高考物理一轮复习第十三章波与相对论第4节光的波动性电磁波相对论(选修34)

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(新课标)2019-2020届高考物理一轮总复习机械振动与机械波光电磁波与相对论第4讲 (选修3-4)

(2)电磁波与机械波的比较
名称项目
电磁波
机械波
产生
由周期性变化的电由质点(波源)的
场、磁场产生
振动产生
波的特点
横波
纵波或横波
波速
在真空中等于光速在空气中不大(如
(很大)，c＝3×108 声波波速在空气
m/s
中一般为340 m/s)
是否需要不需要介质(在真空必须有介质(真空
介质中仍可传播)
A．N 应选用遮光屏 1 C．O 应选用遮光屏 2
B．N 应选用遮光屏 3 D．O 应选用遮光屏 4
[解析] 根据双缝干涉的原理可ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，N 应选用单缝遮光屏 1，O 应选用双缝光屏 2，故 A、C 正确．
[答案] AC
考点二电磁场和电磁波 1．对麦克斯韦电磁场理论的理解
2．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，如图所示．
9．波长不同的电磁波在本质上完全相同( )
[答案] √ 10．真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的( ) [答案] × 11．若物体能量增大，则它的质量增大( )
[答案] √
考点
互动探究
[核心提示] 2 个条件：光发生干涉和衍射的条件 3 种现象：光的干涉、光的衍射和光的偏振 1 个区别：干涉图象和衍射图象的区别 1 个公式：双缝条纹间距公式：Δx＝dl λ 1 个理论：麦克斯韦电磁场理论 2 种假设：爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设
(3)不同的电磁波，产生的机理不同，无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；X 射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ 射线是原子核受到激发后产生的．

高考物理一轮复习第4讲光的波动性电磁波相对论(选修3-4)

2．光的衍射 (1)概念：光离开直线路径而绕过障碍物继续传播的现象． (2)条件：在障碍物(或孔)的尺寸可以跟__光__的__波__长__相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显． (3)各种衍射图样： ①中央为_亮__条__纹___，两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同，白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光． ②圆孔衍射：明暗相间的不等距__圆__环__． ③泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴__影__中__心__出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一．
热效应引起视觉化学效应、荧光效应、
能杀菌
贯穿性强
贯穿本领最强
应用
无线电技术
红外线遥感照明、摄影
医用消毒、防伪
检查、医用透视
工业探伤、医用治疗
递变规律
3．(单选)(2013年浙江卷)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
光的来源
自然光通过起偏器后直接从光源发出的光
的光
光的振动方向
在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同
在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向
(单选)(2012年上海卷)如图12－4－2为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则( )
图12－4－2 A．甲为紫光的干涉图样 B．乙为紫光的干涉图样 C．丙为红光的干涉图样 D．丁为红光的干涉图样
【答案】B 【解析】无论是电磁波还是声波，都可以传递能量和信息，选项A错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，选项B正确；太阳光中的可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，两者波速不同，选项C错误；红外线波长较 X射线波长，选项D错误．

高考物理一轮复习第4单元光的波动性电磁波相对论

10－7
引起视觉
照相、摄影
化学效应、
10－7～10－9 ________、医用消毒、防伪
能杀菌
10－8～10－11 贯穿性强
检查、医用透视
<10－11 贯穿本领最强工业探伤、医用治疗
递变规律
• 三、相对论
• 1．狭义相对论的基本假设
• (1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系．相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系．
选考部分
选修3－4 振动与波动光学相对论
• 第4单元光的波动性电磁波相对论
理清教材
•网控基础点提炼命题源
读读教材
• 一、光的波动性 • 1．光的干涉 • (1)定义 • 在两列光波的叠加区域，某些区域的光被________，出现亮纹，某些区域的光被________，出现暗纹，且 ________和________互相间隔的现象叫做光的干涉现象． • (2)条件 • 两列光的________，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象． • (1)加强减弱加强减弱 (2)频率相等
2.(1)
Δτ 1－vc2 (2)l0
3.
m0 1－vc 2
1－vc 2
练练基础
┃题组一┃ 光的波动性
• 1．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象( ) • A．都是光的衍射现象 • B．都是光的干涉现象 • C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 • D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
• (4)薄膜干涉
• 利用薄膜(如肥皂液薄膜)________反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度 ________．

