2020版高考物理新优选大一轮人教通用版课件15.2 第2节 光的波动性 电磁波 相对论

基础夯实
四、电磁场、电磁波、电磁波谱 1.麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生电场 ,变化的电场能够 空间产生磁场 。 2.电磁波 (1)电磁场在空间由近及远地传播,形成电磁波 。 (2)电磁波的传播不需要介质 ,可在真空中传播,在真空中 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 越高,波速越小 。 (4)v=λf,f是电磁波的频率。
第2节 光的波动性 电磁 相对论
基础夯实
一、光的干涉 1.定义:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强 ,出 纹,某些区域的光被减弱 ,出现暗纹,且加强 和减弱 互相 的现象叫作光的干涉现象。 2.条件:两列光的频率相等 ,且具有恒定的相位差,才能产 定的干涉现象。 3.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情 是相同 的相干光,屏上就会出现明暗相间 的条纹。
基础夯实
3.电磁波的发射 (1)发射条件:开放 电路和高频振荡 信号,所以对要传输 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。 4.无线电波的接收 (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 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 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 检波是调制 的逆过程,也叫作解调。
②在Q处,两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇 即Δr=(2n+1) λ (n=0,1,2,…),薄膜上出现暗条纹。
2
考点一
考点二
考点三
基础夯实
(3)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 从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,我们会观察到平 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 曲。
衍射 类型
白光
基础夯实
单缝衍射
圆孔衍射
中央为亮且宽的条纹, 两侧为明暗相间 的条 纹,且越靠外,亮条纹的 亮度越弱 ,宽度越小
中央为亮且宽的白色条 纹,两侧为亮度逐渐变 暗 、宽度逐渐变窄 的彩色条纹,其中最靠 近中央的色光是紫光, 离中央最远的是红光
①中央是大且亮的圆形亮 周围分布着明暗相间 的 圆环,且越靠外,圆形亮条纹 亮度越弱 ,宽度越小 ;② 环或暗环间的距离随圆孔 的增大而减小
中央是大且亮的白色亮斑 围是不等间距的彩色的同 环
基础夯实
(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到不透明 (选填“透明”或 明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现亮斑 影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。
三、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 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 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 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。
基础夯实
考点一
考点二
考点三
2.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
楔形。光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA'和后表面BB'分
回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。
(2)明、暗条纹的判断
①在P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等 长的整数倍,即Δr=nλ(n=0,1,2,对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增大而增大 ,物体以速度v运
������0
的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系:m=
1-
������ ������
2
。
(2)物体运动时的质量总要大于 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
基础夯实
考点一
考点二
考点三
光的干涉现象的理解及应用(师生共研)
1.光的双缝干涉现象
(1)明暗条纹的判断方法
①如图所示,光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2r1=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上出现明条纹。
② (2)光条的纹路间程距差:Δrx2=-rd1l =λ(,2其k+中1l)是2λ (双k=缝0,到1,2光,…屏)时的,距光离屏,上d是出双现缝暗间条 离,λ是光波的波长。
基础夯实
4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面 反射的光 而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相
二、光的衍射 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 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
基础夯实
5.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 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、 光 、紫外线、X射线、γ射线。 五、相对论 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 的,光速与光源、观测者间的相对运动没有 关系。
基础夯实
考点一
考点二
考点三
例1(多选)关于光学镜头增透膜,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
为E=mc2 。
基础夯实
1.请用麦克斯韦的电磁场理论说明电磁波是怎样产生的。 提示：麦克斯韦关于电磁场理论的主要论点:变化的磁场 场;变化的电场产生磁场。如果在空间某区域有不均匀变化 那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场,这个变化的 引起新的变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替 由近及远地向周围传播,这就产生了电磁波。 2.通过阅读教材,归纳分析电磁波和机械波的波速各有什么 提示：电磁波可以在真空中传播且波速一定,在介质中不 的电磁波的波速不同;而机械波不能在真空中传播,其波速由 决定,与频率无关。