2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析 第2讲　光的波动性　电磁波.docxVIP

2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析

第2讲光的波动性电磁波

素养目标1.知道什么是光的干涉、衍射和偏振。2.掌握双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件。3.知道发生明显衍射的条件。4.理解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程。

一、光的干涉、衍射和偏振

1.光的干涉

(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。

(2)条件：两束光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。

(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹。

2.光的衍射

发生明显衍射的条件：在障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显。

3.光的偏振

(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。

(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。

(3)偏振光的形成

①让自然光通过偏振片形成偏振光。

②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。

(4)光的偏振现象说明光是一种横波。

二、电磁波

1.电磁振荡

(1)振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流，振荡电流实际上就是交变电流。

(2)LC振荡电路：由线圈和电容器组成的电路，是最简单的振荡电路。LC振荡电路产生的振荡电流按正弦规律变化。

2.麦克斯韦电磁场理论

变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。

3.电磁波

(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播，形成了电磁波。

(2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速)。

(3)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小。

(4)v＝λf，f是电磁波的频率。

4.电磁波的发射

(1)发射条件：开放电路和高频振荡信号，要对传输信号进行调制。

(2)调制方式

①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。

②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。

5.无线电波的接收

(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。

(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。

(3)从经过调制的高频振荡电流中还原出调制信号的过程，叫作解调。解调是调制的逆过程，调幅波的解调叫检波。

6.电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。

按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

基础自测

1.小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化，下列说法能够解释这一现象的是()

A.阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用

B.阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用

C.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用

D.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用

答案B

解析发现光有强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光，而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到检偏器的作用，故B正确。

2.(2022·江苏淮安模拟)下列关于光的说法中正确的是()

A.无影灯是利用光的衍射原理

B.增透膜应用了光的偏振现象

C.形成泊松亮斑是因为光的衍射

D.立体电影应用了光的干涉现象

答案C

解析无影灯是利用光的直线传播原理，A错误；增透膜利用了光的干涉现象，B错误；形成泊松亮斑是因为光的衍射，C正确；立体电影应用了光的偏振现象，D错误。

考点一光的干涉现象

1.双缝干涉

(1)条纹间距公式：Δx＝eq\f(l,d)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)明暗条纹的判断方法

如图1所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为

Δr＝r2－r1。

当Δr＝kλ(k＝0，1，2…)时，光屏上P′处出现亮条纹。

当Δr＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0，1，2…)时，光屏上P′处出现暗条纹。

图1

2.薄膜干涉

(1)形成原因：如图2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。

图2

(2)亮暗条纹的判断方法

两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr，等于薄膜厚度的2倍。

在P1、P2处，