A、质点c的加速度逐渐增大B、质点a的速度逐渐增大
C、质点d向下运动D、质点f保持静止
考点67：
波长波速和频率（周期）的关系
1．波长：
在波的传播方向上，相对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫波长。
一个周期时间内波传播的距离是一个波长。
在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离，等于波长。
在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）间的距离，等于波长。
2．波的周期和频率：
在波的传播过程中，波的周期和频率等于波源的周期和频率。
波的频率是由波源决定的，波长是由波源和介质共同决定的。
3．波速：
波速反映波在介质中传播的快慢。
V=
=
=
f。
波速是由介质决定的。
[例9]如图所示，S是上下振动的波源振动频率为f=100Hz，它所产生的横波向左、右传播，波速v=80m/s.在波源左、右两侧有Q、P两点，与波源S在同一水平直线上，切SP=17.4m，SQ=16.2m，当S通过平衡位置向上振动时（A）
A、P在波峰、Q在波谷B、PQ都在波峰
C、P在波谷、Q在波峰D、P通过平衡位置向上振动、Q通过平衡位置向下振动
[例10]一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。
图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5m处。
①该振动的振幅是8cm；②振动的周期是0.2s；
③在t等于
周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是0cm。
④该波的传播速度是10m/s；
⑤经过
周期后，A点离开平衡位置的位移是－8cm。
图2
考点68：
波的干涉和衍射
1．波的干涉
（1）干涉及干涉图样：
两列相干波叠加，使得某些区域振动加强，某些区域振动减弱，并且振动加强区域和振动减弱区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做波的干涉图样。
一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象。
（2）波的干涉条件：
两列波的频率相同，相位差恒定。
（3）波的干涉现象：
a.两列相干波的波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处是振动最强的地方，波峰与波谷（或波谷与波峰）相遇处是振动最弱的地方。
b.两个同直线上的、频率相同的、相差恒定的简谐运动的合成，就能得到稳定的干涉现象。
c.振动加强区和减弱区：
振动完全相同的两列波，某点到两波源间的距离之差为半波长的偶数倍（波长的整数倍），则是振动加强区；某点到两波源间的距离之差为半波长的奇数倍，则是振动减弱区。
（4）波的干涉中振动加强点和减弱点的判断
某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.
（1）当两波源振动步调一致时
若Δr＝nλ（n＝0,1,2，…），则振动加强；
若Δr＝（2n＋1）（n＝0,1,2，…），则振动减弱．
（2）当两波源振动步调相反时
若Δr＝（2n＋1）（n＝0,1,2，…），则振动加强；
若Δr＝nλ（n＝0,1,2，…），则振动减弱．
2、波的衍射
（1）衍射现象：
波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。
一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。
（2）发生明显衍射的条件：
孔、缝、障碍物的尺寸比波长小或跟波长相差不多。
[例11]下列关于两列波相遇时叠加的说法，正确的是（）
A．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B．相遇后，两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同
C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位置的矢量和
D．几个人在同一房间说话，相互都听得清楚，说明波在相遇时互不叠加
[例12]如图是观察水波衍射的装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已经画出波源所在区域波的传播情况，每条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（ ）
A、此时能明显观察到波的衍射现象
B、挡板前后波纹间距相等
C、如果孔AB扩大后,有可能观察不到明显的衍射现象
D、如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象
2
[例13]两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波，如图甲所示，在相遇的某一时刻两列波“消失”，如图乙，此时图中a、b质点的振动方向是（）
A．a向上，b向下B．a向下，b向上
C．a、b都静止D．a、b都向上
[例14]两列频率相同的声波在空气中相遇发生干涉时（）
A．振动加强质点的位移总是最大
B．在某一时刻，振动加强质点的位移可能小于振动减弱质点的位移
C．振动加强质点的位移随时间不断变化
D．振动减弱质点的振幅一定小于振动加强质点的振幅
考点69：
多普勒效应
1．多普勒效应：
由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波的频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。
一切波都能发生多普勒效应。
2．观察频率的变化：
当波源和观察者相对静止时，观察者接收到的频率等于波源的频率。
当波源和观察者相对靠近时，观察者接收到的频率大于波源的频率。
当波源和观察者相对远离时，观察者接收到的频率小于波源的频率。
[例15]a为声源，发出声波；b为接收者，接收a发出的声波．a、b若运动，只限于在沿两者连线方向上，下列说法正确的是（）
A．a静止，b向a运动，则b收到的声频比a发出的高
B．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的高
C．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的低
