢长度不会明显变短，故B错误；双缝干涉实验中，用红光代替黄光后，波长变长，则导致干涉条纹的间距增大，故C正确；白光通过双缝后产生干涉，因波长不一，导致干涉条纹间距不同，从而出现彩色条纹，故D正确；光从一种介质进入另一种介质发生折射是因为光在不同介质的折射率不同，根据c＝nv，可知，传播速度也不同，故E正确．
答案：CDE
3.
如图所示，从点光源S发出的一束复色光，以一定的角度入射到玻璃三棱镜的表面，经过三棱镜的两次折射后分为a、b两束光．下面的说法中正确的是(　　)
A．在三棱镜中a光的传播速率大于b光的传播速率
B．a光频率大于b光频率
C．若改变复色光的入射角，可在入射面发生全反射
D．a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa<Δxb
E．真空中的a、b两束光的光速相对于不同的惯性参考系是相同的
解析：经过三棱镜，b光的偏折角小于a光的偏折角，所以b光的折射率小于a光的折射率，由公式v＝得知，在三棱镜中a光传播速率小于b光的传播速率，故A错误；由于a光的折射率大于对b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，故B正确；当光线由光疏介质射到光密介质时，因为光线靠近法线而折射，这时不会发生全反射，所以改变复色光的入射角，都不可能在入射面发生全反射，故C错误；由于a光的频率大于b光的频率，所以a光的波长小于b光，根据公式Δx＝λ，a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置时a光条纹间距小于b光条纹间距，故D正确；根据光速不变原理，真空中a、b两光的传播速度相同，均为光速，故E正确．
答案：BDE
一、单选题
1．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（
）
A．a光线是红光，b光线是紫光
B．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距
C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长
D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射
2．有关光的知识，下列说法正确的是（　　）
A．电视机遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短
B．偏振光可以是横波，也可以是纵波
C．雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，是发生了光的衍射所形成的的现象
D．在水下的潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C（C为临界角）的倒立的圆锥里
3．用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后
A．干涉条纹消失
B．彩色条纹中的红色条纹消失
C．中央条纹变成暗条纹
D．中央条纹变成红色
4．如图甲，让激光束通过一个狭缝，观察到光屏上出现单色条纹图样．现保持激光器与狭缝到光屏的距离不变，将光屏向狭缝处适当移动，下面关于本实验说法正确的是：
A．将会观察到乙图样
B．光屏上条纹更宽
C．移动后，条纹变得模糊
D．该现象说明光具有波动性
5．如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样
A．
B．
C．
D．
6．我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为10.23MHz（1MHz=106Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800～1900MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是（　　）
A．家用5GWi-Fi电磁波的衍射现象最明显
B．GPS定位系统使用的电磁波的能量最强
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D．手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象
7．如图所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点到双缝的距离之差为，若用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第四条暗条纹，换用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是（
）
A．单色光的频率大于单色光的频率
B．单色光的波长小于单色光的波长
C．单色光的相邻亮条纹间的距离小于单色光的相邻亮条纹间的距离
D．用单色光和在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光更容易发生明显衍射
8．在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的（　　）
A．很小的不透明圆板
B．很大的不透明圆板
C．很大的中间有大圆孔的不透明挡板
D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板
9．在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
10．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为（
）
A．
B．
C．
D．
11．利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是
A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
二、多选题
12．如图所示，一束复色光经三棱镜后分开成a、b、c和d四种单色光。用这四种单色光分别照射金属钾板，其中c光恰好可从金属钾板上打出光电子；也可以用这四种单色光分别作为双缝干涉实验的光源。下列说法正确的是（　　）
A．d光的频率最高
B．d光在棱镜中的折射率最小
C．a光产生的干涉条纹宽度最大
D．a光打出的光电子的遏止电压最大
13．如图所示，2020年11月13日，万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是（　　）
A．在海水中，无线电波无法传播，所以要借助激光传输信号
B．无线电波、激光都是横波
C．信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
D．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在，带来了通信技术的快速发展