2020版高考物理一轮复习第十三章波与相对论第4节光的波动性电磁波相对论选修3_4170324148

第4节光的波动性电磁波相对论(1)光的颜色取决于折射率。

(×)(2)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。

(√)(3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。

(×)(4)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。

(×)(5)自然光是偏振光。

(×)(6)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。

(×)(7)无线电波不能发生干涉和衍射现象。

(×)(8)波长不同的电磁波在本质上完全不同。

(×)(9)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。

(×)突破点(一) 光的干涉、衍射及偏振1．光的干涉(1)明暗条纹的判断方法①单色光a ．如图所示，光源S 1、S 2发出的光到屏上P 点的路程差r 2－r 1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。

b ．光的路程差r 2－r 1＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1,2，…)时，光屏上出现暗条纹。

②白光：光屏上出现彩色条纹。

③中央条纹为亮条纹。

(2)双缝干涉条纹是等间距的相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的情况下)。

利用双缝干涉实验可测量光波的波长。

(3)薄膜干涉①如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。

②光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA ′和后表面BB ′分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。

③原理分析单色光a ．在P 1、P 2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr 等于波长的整数倍，即Δr ＝n λ(n ＝1,2,3，…)，薄膜上出现亮条纹。

b ．在Q 处，两列反射回来的光波的路程差Δr 等于半波长的奇数倍，即Δr ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。

白光：薄膜上出现水平彩色条纹。

(4)薄膜干涉的应用干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑的，会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。

高考物理一轮复习第13章第4单元光的波动性电磁波相对论课件(选修3-4) (2)

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9
电磁场与电磁波 [想一想] 电磁波在传播过程中，每处的电场方向与磁场方向有何关系？它们与电磁波的传播方向有何关系？提示：垂直垂直
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10
[记一记] 1．电磁波的产生 (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：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。
B．红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是
化学作用
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围
界线分明，不可能重叠
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16
解析：麦克斯韦提出了光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。X射线是原子的内层电子受激发而产生的，γ射线是原子核受激发而产生的，产生机理确实不同，但X射线和γ射线都有一个较大的频率范围，较高频率的X射线与较低频率的γ射线产生了重叠，其他相邻电磁波间也存在重叠。综上所述，A、D选项不正确，B选项与事实一致， C选项与事实相反；所以只有选项B正确。答案：B
1016～ 1019 ＞1019
化学效应、
10－7～ 10－9
_荧__光__效__应_、医用消毒、防伪
灭菌消毒
10－8～
检查、医
贯穿本领强
10－11
用透视
贯穿本领最工业探伤、＜10－11
强医用治疗
衍直射线能传力播减能弱力
增强
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15
[试一试]
2．下列说法正确的是
()
A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性
l ③条纹间距公式：Δx＝ dλ 。 (2)薄膜干涉： ①相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波。 ②图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。 ③应用：增透膜，利用光的干涉检查平整度。

高考物理一轮复习光的波动性、电磁波、相对论(实验用双缝干涉测光的波长)课件(选修3-4)

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16
2．相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运
动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系： m0
m＝
1－vc 2
.
(2)物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m0.
3．相对论质能关系
用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝ mc2 .
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13
3．电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波． (1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质． (2)真空中电磁波的速度为3×108m/s. (3)v＝λf对电磁波同样适用．
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14
4．电磁波的发射 (1)发射条件：足够高的振荡频率和开放电路． (2)调制分类：调幅和调频． 5．电磁波的接收 (1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程． (2)解调：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程． 6．电磁波谱按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱．
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4
2．两种典型的干涉
(1)杨氏双缝干涉 ①原理如图所示． ②明、暗条纹的条件
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5
(ⅰ)单色光：形成明暗相间的条纹，中央为明条纹．
a．光的路程差r2－r1＝ kλ (k＝0,1,2…)，光屏上出现明条纹．
b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)
λ 2
(k＝0,1,2…)，光屏上出现
完整版ppt
17
知识点6 实验：用双缝干涉测光的波长 1．实验原理：相邻两条明条纹间距Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足的关系式为Δx＝dl λ. 2．实验器材：双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺．完Fra bibliotek版ppt选