D．a、b都向相互背离的方向运动，则b收到的声频比a发出的高
[例16]如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（ ）
甲乙
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
考点70：
电磁波谱电磁波及其应用
1、电磁波及其应用
（1）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．
（2）电磁场和电磁波：
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。
电磁场（电磁能量）由近及远地向周围传播形成电磁波。
（3）电磁波是横波，在空间传播不需要介质；v＝λf对电磁波同样适用。
电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
真空中电磁波的波速与光速相同。
2、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．
3、电磁波的调制与传播
（1）两种调制方式：
调幅和调频。
（2）三种传播方式：
天波、地波和空间波。
4、电磁波的接收：
（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做调谐电路．
（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫做检波，检波是调制的逆过程，也叫解调．
5、电磁波谱及其应用
（1）电磁波谱：
电磁波按波长由大到小的顺序为：
无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线。
电磁波谱从左至右频率越来越大，波长越来越短，因此就越不容易发生干涉和衍射现象，但穿透本领却越来越强．
（2）红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。
种类
产生
主要性质
应用举例
红外线
一切物体都能发出
热效应
遥感、遥控、加热
紫外线
一切高温物体能发出
化学效应
荧光、杀菌、合成VD2
X射线
阴极射线射到固体表面
穿透能力强
人体透视、金属探伤
（3）实验证明，电磁波具有能量，是一种物质。
（4）太阳辐射特点：
从太阳辐射出来的能量，集中在红外线、可见光、紫外线三个区域。
例17
（1）下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
例18
下列关于电磁波谱各成员说法中正确的是（ ）
A．最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线有明显的热效应
C．X射线穿透能力较强，所以可用来检查工件
D．晴朗的天空看起来呈蓝色是光散射的结果
[例19]下列说法符合实际的是：
（）
Ａ．医院里常用Ｘ射线对病房进行消毒
Ｂ．医院里常用紫外线对病房进行消毒
Ｃ．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
Ｄ．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘能力和热作用．
考点71：
光的折射定律折射率
1．光的折射定律
（1）内容：
如图，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．
（2）表达式：
＝n.
（3）在光的折射现象中，光路是可逆的．
2．折射率
（1）折射率是一个反映介质的光学性质的物理量．
（2）定义式：
n＝.
（3）计算公式：
n＝，因为v（4）当光从真空（或空气）射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空（或空气）时，入射角小于折射角．
注意点：
（1）折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．
（2）折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质．
（3）同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．
（4）公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．
S
[例20]若在上述油桶中某点S放置一白光光源，保持入射点O不变而逐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说法中正确的是（）
A．若红光射到P点，则紫光在P点下方。
B．若红光射到P点，则紫光在P点上方。
C．红光先发生全反射而紫光后发生全反射。
D．当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水底时，是在同一点。
[例21]如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45º，下面四个光路图中，正确的是（A）
考点72：
光的全反射光导纤维
1．全反射现象：
当光从光密介质射向光疏介质，且入射角不小于临界角时，折射光线将消失，这一现象叫做光的全反射现象．
应用全反射现象举例：
①光导纤维②全反射棱镜。
2．全反射的临界角：
若光从介质（折射率为n）射入空气（或真空）时，发生全反射的临界角C可由如下公式求得：
3．光导纤维
内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，传递光信号的过程中几乎无能量损失。
[例22]一束光从空气射向折射率n＝
的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则（）
A．当i＞45时会发生全反射现象
B．无论入射角多大，折射角r都不会超过45
C．欲使折射角30，应以45的角度入射
D．当入射角i＝arctan
时，反射光线跟折射光线恰好相互垂直
[例23]一玻璃立方体，放在空气中，其折射率为1.5，一单色细光束从立方体的顶面斜射进来，然后投射到它的一个侧面，问：
（l）这光线能否从这个侧面射出？
（2）如果这光线能从这侧面射出，那么玻璃材料的折射率应满足什么条件？
（答案：
（1）不能；
（2）n<
。
）
b
[例24]a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则正确的是（）
A．a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