14．把一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平画上，让单色光从上方射入如图(甲)，这时可以看到亮暗相间的同心圆如图(乙)．这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环)，则应
(
)
A．将凸透镜的曲率半径变大
B．将凸透镜的曲率半径变小
C．改用波长更长的单色光照射
D．改用波长更短的单色光照射
15．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2
mm，用的是绿色滤光片，在毛玻璃屏上可以看到绿色干涉条纹。下列说法正确的是（　　）
A．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直
B．如果仅把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离变大
C．仅把绿色滤光片换为红色，相邻两个亮条纹中心的距离增大了
D．如果仅改用间距为0.3
mm的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离变大
16．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以判断细丝粗细的变化(　　)
A．这里应用的是光的衍射现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
17．如图所示，白炽灯在S点发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则（　　）
A．图中b光为偏振光
B．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
C．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
D．无论以SP为轴将B转过多大角度，在P处都将看到光亮
18．在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（
）
A．改用红色激光
B．改用蓝色激光
C．减小双缝间距
D．将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
19．电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（　　）
A．杀菌用的紫外灯
B．拍胸片的X光机
C．治疗咽喉炎的超声波雾化器
D．检查血流情况的“彩超”机
20．下列说法正确的是（　　）
A．通过两支铅笔的狭缝平行对着日光灯管，会看到彩色条纹，这是光的衍射现象
B．减小游标卡尺两个卡脚之间狭缝的宽度，单色线光源通过狭缝产生的衍射条纹中央亮条纹变窄
C．太阳光通过三角形孔，当孔缩小时，先形成三角形光斑，最后形成太阳的像
D．透过羽毛观察白炽灯，会看到彩色光晕，这是光的衍射
21．下列说法正确的是________．
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的色散现象
D．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了激光的相干性
三、填空题
22．（1）肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是__________现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是__________现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是__________现象。
（2）凡是波都具有衍射现象，而把光看成直线传播的条件是____________；要使光产生明显的衍射，条件是________。
（3）当狭缝的宽度很小并保持一定时，分别用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是________。
（4）如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明___________。
23．将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_____（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度______（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．
四、解答题
24．如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10－6
m，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
(1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7
m；
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7
m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)；
(3)若用A光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能观察到的现象.
1．利用下图装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，下面几种说法中正确的是(　　)
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
B．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小
2．如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线．一束单色光线以入射角i＝30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出．让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为c)．则下列说法正确的是(　　)
A．此光在玻璃砖中的全反射临界角为60°
B．玻璃砖的折射率n＝
C．此光在玻璃砖中的传播速度v＝c
D．单缝b宽度较大
E．光的偏振现象说明光是一种纵波
E．去掉滤光片后，干涉现象消失
考题预测
参考答案
1解析：实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据干涉条纹间距公式Δx＝λ知条纹间距变宽，故B正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C错误；把5个条纹间距数成6个，则Δx减小，根据Δx＝λ，可知波长减小，故D正确；去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹，故E错误．
