2023届高考物理（新粤教版）一轮总复习讲义第十四章 光 电磁波

第2讲　光的波动性　电磁波

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、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：只有当障碍物的尺寸与光的波长相当，甚至小于光的波长时，衍射现象才会明显。

3.光的偏振

(1)自然光：对着光波传来的方向看去时，任何方向上振动的强度都相等。

(2)偏振光：具有特定振动方向的光。

(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。

【自测】 (多选)下列属于光的干涉现象的是(　　)

答案　BC

解析　图A属于单缝衍射，图B属于薄膜干涉，图C属于薄膜干涉，图D属于白光的色散，故属于光的干涉现象的是B、C。

二、电磁波和相对论

1.电磁振荡

(1)振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流，叫作振荡电流，振荡电流是一种频率很高的交变电流。

(2)振荡电路：能产生振荡电流的电路，最基本的振荡电路为LC振荡电路。

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是按正弦或余弦规律变化的。

2.麦克斯韦电磁场理论

变化的磁场周围会产生电场，变化的电场周围会产生磁场。

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被调到与需要被接收的无线电波的频率相同时，激起的振荡电流最强，这个过程称为调谐。

(2)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电流中“检”出它所携带的低频信号电流的过程，叫作检波。检波是调制的逆过程，也叫做解调。

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。

命题点一　光的干涉现象

1.双缝干涉

(1)条纹间距公式：Δx＝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)(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，Δr＝nλ(n＝1，2，3…)，薄膜上出现亮条纹。

在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，3…)，薄膜上出现暗条纹。

　光的双缝干涉

【真题示例1】 (2020·山东卷，3)双缝干涉实验装置的截面图如图3所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为λ的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为Δt。玻璃片厚度为10λ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是(　　)

图3

A.Δt＝   B.Δt＝

C.Δt＝    D.Δt＝

答案　A

解析　波长为λ的光在玻璃片中的传播速度v＝，通过10λ的距离，光传播的时间差Δt＝－＝，选项A正确。

【针对训练1】 (2021·江苏常州市第一次模拟)某同学希望在暗室中用如图4实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，则(　　)

图4

A.光现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面垂直

B.光现象为衍射现象，光屏上的条纹与镜面平行

C.将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小

D.将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大

答案　D

解析　题目中的装置可等效为双缝干涉，如图所示，则该现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面平行，A、B错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ，将光源沿竖直方向靠近平面镜，则d减小，所以相邻条纹间距增大；将光屏沿水平方向远离平面镜，则L增大，所以相邻条纹间距增大，则C错误，D正确。

　光的薄膜干涉

【真题示例2】 (2021·山东卷，7)用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图5所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是(　　)

图5

答案　D

解析　从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为Δx＝2d，即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差Δx＝nλ时，此处出现亮条纹，相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为λ，在图中相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大，薄膜层的厚度变化率逐渐变小，则薄膜的厚度不是均匀减小，故选项D正确。

【针对训练2】 (2021·福建龙岩市3月质检)如图6所示，把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是(　　)

图6

A.条纹方向与AB边平行

B.条纹间距不是均匀的，越靠近BC边条纹间距越大

C.减小薄片的厚度，条纹间距变小

D.将红单色光换为蓝单色光照射，则条纹间距变小

答案　D

解析　薄膜干涉的光程差Δx＝2d(d为薄膜厚度)，厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与BC边平行，故A错误；因为两玻璃间形成的空气膜厚度均匀变化，因此条纹是等间距的，故B错误；减小薄片厚度，条纹间距将增大，故C错误；将红光换成蓝光照射，入射光波长减小，条纹间距将减小，故D正确。命题点二　光的衍射和偏振现象

1.对光的衍射的理解

(1)波长越长，衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。

(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。

2.单缝衍射与双缝干涉的比较

3.光的干涉和衍射的本质

光的干涉和衍射都属于波的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的。

4.光的偏振

(1)自然光与偏振光的比较

(2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。

　光的干涉和衍射

【例3】 (2021·北京顺义区统考)以线状白炽灯为光源，通过狭缝观察该光源，可以看到(　　)

