课时跟踪检测（五十五） 光的波动性 电磁波 相对论

课时跟踪检测（五十五）光的波动性电磁波相对论1．(多选)下列说法正确的是()A．红外线在水中的传播速度大于紫外线在水中的传播速度B．电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应C．电磁波是横波，可以发生衍射现象和偏振现象D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关E．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直解析：选ACE紫外线的频率、折射率都大于红外线，根据v＝eq\f(c,n)，知紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故A正确；电磁波和机械波都能产生多普勒效应，故B错误；衍射是波特有的现象，偏振是横波特有的现象，电磁波是横波，可以发生衍射现象和偏振现象，故C正确；电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，是固定不变的，故D错误；电磁波是横波，每一处的电场强度和磁感应强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，故E正确。2．(多选)下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断中，准确无误的是()A．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”B．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样C．丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样D．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样解析：选AC“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”，而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”，无阴影，A正确，B错误；丙图很明显是双缝干涉的图样，因干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，丁图是单缝衍射图样，C正确，D错误。3．(多选)如图(a)所示为单缝衍射示意图，如图(b)所示为甲、乙两束单色光分别通过同一装置形成的单缝衍射图样，下列说法正确的是()A．在同种均匀介质中，甲光的波长较长B．在同种均匀介质中，甲光的传播速度较大C．用同一装置做双缝干涉实验时，在同一光屏上乙光的亮条纹总数更多D．当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时，有可能乙光不发生全反射而甲光发生全反射解析：选ABC经过同一单缝，波长越长的光产生的衍射图样中央亮纹越宽，条纹间隔越大，由题图(b)可知，甲光的中央亮纹宽，则甲光的波长较长，故A正确；依据f＝eq\f(c,λ)可知，甲光的频率较小，则甲光的折射率较小，根据v＝eq\f(c,n)知，在同种均匀介质中，甲光的传播速度比乙光的大，故B正确；由Δx＝eq\f(L,d)λ可知，甲光的干涉条纹间距大，则在同一光屏上甲光的亮条纹的总数少，乙光的亮条纹总数更多，故C正确；由sinC＝eq\f(1,n)可知，甲光发生的全反射临界角较大，相比乙而言，不容易发生全反射，故D错误。4．(多选)光的干涉现象在技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一透明板压在另一透明板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光a、b分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是()A．单色光a的波长比单色光b的波长大B．单色光a的波长比单色光b的波长小C．同种介质对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大D．同种介质对单色光a的折射率比对单色光b的折射率小解析：选BC波长越长，条纹间距越大，由题图乙可知，单色光a的波长比单色光b的波长小，故A错误，B正确；同种介质对波长小的光的折射率大，故C正确，D错误。5．1834年英国物理学家洛埃设计了洛埃镜实验，如图所示。水平放置的平面镜MN左上方有一光源S，仅发出单一频率的光，平面镜右侧固定有竖直放置的足够长的光屏，平面镜所在水平线与光屏的交点为P，下列说法正确的是()A．光屏上可以看到干涉条纹B．光屏上可以看到衍射条纹C．光屏上P处呈现亮条纹D．光屏上P处呈现暗条纹解析：选A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，故A正确，B错误；因反射光线不能照射到P点，故光屏上P处不会有干涉条纹，故C、D错误。6.如图所示，把一平凸透镜置于一平板玻璃上方，如果用平行单色光垂直照射到平凸透镜上，顺着平行光入射的方向观测可看到透镜中央出现明暗相间的条纹，这种现象最早是牛顿发现的，因此称为牛顿环。以下说法正确的是()A．牛顿环是光的衍射现象B．牛顿环是明暗相间、半径均匀增大的同心圆条纹C．若在透镜AB面施加向下的微小压力，则可看到同心圆向外扩展D．若在C处不小心沾上了灰尘，明暗相间的同心圆条纹排列将比没有灰尘时疏解析：选C空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与平面反射形成，干涉条纹的间距不是均匀增加，而是随着空气薄层的厚度越向外增加得越快，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故A、B错误；若在透镜AB面上施加向下的微小压力，满足产生这一亮条纹的厚度向外移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误。7．有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(如氟化镁)，该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线在真空中的波长，n表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为(不计半波损失)()A.eq\f(λ,2n) B.eq\f(λ,4)C.eq\f(λ,4n) D.eq\f(λ,2)解析：选C由题意可知，所镀的膜为增透膜，增透膜两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，故：eq\f(λ′,2)(2k＋1)＝2d(其中k＝0,1,2,3，…)，解得：d＝(2k＋1)eq\f(λ′,4)(其中k＝0,1,2,3，…)，故厚度d的最小值为eq\f(λ′,4)，其中λ′为红外线在薄膜中的波长，由题意可知λ′＝eq\f(λ,n)，则d＝eq\f(λ,4n)，故A、B、D错误，C正确。8．(2022·山东等级考)(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是()A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹解析：选ACD由题图可知，图乙中间部分是等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