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112.4光的波动性电磁波相对论1．如图12－4－1所示为双缝干涉的实验装置示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更________(填“长”或“短”)的单色光，或是使双缝与光屏间的距离________(填“增大”或“减小”)．解析依据双缝干涉条纹间距规律Δs＝ldλ，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，或增大双缝与屏之间的距离l.答案长增大2．下列说法正确的是()．A．雨后路面的油膜出现彩色条纹，这是光的色散现象B．太阳光斜射在铁栅栏上，地面出现明暗相同条纹，这是光的干涉现象C．对着日光灯从两铅笔的狭缝中看到的彩色条纹，这是光的衍射现象D．从月亮光谱可以分析月亮的化学成份答案C3．如图12－4－2所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以()．A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光解析在双缝干涉实验中，相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离Δx＝Ldλ，要想增大条纹间距可以减小两缝间距d，或者增大双缝屏到光屏的距离L，或者换用波长更长的光做实验．由此可知，选项C正确，选项A、B、D错误．答案C4．如图12－4－3为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图12－4－3所示．报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫．为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，图12－4－1图12－4－22在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为340m/s，若报告人声音的频率为136Hz，问讲台上这样的位置有多少个？图12－4－3解析对应于声频f＝136Hz的声波的波长是λ＝vf＝2.5m．①式中v＝340m/s是空气中的声速．在图中，O是AB的中点，P是OB上任一点．将S1P－S2P表示为S1P－S2P＝kλ2.②式中k为实数，当k＝0,2,4，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当k＝1,3,5，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消．由此可知，O是干涉加强点；对于B点，S1B－S2B＝20m－15m＝4×λ2.③所以，B点也是干涉加强点．因而O、B之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点．答案45．下列关于电磁波的说法正确的是()．A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播解析电磁波在真空中也能传播，A错；衍射是一切波所特有的现象，B对；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，C错；所有波都能传递信息，D错．答案B36．关于电磁波，下列说法正确的是()．A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．使用电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．变化的电场可以产生磁场解析雷达是用无线电波来测定物体位置的设备，A不正确；从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫做解调，B不正确；使用紫外线照射时，钞票上用荧光物质印刷的文字发出可见光，C项不正确．答案D7．对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是()．A．在相同介质中，绿光的折射率最大B．红光的频率最高C．在相同介质中，蓝光的波长最短D．黄光光子的能量最小解析在红、黄、绿、蓝四种单色光中，蓝光的折射率最大，频率最高，波长最短，光子能量最大．答案C8．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是()．A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离解析电兹波是横波，A项错；光在不同介质中传播速度不同，波长也不同，B项错；相干光的条件是频率相同，C项错，D项正确．答案D9．下列说法正确的是()．A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B．由相对论知：m＝m01－vc2，则物体的速度可以达到光速，此时其质量为无穷大C．在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了4D．根据广义相对论原理力学规律在不同参考系中是不同的答案AC10．设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则粒子运动时的质量等于其静止质量的k倍，粒子运动速度是光速的________倍．解析依据爱因斯坦的质能方程E＝mc2，宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则其运动时的质量等于其静止质量的k倍；再由相对论质量公式m＝m01－vc2得vc＝k2－1k.答案k2－1k11．如图12－4－5所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是()．A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C．在水中a光的速度比b光的速度小D．从水射向空气时a光的临界角大于b光的临界角解析根据光路可逆可知，a、b两束单色光在空气中的入射角相等，a光的折射角大于b光的折射角，由折射率n＝sinθ1sinθ2可知，b光在水中的折射率比a光的大．根据折射率是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及光的频率共同决定，同一介质中，频率越大，折射率越大．由此可知b光的折射率大，频率大．根据光的频率越大，波长越小．双缝干涉实验干涉条纹间距与波长成正比，故A选项正确．由衍射条纹特点，中央条纹亮且宽，往两侧变窄变暗，故B选项错误．由n＝cv，可知折射率大的光在介质中的传播速度小，故C选项错误．由sinC＝1n，可知D选项正确．答案AD12．(1)如图12－4－6所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7m．则在这里出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述图12－4－5图12－4－65实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)．(2)如图12－4－7所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出．已知入射角为i，A与O相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d.图12－4－7解析(1)由光的干涉规律，P处为振动减弱点．(2)设折射角为r，折射定律sinisinr＝n，几何关系l＝2dtanr解得d＝n2－sin2i2sinil答案(1)暗条纹变宽(2)n2－sin2i2sinil.