A.黑白相间的条纹，这是光的干涉

B.黑白相间的条纹，这是光的衍射

C.彩色的条纹，这是光的干涉

D.彩色的条纹，这是光的衍射

答案　D

解析　由题可知该现象为光的衍射现象，故A、C错误；线状白炽灯发出的光是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都不相同，因此各单色光的亮条纹或暗条纹不能完全重叠在一起，所以形成彩色条纹，故B错误，D正确。

　光的偏振

【例4】 (多选)(2021·江苏名校3月联考)利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图7所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是(　　)

图7

A.到达O处光的强度会明显减弱

B.到达O处光的强度不会明显减弱

C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于θ

D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A转过的角度等于θ

答案　ACD

解析　偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，所以到达O处光的强度会明显减弱，故A正确，B错误；将偏振片A或B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A或B转过的角度等于θ，故C、D正确。

【针对训练3】 (多选)(2021·天津市等级考模拟)下列关于光的性质说法正确的是(　　)

A.托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波

B.日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以使影像更清晰

C.马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的干涉现象

D.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象

答案　BC

解析　托马斯·杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波，A错误；在照相机镜头前装上偏振片可以滤掉反射光，使影像更清晰，B正确；马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的薄膜干涉现象，C正确；照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的干涉现象，D错误。

命题点三　电磁振荡、电磁波

1.电磁振荡的特点

LC电路工作过程具有对称性和周期性。

(1)两个物理过程

①放电过程：电场能转化为磁场能，q↓→i↑，电流从正极板流向负极板。

②充电过程：磁场能转化为电场能，q↑→i↓，电流从负极板流向正极板。

(2)两个特殊状态

①充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕，电场能最大，磁场能最小(为零)。

②放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕，磁场能最大，电场能最小(为零)。

(3)在一个周期内，充电、放电各两次，振荡电流的方向改变两次；电场能(或磁场能)完成两次周期性变化。

2.对麦克斯韦电磁场理论的理解

3.对电磁波的理解

(1)电磁波是横波。电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直。

(2)电磁波与机械波的比较

【例5】 (多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图8所示，则(　　)

图8

A.若磁感应强度正在减弱，则电容器正在充电，电流方向由b向a

B.若磁感应强度正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电

C.若磁感应强度正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电

D.若磁感应强度正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b

答案　ABC

解析　若磁场正在减弱，则电流在减小，是电容器的充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误。

【真题示例6】 (2020·天津卷，3)新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较(　　)

A.红外线的光子能量比紫外线的大

B.真空中红外线的波长比紫外线的长

C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大

D.红外线能发生偏振现象，而紫外线不能

答案　B

解析　根据电磁波谱可知，红外线的频率小于紫外线的频率，由光子能量公式ε＝hν可知，红外线光子能量小于紫外线光子能量，选项A错误；由λ＝知真空中红外线的波长大于紫外线的波长，B正确；真空中任何光的传播速度都等于光速c，选项C错误；由于光是横波，都能够发生偏振现象，所以红外线和紫外线都能够发生偏振现象，选项D错误。

【针对训练4】 (2020 ·北京卷，3)随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波(　　)

A.光子能量更大   B.衍射更明显

C.传播速度更大    D.波长更长

答案　A

解析　因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据E＝hν可知5G使用的电磁波光子的能量比4G光子能量更大，故A正确；因5G使用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不容易发生明显衍射，故B、D错误；光在真空中的传播速度都是相同的，光在介质中的传播速度为v＝，5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大，光在介质中的传播速度越小，故C错误。

【针对训练5】 (多选)(2021·浙江杭州市4月教学质检)下列说法正确的是(　　)

A.水波、声波和电磁波等一切波都能发生干涉和衍射

B.只要波源不动，观察者接收到的波的频率就跟波源发出的频率一样

C.当LC振荡电路中电流最大时，电容器两极板间的电场能最小

D.在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫解调

答案　ABC

解析　水波、声波和电磁波等一切波都能发生干涉和衍射，因为干涉和衍射是波的特性，所以A正确；只要波源不动，或者与观察者保持相对静止，观察者接收到的波的频率就跟波源发出的频率一样，所以B正确；当LC振荡电路中电流最大时，电容器放电完毕，两极板间的电场能最小，所以C正确；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，所以D错误。

