第2节 光的波动性 电磁波
一、光的干涉、衍射及偏振 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、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，中央为白色条纹，其余为彩色条纹。
2．光的衍射
发生明显衍射的条件：只有当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，衍射现象才会明显。
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、电磁场 电磁波 电磁波的特点
(1)电磁波是横波，电场强度E和磁感应强度B的方向都与传播方向垂直。 (2)电磁波传播时不需要任何介质，在真空中传播的速度最大，c＝3×108 m/s。
(3)电磁波本身是一种物质，它具有能量。
(4)具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。
(2)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。
(√)
(×)
(3)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。
(4)自然光是偏振光。
(×) (×)
(5)均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播便形成了电磁波。
(×)
(6)在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短。
(√)
(7)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。
(×)
2．(多选)在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是( )
A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象 B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象 C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象
D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象 E．实验室用双缝实验得到的彩色条纹
BCE [A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象；E属于光的双缝干涉现象。]
3．(多选)下列说法正确的是( )
A．“3D电影”的播放和观看利用了光的衍射 B．色散现象表明白光是复色光 C．泊松亮斑是光的干涉现象
1
D．增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的 4E．光的偏振现象表明光是横波
BDE [“3D电影”利用光的偏振现象，选项A错误；泊松亮斑是光的衍射
现象，选项C错误。]
4．(多选)(2018·江苏高考)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波( )
A．是横波
B．不能在真空中传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播 D．在空气中的传播速度约为3×108 m/s
AD [电磁波是横波，传播方向与振动方向垂直，可以沿任意方向传播，既能在真空中传播，也能在介质中传播。电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故选项A、D正确。]
5．在观察光的双缝干涉现象的实验中：
(1)将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________。
甲 乙
(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
[解析] (1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A图正确。