答案：ABD
2解析：根据折射定律有n＝，由题知，玻璃砖的全反射临界角等于C，根据sin
C＝，结合i＝30°，解得n＝，C＝45°，故A错误，B正确；光在玻璃砖中的传播速度为v＝＝c，故C正确；由乙图知，单色光通过单缝a后衍射现象比较显著，所以单缝a宽度较小，单缝b宽度较大，故D正确；偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故E错误．
答案：BCD
过关训练
参考答案
1．C
【详解】
ABD．a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，根据可知用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距；遇到同样的障碍物，
b光比a光更容易发生明显衍射，故ABD错误；
C．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为xa=4R?cosα，b光在水滴中传播的路径长为xb=4Rcosβ，因为α＜β，所以xa＞xb，又因为光在介质中的传播速度为，因为na＞nb，所以va＜vb，光在水滴中的传播时间为，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确。
故选C。
2．D
【详解】
A．电视机遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要长，A错误；
B．偏振光一定是横波，不可能是纵波，B错误；
C．雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，是发生了光的薄膜干涉所形成的的现象，C错误；
D．岸上的景物，即使发出的光几乎与水面平行，经水面折射后射入水中时，折射角也不会超过临界角C，因此在水下的潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C（C为临界角）的倒立的圆锥里，D正确。
故选D。
3．D
【详解】
当用白光做干涉实验时，频率相同的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，故选项D正确，ABC错误；
点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点．
4．D
【详解】
让激光束通过一个狭缝，观察到光屏上出现单色条纹图样是光的衍射图样，衍射条纹的中央亮条纹的宽度最大，将会观察到丙图样；当保持激光器与狭缝到光屏的距离不变，将光屏向狭缝处适当移动，光屏上条纹更窄，条纹变得清晰；光的衍射现象说明光具有波动性，故选项D正确，A、B、C错误．
5．A
【详解】
试题分析：干涉图样的条纹间的距离都是相等的，衍射时最中间的条纹最粗，向两旁依次变细，故A、C是干涉图样，B、D是衍射图样；又由于红光比蓝光的折射率小，频率小，而光速不变，所以红光的波长较长，则蓝光波长较短，所以蓝光形成的干涉图样条纹间的距离较小，所以A是蓝光形成的干涉图样，该题选A．
考点：干涉与衍射图样．
6．C
【详解】
A．电磁波波长越长，频率越低，则衍射现象越明显，GPS定位系统的电磁波衍射现象最明显，故A错误；
B．根据可知，频率越高，能量越强，则地铁行李安检时使用的能量最强，故B错误；
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领，故C正确；
D．电磁波是横波，能产生偏振现象，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
ABC．由题意可知，单色光A照射双缝时条纹间距较小，根据可知单色光A的波长较小，频率较大，选项ABC错误；
D．因单色光B的波长较大，则用单色光A和B在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光B更容易发生明显衍射，选项D正确。
故选D。
8．D
【分析】
很大的中间有大圆孔的不透明挡板和很大的不透明圆板不会发生衍射现象，很小的不透明圆板出现泊松亮斑。
【详解】
A．用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，即泊松亮斑，故A错误；
B．很大的不透明圆板时后面是一片阴影，不会出现衍射现象，故B错误；
C．很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞，不会出现衍射现象，故C错误；
D．用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样，即发生衍射现象，故D正确。
故选D。
【点睛】
该题考查单孔衍射的图样，要牢记单孔衍射和单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的。
9．D
【详解】
AB．凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A错误，B错误；
CD．人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故C错误，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
薄膜的干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，故条纹是水平的，故选B.
11．A
【详解】
根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断．
单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误．
12．BD
【详解】
AB．由光路图可知，a光通过三棱镜的偏折程度最大，则折射率最大，a光的频率最大，d光的折射率最小，则频率最低，选项A错误，B正确；
C．因a光的频率最大，则波长最短，根据
可知，a光产生的干涉条纹宽度最小，选项C错误；
D．因为c光恰好可从金属钾板上打出光电子，则a光一定能发生光电效应，因a光的频率最大，则根据
可知，a光打出的光电子的遏止电压最大，选项D正确。
故选BD。
13．AB
【详解】
A．奋斗者号上的舱内摄像头拍摄的数值画面编码后经激光中的蓝色激光产生闪烁的信号传送信息，沧海号上接收到闪烁信号后，经调制转换成数字画面，再由光纤微缆传送给海面的探索2号，再经卫星天线传送到通信卫星，再到电视台转播，A正确；
B．无线电波和激光都是电磁波，电磁波是横波，B正确；
C．信号传输是由经通信卫星传到电视台实现直播的，信号都有一定的传输速度，所以传输中有时间延迟，C错误；
D．麦克斯韦预言电磁波的存在，而赫兹由电火花实验证实了电磁波的存在，D错误。
故选AB。
14．AC
【详解】
AB．光程差相同的各点过程同一条亮或暗条纹，光在上下两个面发生两次反射，两次反射光线形成干涉条纹，所以当将凸透镜的曲率半径变大时，厚度变化变得平缓，条纹变稀，选项Ａ正确，B错误；
CD．由可知波长变长间距变大，选项Ｃ正确，D错误；
故选AC.