B．通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的宽
C．在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度
D．在该介质中a光的波长小于b光的波长
[例25]如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出。
则（）
A、OA为黄光，OB为紫光
B、OA为紫光，OB为黄光
C、OA为黄光，OB为复色光
D、OA为紫光，OB为复色光
[例26]如图所示，光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出．下列说法正确的是（ ）
A．内芯的折射率大于包层的折射率
B．内芯的折射率小于包层的折射率
C．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同
D．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射
[例27]为测量一块等腰直角三棱镜ABD的折射率，用一束激光沿平行于BD边的方向射向直角边AB边，如图所示．激光束进入棱镜后射到另一直角边AD边时，刚好能发生全反射．该棱镜折射率为多少？
答案
考点73：
光的干涉、衍射和偏振
1．光的双缝干涉
（1）现象：
两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加，会出现明暗相间的条纹，如果是白光，则会出现彩色条纹，这种现象称为光的干涉。
（2）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．
（3）杨氏双缝干涉亮、暗条纹的条件
①单色光：
形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹．
a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ（k＝0,1,2…），光屏上出现亮条纹．
b．光的路程差Δr＝r2－r1＝（2k＋1）（k＝0,1,2…），光屏上出现暗条纹．
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）．
（4）干涉条纹的间距：
明纹之间或暗纹之间的距离总是相等的，根据公式
，在狭缝间距离和狭缝与屏距离都不变的条件下，条纹的间距跟波长成正比。
在波长不变的条件下，当狭缝与屏的距离增大或狭缝间的距离减小时，条纹的间距增大。
[例28]关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得频率相同的两相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹
D．照射到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽
2．光的薄膜干涉
（1）用肥皂膜做薄膜干涉实验时，所观察到的灯焰像，是液膜前后两个反射面的两列反射光波发生干涉而形成的。
应该从灯焰所在的一侧去观察干涉图样。
（2）同一亮纹（或暗纹）的光程差相同，即所对应的薄膜厚度相等。
（3）单色光通过肥皂膜形成明暗相间的条纹；白光（复色光）通过肥皂膜形成彩色条纹，即出现光的色散。
（4）增透膜的厚度是透射光在薄膜中的波长的1/4倍。
[例29]如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置，所用的单色光是用普通光加滤光片产生的。
检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的（）
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的上表面
D．a的下表面和b的下表面
3．光的衍射：
（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）产生明显衍射的条件：
障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比甚至比光的波长还要小。
且障碍物尺寸比波长越小，衍射越明显。
（3）分类：
小孔衍射、单缝衍射、圆屏衍射、针尖衍射等。
[例30]让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现（ ）
A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失
B．由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失
D．由大变小的三角形光斑，小圆形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
[例31]抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图10所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同．观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是（ ）
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
4．光的偏振
（1）横波只沿着某一特定的方向振动，称为波的偏振。
光的偏振现象说明光是横波。
（2）通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。
[例32]如图所示，在挡板上开一个大小可以调节的小圆孔P，用点光源S照射小孔，小孔后面放一个光屏MN，点光源和小孔的连线垂直于光屏，并于光屏交于其中心。
当小孔的直径从1.0mm逐渐减小到0.1rnm的过程中，在光屏上看到的现象将会是（）
A．光屏上始终有一个圆形亮斑，并且其直径逐渐减小
B．光屏上始终有明暗相间的同心圆环，并且其范围逐渐增大
C．光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑，然后是形成范围逐渐增大而亮度逐渐减弱的明暗相间的同心圆环
D．光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑，然后是形成范围逐渐减小而亮度逐渐增大的明暗相间的同心
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