2021届高考物理一轮复习选修3-4第3讲光电磁波课件

知识点4:光的衍射(b) 1.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。
2.衍射条纹的特点: (1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。
单缝衍射
单色 中纹_相_央,_间两_为_侧的亮为条且_纹明宽__,暗的_且_条 光 越亮_越_靠度_小_外__越_,_弱亮__条,宽纹度的
写颜色)。 (3)条纹间距公式:Δx=__dl ___。
3.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__。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白 光照射薄膜时,形成彩色条纹。
(3)临界角:折射角等于90°时的入射角,用C表示,
1
sinC=__n_。
2.光导纤维: 原理:利用_光__的__全__反__射__。
知识点3:光的干涉(c) 1.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。
2.杨氏双缝干涉: (1)原理如图所示。
知识点7:电磁波谱(a) 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:
电磁 波谱
无线 电波
红外
频率 /Hz
<3× 1011 1011 ～
真空 中
波长 /m
>10-3
10-3～
特性 波热动效性应强, 易发生衍射 _______
应用
无线电 技术
红外线
电磁 波谱 可见
光 紫外
线
X射线
γ射
频率 /Hz
1015
1015 ～ 1017 1016 ～ 1019
>1019
真空中 波长/m
10-7
10-7～10-9
10-8～10-
11
<10-11
特性
引起视觉 化荧学光效效应应、 _________、
能杀菌
贯穿性强
贯穿本领
应用
照明、摄影
第3讲 光 电磁波
【知识梳理】 知识点1:光的折射定律 折射率(c) 1.折射现象:光从一种介质斜射进入另一种介质时传播 方向_改__变__的现象。
2.折射定律: (1)内容: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:_ss_iinn_12_=n12,式中n12是比例常数。 (3)在光的折射现象中,光路是_可__逆__的。
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__(选填“纵波”或“横波”),在空间 传播_不__需__要__介质。 (2)v=λf对电磁波同样适用。 (3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
4.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。 5.调制:有_调__幅__和_调__频__两种方法。
3.折射率: (1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,_入__射__角__的 正弦与_折__射__角__的正弦的比值。 (2)定义式:n=_ss_iinn_12_。不能说n与_s_i_n_θ__1成正比,与sinθ2 成反比。折射率由介质本身的光学性质和_光__的__频__率__决 定。
(3)物理意义:折射率仅反映介质的光学特性,折射率大,
圆孔衍射
①中央是大且亮的圆形亮斑, 周围分布着_明__暗__相__间__的同心 圆环,且越靠外,圆形亮条纹的 亮度_越__弱__,宽度_越__小__ ② 半亮径环的或增暗大环而间_减_的_小_距_ 离随圆孔
单缝衍射
中央为亮且宽的白色条 纹,两侧为亮度_逐__渐__变__ 白 _暗__、宽度_逐__渐__变__窄__的 光 彩色条纹,其中最靠近 中央的色光是紫光,离 中央最远的是红光
(8)阳光在水面的反射光是偏振光。 ( √) (9)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。 ( ×)
医用消毒、 防伪
检查、医用 透视
工业探伤、
【秒判正误】 (1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射。 ( × ) (2)折射率跟折射角的正弦成正比。 ( ×) (3)在水中,蓝光的传播速度大于红光的传播速度。( × ) (4)只要入射角足够大,就能发生全反射。 ( × )
(5)密度大的介质一定是光密介质。 ( ×) (6)光的干涉和衍射现象说明了光是波,也能说明光是横 波。 ( × ) (7)在双缝干涉实验中,双缝的作用是使一束光变成两束 完全相同的相干光。 (√ )
3.偏振光:在_垂__直__于传播方向的平面上,只沿某个特定 方向振动的光。光的偏振证明光是_横__波__。自然光通过 偏振片后,就得到了偏振光。
知识点6:电磁场、电磁波及其传播 电磁波的产生、发 射和接收(b) 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。
说明光从真空射入到该介质时_偏__折__大__,反之偏折小。
c
(4)计算公式:n=__v_,因v<c,故任何介质的折射率总_大__于__ (选填“大于”或“小于”)1。
知识点2:全反射、光导纤维(c) 1.全反射: (1)条件。 ①光从光密介质射入_光__疏__介__质__。 ②入射角_大__于__或__等__于__临界角。 (2)现象:折射光完全消失,只剩下_反__射__光__。
圆孔衍射
中央是大且亮 的白色亮斑,周 围是不等间距 的彩色的_同__心__ _圆__环__
(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到_不__透__明__(选填“透 明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘 的阴影中心出现_亮__斑__(在阴影外还有不等间距的明暗相 间的圆环)。
知识点5:光的偏振现象(b) 1.偏振:光波只沿_某__一__特__定__的方向的振动。 2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂直 于传播方向上沿_一__切__方__向__振动的光,而且沿各个方向振 动的光波的_强__度__都相同,这种光叫作自然光。
(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Δr=r2-r1=kλ(k=0,1,2…),光屏上出现明 条纹。
b.光的路程差Δr=r2-r1=(2k+1)
2
(k=0,1,2…),彩色条纹,且中央亮条纹是_白__色__(填
6.电磁波的传播: (1)三种传播方式:天波、_地__波__、空间波。 (2)电磁波的波速:真空中电磁波的波速与光速相同,c= _3_._0_×__1_0_8 m/s。
7.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作_调__谐__,能够调谐的 接收电路叫作_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 叫作_检__波__,检波是_调__制__的逆过程,也叫作_解__调__。