高考物理一轮复习第十三章波与相对论第4讲光的波动性教案

第4讲光的波动性(实验：用双缝干涉测量光的波长)知识点一光的干涉1.定义：两列、、相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象.2.双缝干涉(1)现象：单色光干涉时观察到明暗相间的条纹；白光缝干涉的现象为中央是条纹，两边是条纹.(2)亮、暗条纹的判断：Δx ＝n λ(n ＝0,1,2，…)，即到双缝的距离差为波长的倍的点出现亮条纹；Δx ＝n λ＋12λ(n ＝0,1,2，…)，即到双缝的距离差为半波长倍的点出现暗条纹.3.薄膜干涉光照射到薄膜上时，薄膜表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象.若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹；若入射光为白光，可形成彩色的干涉条纹.答案：1.频率相位振动方向 2.(1)白色彩色 (2)整数奇数 3.前、后知识点二光的衍射1.定义：光离开直线路径绕到障碍物的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样.2.发生明显衍射的条件只有当障碍物的跟光的波长相比差不多，甚至比光的波长还的时候，衍射现象才会明显.3.衍射图样(1)单缝衍射①单色光：明暗相间的不等距条纹，中央条纹最宽最亮，两侧条纹具有性. ②白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光.(2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑，称为亮斑(证实波动性). 答案：1.阴影里 2.尺寸小 3.(1)对称 (3)泊松知识点三光的偏振1.偏振现象横波只沿某一振动，称为波的偏振现象.2.自然光若光源发出的光，包含着垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的都相同，这种光叫自然光.3.偏振光在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个振动的光，叫偏振光.例如：自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.见示意图.答案：1.特定方向 2.强度 3.特定方向(1)横波、纵波都能发生偏振现象.( )(2)当振动情况完全相同的两个光源与屏上某点的距离之差等于0时，出现亮条纹.( )(3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光.( )(4)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.( )(5)阳光在水面的反射光是偏振光.( )答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√考点光的干涉及衍射1.单缝衍射与双缝干涉的比较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.考向1 双缝干涉的分析与计算[典例1] (2015·新课标全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1 (填“>”“＝”或“<”)Δx 2.若实验中红光的波长为630 nm ，双缝与屏幕的距离为1.00 m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为 10.5 mm ，则双缝之间的距离为 mm.[解析] 由公式Δx ＝L d λ可知，Δx 1>Δx 2.相邻亮条纹之间的距离为Δx ＝10.55mm ＝2.1 mm ，双缝间的距离d ＝L λΔx，代入数据得d ＝0.300 mm. [答案] > 0.300考向2 薄膜干涉的分析[典例2] 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，在一块平板玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻两条明条纹所对应的薄膜厚度恒定，现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )甲(侧视图) 乙A.变疏B.变密C.不变D.消失 [解析] 撤去一张纸后劈形空气的薄膜的劈度减缓，相同水平距离上，劈度厚度变化减小，以致波程变化减小，条纹变宽，条纹数量变少(变疏)，故A 正确.[答案] A考向3 光的干涉图样与衍射图样的比较[典例3] (2017·福建龙岩调研)如图所示，a 、b 、c 、d 四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是( )A.a 、b 是光的干涉图样B.c 、d 是光的干涉图样C.形成a 图样的光的波长比形成b 图样光的波长短D.形成c 图样的光的波长比形成d 图样光的波长短[解析] 干涉条纹是等距离的条纹，因此，a 、b 图是干涉图样，c 、d 图是衍射图样，故A 项正确，B 项错误；由公式Δx ＝l dλ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以a 图样的光的波长比b 图样的光的波长长，故C 项错误；c 图样的光的波长比d 图样的光的波长长，故D 项错误.[答案] A区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹的宽度相同；而单缝衍射的条纹，中央条纹最宽，两侧的条纹逐渐变窄.(2)根据条纹的间距区分：双缝干涉条纹的间距是相等的，而单缝衍射的条纹越向两侧条纹间距越窄.(3)根据条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗. 考点光的偏振现象1.偏振光的产生方式(1)自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器.第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器.(2)自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直.2.偏振光的理论意义及应用(1)理论意义：光的偏振现象说明了光波是横波.(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等.考向1 偏振现象的理解[典例4] 如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q ，A 点位于P 、Q 之间，B 点位于Q 右侧.旋转偏振片P ，A 、B 两点光的强度变化情况是( )A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变，B有变化D.A有变化，B不变[解析] 白炽灯光包含向各方向振动的光，且各个方向振动的光的强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后变为偏振光，当P旋转时，只有与Q的偏振方向一致时才有光透过，因此B点的光强有变化，选项C 正确.[答案] C考向2 偏振现象的应用[典例5] 假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体.以下措施中可行的是( )A.前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B.前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°[解析] 首先，司机要能够看清自己车灯发出的经过对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直，满足上述要求的只有D.[答案] D1.光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波，光的偏振现象说明光波是横波.2.偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特征，即存在一个偏振方向，只让平行于该方向振动的光通过，其他振动方向的光被吸收了.3.偏振现象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通过偏振片后才变为偏振光，生活中除光源直接发出的光外，我们看到的绝大部分光都是偏振光.4.当偏振光入射到偏振片上时，如果偏振方向与透振方向既不平行也不垂直，仍会有部分光透过偏振片.考点实验：用双缝干涉测量光的波长1.实验原理：单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)纹间距Δx 与双缝间距d 、双缝到屏的距离l 、单色光的波长λ之间满足λ＝d Δx l. 2.实验步骤(1)观察干涉条纹①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上.如图所示.②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光.③调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达光屏.