1.(多选)如图1所示，下列说法正确的是(　　)

图1

A.图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M上的光亮度将会变化，此现象表明光波是横波

B.图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小

C.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射

D.人站在路边，一辆汽车响着喇叭从人身边疾驰而过，人听到喇叭的音调会由低变高

答案　ABC

解析　只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故A正确；根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距Δx与双缝间距离d及光的波长λ的关系式Δx＝λ，可知若只减小屏到双缝的距离L，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，故B正确；波长越长，越容易发生衍射现象；利用红外线进行遥感是因为红外线的波长大，容易发生衍射，故C正确；根据多普勒效应，若声波波源远离观察者，观察者接收到的声波频率减小，故D错误。

2.关于电磁波，下列说法中正确的是(　　)

A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场

B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在

C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播

D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同

答案　D

解析　均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故B错误；电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误；各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D正确。

3.(2021·辽宁沈阳市质检)在抗击新冠疫情期间，流畅稳定的网络信号是保证同学们学习效果的关键，网络信号的稳定传输通常需要用到光纤和Wi－Fi无线路由器，下列表述正确的是(　　)

图2

A.光纤通讯利用光纤来传输包含信息的电流信号

B.光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号

C.Wi－Fi无线路由器发射包含信息的超声波信号

D.Wi－Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的干涉原理

答案　B

解析　光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号，故A错误，B正确；Wi－Fi无线路由器发射包含信息的电磁波信号，故C错误；Wi－Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的衍射原理，故D错误。

4.(多选)如图3所示为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的曲线，由图可知(　　)

图3

A.在t1时刻，电路中的磁场能最小

B.在t1～t2时间内，电路中的电流值不断变小

C.在t2～t3时间内，电容器正在充电

D.在t4时刻，电容器中的电场能最小

答案　ACD

解析　在t1时刻，电容器极板上电荷量q为最大值，两板间电场能最大，线圈中磁场能最小，选项A正确；在t1～t2时间内，电容器极板上电荷量q从正的峰值降为零，电场能正在不断地转变为磁场能，电路中的电流正在不断增大，选项B错误；在t2～t3时间内，电容器极板上电荷量q又不断增大，表明电容器正在反向充电，选项C正确；在t4时刻，电容器放电结束，极板上电荷量为零，电场能也为零，已全部转化为磁场能，选项D正确。

5.(2021·北京顺义区统考)一般雷达发出的电磁波频率多在200 MHz～1 000 MHz的范围内，下列说法正确的是(　　)

A.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

B.上述频率范围的电磁波的波长约在0.3～1.5 m 之间

C.波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播

D.若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积

答案　B

解析　由麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，A错误；由波长λ＝知200 MHz电磁波的波长为λ1＝1.5 m，1 000 MHz电磁波的波长为λ2＝0.3 m，B正确；波长越短的电磁波波动性越小，越不易绕过障碍物，C错误；测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，可以测出障碍物与雷达间的距离，并不能确定障碍物的体积，D错误。

6.(2021·北京东城区一模)太赫兹辐射通常是指频率在0.1～10 THz(1 THz＝1012 Hz)、即频率在微波与红外线之间的电磁辐射，其频率高于微波，低于红外线、紫外线，远低于X射线。太赫兹波对人体安全， 可以穿透衣物等不透明物体， 实现对隐匿物体的成像。近年来太赫兹技术在国家安全、信息技术等诸多领域取得了快速发展，被誉为“改变未来世界十大技术”之一。由上述信息可知，太赫兹波(　　)

A.其光子的能量比红外线光子的能量更大

B.比微波更容易发生衍射现象

C.比紫外线更难使金属发生光电效应

D.比X射线穿透性更强

答案　C

解析　太赫兹波的频率比红外线的频率低，所以其光子的能量比红外线光子的能量更小，故A错误；太赫兹波的频率比微波的频率高，波长比微波的短，所以比微波更不容易发生衍射现象，故B错误；太赫兹波的频率比紫外线的频率低，所以比紫外线更难使金属发生光电效应，故C正确；太赫兹波的频率远低于X射线的频率，其光子能量远低于X射线的光子能量，所以比X射线穿透性更弱，故D错误。