15．BC
【详解】
A．因为干涉条纹与双缝平行，A错误。
B．根据双缝干涉时相邻两个亮（或暗）条纹中心间距公式
可知，如果仅l增大，则Δx增大，B正确；
C．仅把绿色滤光片换为红色，变大，则Δx增大，C正确；
D．如果仅改用0.3
mm的双缝，即仅d增大，则Δx减小，D错误。
故选BC。
16．AD
【详解】
根据若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显．通过观察屏上条纹的变化情况，从而监测抽制的丝的情况；
AB．此现象应用的是光的衍射现象，A正确，B错误；
CD．如果屏上条纹变宽，表明衍射现象明显了，即抽制的丝变细，C错误，D正确。
故选AD。
17．AC
【详解】
A．从白炽灯直接发出的光为自然光，它通过偏振片A后变为偏振光，即题图中b光为偏振光，故A正确；
BCD．人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，说明A、B两个偏振片的透振方向垂直，所以以SP为轴将B转过180°后，在P处将仍看不到光亮；以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮，故BD错误，C正确。
故选AC。
18．ACD
【详解】
A.
根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，改用红色激光，波长变大，则条纹的间距变大，选项A正确；
B.
根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，改用蓝色激光，则波长变短，则条纹的间距变小，选项B错误；
C.
根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，减小双缝间距d，则条纹的间距变大，选项C正确；
D.
根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，将屏幕向远离双缝的位置移动，即l变大，则条纹的间距变大，选项D正确；
E.
根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，将光源向远离双缝的位置移动对条纹间距无影响，选项E错误.
19．AB
【详解】
A．紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A正确；
B．X光的穿透能力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B正确；
C．超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C错误；
D．彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D错误。
故选AB。
20．AD
【详解】
AD．当缝的宽度与光的波长差不多或比波长小时，会发生明显的衍射现象，且缝的宽度越小，衍射现象越明显，AD正确；
B．光的波长不变时，狭缝越窄衍射时中央亮条纹越宽，B错误；
C．当三角形孔减小时，太阳光通过它先形成影，然后是小孔成像，当其尺寸与光的波长差不多时，会出现衍射图样，C错误。
故选AD。
21．CD
【详解】
A.拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，A错误；
B.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，B错误；
C.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光折射，形成光的色散现象，C正确；
D.根据光的衍射与光的干涉特点，泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光的应用可知，全息照相的拍摄利用了激光的相干性的特点，与干涉原理有关，D正确．
22．光的干涉
光的折射
光的衍射
障碍物或孔的尺寸比波长大得多
障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长更小
红光的中央亮条纹较宽，红光中央亮条纹两侧的亮条纹离中央亮条纹较远
光是一种横波
【详解】
（1）[1][2][3]肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的折射现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象。
（2）[4][5]障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，可把光看成沿直线传播；障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长更小时，光可产生明显的衍射现象。
（3）[6]红光的中央亮条纹较宽，红光中央亮条纹两侧的亮条纹离中央亮条纹较远。
（4）[7]这个实验说明了光是一种横波。
23．衍射
接近
【详解】
通过两支铅笔中间的缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象；
24．(1)暗条纹　(2)亮条纹　(3)
光屏上仍出现明暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮，两边条纹变窄变暗.
【详解】
(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由得
λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7
m＝6×10－7
m
根据路程差Δr＝2.1×10－6
m
所以
由此可知，从S1和S2到P点的路程差Δr是波长λ1的3.5倍，所以P点为暗条纹.
(2)根据临界角与折射率的关系sin
C＝得
由此可知，B光在空气中波长λ3为
λ3＝nλ介＝×3.15×10－7
m＝5.25×10－7
m
所以
可见，用B光做光源，P点为亮条纹.
(3)光屏上仍出现明暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮，两边条纹变窄变暗.
知识框架
核心素养
典例精讲
过关训练
考题预测

展开更多......

收起↑