④安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约5～10 cm ，这时，可观察白光的干涉条纹.⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.(2)测定单色光的波长①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹.②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a 1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a 2，将该条纹记为第n 条亮纹.③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l (d 是已知的).④改变双缝间的距离d ，双缝到屏的距离l ，重复测量.3.数据处理(1)条纹间距Δx ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2－a 1n －1. (2)波长λ＝d lΔx .(3)计算多组数据，求λ的平均值.4.注意事项(1)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当.(2)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近.(3)调节的基本依据是：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般原因是单缝与双缝不平行所致，故应正确调节.[典例6] 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距d ＝0.2 mm 的双缝屏.从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L ＝700 mm.然后，接通电源使光源正常工作.图1图2 图3 (1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度.某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示，图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2(b)中游标尺上的读数x 1＝1.16 mm ；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示，此时图3(b)中游标卡尺上的读数x 2＝ .(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx ＝ mm ；这种色光的波长λ＝ nm.[解析] (1)由游标卡尺的读数规则可知x 2＝15.0 mm ＋1×0.02 mm＝15.02 mm ；(2)图2(a)中暗纹与图3(a)中暗纹间的间隔为6个，故Δx ＝x 2－x 16＝15.02－1.166 mm ＝2.31 mm ；由Δx ＝L λd 可知λ＝d Δx L ＝0.20×2.31700 mm ＝6.6×102 nm.[答案] (1)15.02 mm (2)2.31 6.6×1021.[双缝干涉](多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象.下图为实验装置简图，M 为竖直线状光源，N 和O 均为有狭缝的遮光屏，P 为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是( )A.N 应选用遮光屏1B.N 应选用遮光屏3C.O 应选用遮光屏2D.O 应选用遮光屏4答案：AC 解析：根据双缝干涉的原理可知，N 应选用单缝遮光屏1，O 应选用双缝光屏2，故A 、C 正确.2.[薄膜干涉]在研究材料A 的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A 的上表面是一光滑平面，在A 的上方放一个透明的平行板B ，B 与A 上表面平行，在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜.现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A 缓慢加热，在B 上方观察到B 板的亮度发生周期性变化.当温度为t 1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t 2时，亮度再一次回到最亮，则( )A.出现最亮时，B 上表面反射光与A 上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时，B 下表面反射光与A 上表面反射光叠加后相抵消C.温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加λ4D.温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加λ2答案：D 解析：该装置利用B 下表面反射光与A 上表面反射光发生干涉的原理，若最亮，说明干涉加强，加强时路程差Δx ＝n λ(n ＝0,1,2，…)，由于t 1和t 2两温度为连续变化，且出现两次最亮，所以两次路程差为一个波长，t 1到t 2过程中，A 的高度应增加半个波长.故选项D 正确.3.[光的衍射](多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以判断细丝粗细的变化( )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，表明抽制的丝变细答案：AD 解析：本题为光的衍射现象在工业生产中的实际应用，考查光的衍射现象，若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显，通过观察屏上条纹的变化情况，从而监测抽制的丝的情况，故选AD.4.[光的偏振]光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )A.一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹答案：D 解析：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，选项A 、B 反映了光的偏振特性，C 是偏振现象的应用，D 是光的衍射现象.5.[用双缝干涉测单色光的波长]如图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S 1与S 2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光答案：C 解析：由双缝干涉条纹间距公式Δx ＝l dλ可知，要增大相邻条纹间距，可以增大双缝到屏的距离，减小双缝间距，选用波长更长的单色光，因此C 正确.第5讲电磁波相对论简介知识点一麦克斯韦理论、电磁场、电磁波1.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生，变化的电场产生 .2.电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个，这就是电磁场.3.电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.(1)电磁波是横波，在空间传播介质.(2)真空中电磁波的速度为 m/s.(3)v ＝λf 对电磁波 .4.电磁波的发射(1)发射条件：足够高的振荡频率和电路.(2)调制分类：和 .5.电磁波的接收(1)调谐：使接收电路产生的过程.(2)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程.6.电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等合起来构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示.答案：1.电场磁场 2.完整的整体 3.(1)不需要 (2)3×108 (3)同样适用 4.(1)开放 (2)调幅调频 5.(1)电谐振知识点二相对论简介1.狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是 .(2)光速不变原理真空中的光速在不同的惯性参考系中都是，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系.2.相对论质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系：m ＝ .(2)物体运动时的质量m 总要静止时的质量m 0.3.相对论质能关系用m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E ＝ . 答案：1.(1)相同的 (2)相同的 2.(1)m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2(2)大于 (3)mc 2(1)电磁波的传播需要介质.