7.(多选)[2020·江苏卷，13B(1)]电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有(　　)

A.杀菌用的紫外灯

B.拍胸片的X光机

C.治疗咽喉炎的超声波雾化器

D.检查血流情况的“彩超”机

答案　AB

解析　紫外线和X光从本质上说是电磁波，A、B项正确；治疗咽喉炎的超声波雾化器和检查血流情况的“彩超”机用的都是超声波，超声波属于机械波，C、D项错误。

8.(2021·江苏省适应性模拟)双缝干涉实验中，用单色光照射双缝，光屏上出现明暗相间的条纹。若使相邻亮条纹之间的距离变小，可采用的办法是(　　)

A.减小单色光的波长

B.减小两缝之间的距离

C.增大单色光的强度

D.增大双缝到屏的距离

答案　A

解析　根据双缝干涉的相邻亮条纹中心间距公式Δx＝λ可知，要使条纹之间的距离变小，可以通过减小单色光的波长、减小双缝到屏的距离或增大两缝间的距离来完成，与光的强度无关，故A正确，B、C、D错误。

9.(2021·江苏省适应性考试)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，镜片起到起偏器的作用

B.阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起到检偏器的作用

C.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起到起偏器的作用

D.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起到检偏器的作用

答案　B

解析　转动镜片时发现光有强弱变化，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。

10.我们的生活已经离不开电磁波，如GPS定位系统使用频率为10.23 MHz(1 MHz＝106 Hz)的电磁波，手机工作时使用频率为800～1 900 MHz的电磁波，家用5GWi－Fi使用频率约为5 725 MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018 Hz的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是(　　)

A.家用5GWi－Fi电磁波的衍射现象最明显

B.GPS定位系统使用的电磁波的能量最强

C.地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领

D.手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象

答案　C

解析　电磁波波长越长，衍射现象越明显，GPS定位系统的电磁波衍射现象最明显，故A错误；根据ε＝hν可知，频率越高，能量越强，则地铁行李安检时使用的能量最强，故B错误；地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领，故C正确；电磁波是横波，能产生偏振现象，故D错误。

11.用红光、蓝光分别做双缝干涉实验，用黄光、紫光分别做单缝衍射实验，得到的图样如图4所示(黑色部分表示亮纹)。则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　)

图4

A.红、黄、蓝、紫   B.红、紫、蓝、黄

C.蓝、紫、红、黄    D.蓝、黄、红、紫

答案　B

解析　双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，因此第一个和第三个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距Δx＝λ可知，波长越长，Δx越大，因此第一个是红光，第三个是蓝光。单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越长，中间亮条纹越粗，因此第二个和第四个是单缝衍射图样，而第二个是紫光，第四个是黄光。综上所述，从左到右依次是红、紫、蓝、黄，故A、C、D错误，B正确。

12.(多选)如图5甲所示的LC振荡电路中，把通过P点向右的电流方向规定为电流的正方向，通过P点的电流变化规律如图乙所示，则(　　)

图5

A.0.5 s至1.0 s时间内，电容器在充电

B.0.5 s至1.0 s时间内，电容器的上极板带正电

C.1.0 s至1.5 s时间内，Q点比P点电势高

D.1.0 s至1.5 s时间内，磁场能正在转化为电场能

答案　AC

解析　由图乙可知，在0.5 s至1 s内， 电路电流在减小，电容器C正在充电，故A正确；在0.5 s至1 s内，电流是正的，即经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，因此在该时间段内，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，故B错误；在1 s至1.5 s内，通过电感线圈的电流向上，且增大，电感线圈产生自感电动势，由楞次定律可知，电感线圈下端电势高，上端电势低，即Q点比P点电势高，故C正确；在1 s至1.5 s内， 电路电流增大，磁场增强，磁感应强度变大，电路处于放电过程，电场能转化为磁场能，故D错误。