( )(2)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场.( )(3)电谐振就是电磁振荡中的“共振”.()(4)无线电波不能发生干涉和衍射现象.( )(5)波长不同的电磁波在本质上完全相同.( )(6)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的.( )(7)若物体能量增大，则它的质量增大.( )答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√考点对电磁场理论和电磁波的理解1.对麦克斯韦电磁场理论的理解2.对电磁波的理解(1)电磁波是横波.电磁波的电场E、磁场B、传播方向v三者两两垂直，如图所示.(2)电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关.考向1 对麦克斯韦电磁场理论的理解[典例1] (多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是( )[解析] 均匀变化的电场产生稳定的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场.[答案] BD考向2 对电磁波的理解[典例2] (2016·新课标全国卷Ⅰ)(多选)关于电磁波，下列说法正确的是( )A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失[解析] 电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s ，与电磁波的频率无关，A 项正确；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场，它们相互激发向周围传播，就形成了电磁波，B 项正确；电磁波是横波，因此其电场强度和磁感应强度均与传播方向垂直，C 项正确；光是电磁波，利用光纤对光的全反射可以传播信息，D 项错误；波源的电磁振荡停止后，已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，E 项错误.[答案] ABC考向3 电磁波与机械波的比较[典例3] (多选)电磁波与声波比较，下列说法中正确的是( )A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B.由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C.由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D.电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关[解析] A 、B 均与事实相符，所以A 、B 正确.根据λ＝c f，电磁波速度变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以C 正确.电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小，所以D 错误.[答案] ABC对电磁波的理解(1)电磁波的传播不需要介质，并不是在介质中不能传播，而是在介质、真空中都能传播，只是不依赖于介质而已.(2)在真空中，不同频率的电磁波传播速度相同，都等于光速.在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度不同，频率越高，传播速度越小.考点电磁波的特性及电磁波的应用考向1 电磁波的特性[典例4] (多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B.紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C.X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线[解析] 无线电波波长最长，最容易发生干涉、衍射现象，A正确；紫外线的频率比可见光高，B错误；不管物体温度高低，都可以辐射红外线，D错误；X射线和γ射线的波长比较短，波长越短，贯穿能力越强，C正确.[答案] AC考向2 电磁波的应用[典例5] 电磁波已广泛运用于很多领域.下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同[解析] 衍射现象是波特有的现象，故电磁波能发生衍射现象，A错误.遥控器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的，B错误.根据多普勒效应，当天体相对地球运动时，我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化，根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度，C 正确.光在真空中的速度是定值，在任何惯性系中测出的数值应相同，D错误.[答案] C1.波长不同的电磁波，表现出不同的特性，其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强.2.电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X 射线和γ射线都有重叠，但它们产生的机理不同.考点狭义相对论的简单应用相对论中五个公式的理解考向1 对狭义相对论的理解[典例6] (多选)关于狭义相对论的说法，正确的是( )A.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B.狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C.狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D.狭义相对论在任何情况下都适用[解析] 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项A正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不变原理)，与光源的运动无关，选项B正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项C正确，D错误.[答案] ABC考向2 对狭义相对论的简单应用[典例7] 如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c).地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离(填“大于”、“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为.[解析] 从飞船A测量时飞船B是静止的，从地面上测量时两飞船都是运动的，由相对论的“尺缩效应”知运动长度要缩短，故从地面测得的飞船间距小.由光速不变原理知光信号的传播速度与参考系是无关的，故A测得该信号的速度仍为光速c.[答案] 大于c(或光速)1.[电磁场和电磁波](多选)关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )A.均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波答案：BD 解析：均匀变化的电场在它的周围产生恒定的磁场，A错；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不需要介质，C错.2.[电磁波谱](多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A.X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B.γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线E.在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信答案：ABE 解析：X射线的频率比较大，对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；根据电磁波谱的排列顺序可知：γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，选项B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越长，越容易发生衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，选项C、D错误；无线电波广泛应用于通信、广播和天体研究中，选项E正确.3.[电磁波的性质]我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究创新的里程碑.米波雷达发射无线电波的波长在 1～10 m 范围内，则对该无线电波的判断正确的是( )A.米波的频率比厘米波的频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象。

高考物理一轮总复习机械运动光学第4讲光的波动性电磁波相对论课件选修3_4

4．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜) _前___后___表__面__反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度__相___同___．
• 二、光的衍射
• 1．光的衍射现象：光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫作光的衍射．
• 2．光发生明显衍射现象的条件：当孔或障碍物的尺寸比光波波长____小____，或者跟光波波长___相__差_不__多___时，光才能发生明显的衍射现象．
光的干涉弄清的两个重点，一是单色光明暗纹形成的条件，波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹或两个表面反射回来的两列光波的路程差 Δr 等于波长的整数倍，即 Δr＝nλ(n＝1,2，3，…)，薄膜上出现明条纹；二是双缝干涉图样的相邻两明条纹间距公式 Δx＝dlλ.
•考点2 光的衍射
• D．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
• 【答案】D
•考点1 光的干涉
1．杨氏双缝干涉 (1)原理如图所示． (2)明、暗条纹的条件： ①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为明条纹． a．光的路程差 r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)，光屏上出现明条纹． b．光的路程差 r2－r1＝(2k＋1)2λ(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． (3)条纹间距公式：Δx＝dl λ.
• 【答案】C
【解析】根据已有波的叠加知识，可知与两个狭缝的光的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹，与两个狭缝的光的路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹．据 λ＝cf可得 λ1＝fc1 ＝5.30××1100814 m＝0.6×10－6 m＝0.60 μm，λ2＝fc2＝7.35××1100814 m＝ 0.4×10－6 m＝0.40 μm，即 d＝0.60 μm＝λ1，d＝0.60 μm＝32λ2＝3×λ22.由以上分析可知，选项 C 正确．

2019届高考物理江苏专版一轮复习讲义：第十三章波与相对论[选修3-4]-word文档

第十三章 ⎪⎪⎪波与相对论[选修3－4] 第1节机械振动(1)简谐运动是匀变速运动。

(×) (2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。

(√)(3)振幅等于振子运动轨迹的长度。

(×)(4)简谐运动的回复力可以是恒力。

(×)(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。

(√)(6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。

(×)(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。

(√)(8)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。

(×)突破点(一) 简谐运动1．动力学特征F ＝－kx ，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k 是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数。

2．运动学特征简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时，x 、F 、a 、E p 均增大，v 、E k 均减小，靠近平衡位置时则相反。

3．运动的周期性特征相隔T 或nT 的两个时刻，振子处于同一位置且振动状态相同。

4．对称性特征(1)相隔T 2或(2n ＋1)T 2(n 为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反。

(2)如图所示，振子经过关于平衡位置O 对称的两点P 、P ′(OP ＝OP ′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等。

(3)振子由P 到O 所用时间等于由O 到P ′所用时间，即t PO ＝t OP ′。

(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP 段)所用时间相等，即t OP ＝t PO 。

5．能量特征振动的能量包括动能E k 和势能E p ，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒。

[例1] (2019·浙江高考)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。

可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm ，周期为3.0 s 。

(新课标)2020年高考物理一轮复习第十三章振动与波光学相对论第4讲光的波动性电磁波相对论

第 4 讲光的波动性电磁波相对论A 组基础题组1. （2020 湖南株洲质检）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衍射的是（）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. 雨后天晴马路上的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2. （2020 湖南桑植一中、皇仓中学第二次联考）（多选）关于光学镜头增透膜的以下说法中,正确的是（）A .增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度B. 增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4C. 增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4D. 因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色3. （2020 浙江理综, 1 4,6 分）关于生活中遇到的各种波, 下列说法正确的是（）A. 电磁波可以传递信息, 声波不能传递信息B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D. 遥控器发出的红外线波长和医院“ CT'中的X射线波长相同4. （2020 四川理综,2,6 分）电磁波已广泛运用于很多领域。

下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A. 电磁波不能产生衍射现象B. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D. 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同5. （多选）奶粉的碳水化合物（糖）含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测得糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量，偏振光通过糖溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度a ,这一角度a称为“旋光度” ，a的值只与糖溶液的浓度有关。

将a的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品中的含糖量。

高三物理一轮复习 4 光的波动性、电磁波、相对论课件(

知识点四相对论
[填一填] 1．狭义相对论的基本假设 (1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相_同____的． (2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是_相__同_____的．
选修3－4 波与相对论
第四单元光的波动性电磁波相对论
[知识整合基础] 知识点一光的干涉和衍射
[填一填] 一、光的干涉
1．产生条件 (1)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． (2)将同一列光波分解为两列光波，可以获得相干光源， __双__缝__干__涉___和薄膜干涉都是用此方法获得相干光源．
的，其原因是不同色光的( )
A．传播速度不同
B．强度不同
C．振动方向不同
D．频率不同
【解析】不同色光频率不同，波长不同，产生的干涉图
样中相邻条纹间的距离不同，从而出现彩色条纹，D项正确．
【答案】 D
知识点二光的偏振现象
[填一填] 1．偏振光波只沿__某__一__个__特__定___的方向振动． 2．自然光太阳、电灯等普通光源发出的光，在垂直于传播方向的平面内，光波可以沿___任__何__方__向____振动，光振动在平面内的分布是 __大__致__均__匀___ 的，所以不显示偏振性，这种光叫做自然光．
(1)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． (2)调制有_调__幅__和调频两种方式，解调是调制的逆过程．
(3)电磁波谱： ①定义：按电磁波的波长从长到短分布是__无__线__电__波__、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱． ②电磁波谱的特性、应用：

(高中物理)高三物理选修34第十三章电磁波相对论简介人教实验

高三物理选修3—4第十三章电磁波、相对论简介人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：选修3—4第十三章电磁波、相对论简介二. 高考考纲：变化的磁场产生电场。

变化的电场产生磁场。

电磁涉及其传播。

I电磁波的产生、发射和接收。

I电磁波谱。

I狭义相对论的根本假设。

I质速关系、质能关系。

I相对论质能关系式。

I三. 本章知识网络：四. 知识要点：〔一〕电磁振荡A. 振荡电流、振荡电路的定义：1. 振荡电流的定义：大小和方向均随时间作周期性变化的电流叫振荡电流。

2. 振荡电路的定义：能产生振荡电流的电路叫振荡电路，常见的是LC振荡电路。

B. LC电路中振荡电流的产生过程：〔1〕电容器充电而未开始放电时，电容器电压U最大，电场E最强，电场能最大，电路电流I =0；〔2〕电容器开始放电后，由于自感L的作用，电流逐渐增大，磁场能增强，电容器中的电荷减少，电场能减少。

在放电完毕瞬间，U=0，E=0，i最大，电场能为零，磁场能最大。

〔3〕电容器放完电后，由于自感作用，电流i保持原方向继续流动并逐渐减小，对电容器反向充电，随电流减小，电容两端电压升高，磁场能减小而电场能增大，到电流为零瞬间，U最大，E最大，i=0，电场能最大，磁场能为零。

〔4〕电容器开始放电，产生反向放电电流，磁场能增大电场能减小，到放电完了时，U=0，E=0，i最大，电场能为零，磁场能最大。

上述过程反复循环，电路产生振荡电流。

C. 电磁振荡：1. 电磁振荡：在振荡电路中，电容器极板上的电量，通过线圈的电流及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡。

2. 阻尼振荡和无阻尼振荡：〔1〕无阻尼振荡：振幅保持不变的振荡叫无阻尼振荡，电路中电场能与磁场能总和不变。

〔2〕阻尼振荡：振幅逐渐减小的振荡叫阻尼振荡，电路中电场能与磁场能总和减少。

D. 电磁振荡的周期和频率：1. 概念：〔1〕周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫周期。

〔2〕频率f：一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。

2021届山东新高考物理一轮复习讲义：第13章第4节光的波动性电磁波相对论

第4节光的波动性电磁波相对论一、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、电磁场电磁波相对论1．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＝3×108m/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。

2．相对论的简单知识(1)狭义相对论的基本假设：①狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。

②光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。

(2)时间和空间的相对性：①时间间隔的相对性Δt＝Δτ1－⎝⎛⎭⎪⎫vc2。

②长度的相对性l＝l01－⎝⎛⎭⎪⎫vc2。

(3)相对论速度变换公式：u＝u′＋v1＋u′vc2。

(4)质能方程：E＝mc2。

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。

2016年高考物理一轮复习第十三章波与相对论考点通关(选修3_4)

第十三章波与相对论[选修3－4][学习目标定位]第1单元机_械_振_动[想一想](1)简谐运动的图象和简谐运动的轨迹相同吗？为什么？ (2)简谐运动的位移与必修1中所学的直线运动的位移有何区别？ (3)在一个周期T 内，质点的路程与振幅有何关系？12T 、14T 呢？提示：(1)不同。

简谐运动的图象描述的是振动质点的位移(一个物理量)随时间变化的规律，而简谐运动的轨迹是质点运动的径迹。

(2)简谐运动的位移是以平衡位置为参考点，与位置对应，是时刻的函数，总是从平衡位置指向质点所在的位置；直线运动的位移是以物体的初始位置为参考点，与过程对应，是时间的函数，是从初始位置指向物体所在的位置。

(3)一个周期T 内，路程等于4个振幅，12T 内路程等于2个振幅，但14T 内路程可能等于1个振幅，也可能小于一个振幅，也可能大于一个振幅。

[记一记] 1．概念质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x －t 图象)是一条正弦曲线。

2．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。

(2)运动学表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ)，其中A 代表振幅，ω＝2πf 表示简谐运动的快慢，(ωt ＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相位。

3.回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力。

(2)方向：时刻指向平衡位置。

(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力。

4．简谐运动的图象(1)振动图象表示的是简谐运动的质点偏离平衡位置的位移与时间的关系，是一条正弦(或余弦)曲线，如图13－1－1所示。

图13－1－1(2)由振动图象可以确定质点振动的振幅和周期，以及任意时刻质点的位移、振动方向和加速度的方向。

如图13－1－1所示，t1时刻质点P的运动方向沿x轴负方向。

[试一试]1.一质点做简谐运动的振动图象如图13－1－2所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是( )图13－1－2A．0～0.3 sB．0.3～0.6 sC．0.6～0.9 sD．0.9～1.2 s解析：选BD 质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反，总是指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反。

高考物理一轮复习第十三章波与相对论第4节光的波动性电磁波相对论(选修34)

(新课标)2019-2020届高考物理一轮总复习 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第4讲 (选修3-4)

高考物理 一轮复习 第4讲 光的波动性 电磁波 相对论(选修3-4)

高考物理一轮复习 第4单元 光的波动性 电磁波 相对论