2021高考物理一轮复习第14章光电磁波第2讲光的波动性电磁波学案.doc

第2讲 光的波动性 电磁波 知识点 光的干涉 Ⅰ

1．光的干涉的必要条件 两列光的01频率相同，相位差恒定，才可能产生稳定的干涉现象。 2．杨氏双缝干涉

(1)原理如图2所示。

(2)明、暗条纹的条件

①光的路程差r 2－r 1＝02±kλ(k ＝0,1,2…)，光屏上出现明条纹。

②光的路程差r 2－r 1＝03±(2k ＋1)λ2

(k ＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹。 (3)相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式：04Δx ＝l d

λ。

(4)干涉条纹的特点

①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为05亮纹，如图3所示。

②白光：光屏上出现06彩色条纹且中央亮条纹是07白色(填写颜色)，即发生色散，如图4所示。

3．薄膜干涉

(1)原理：如图5所示薄膜厚度上薄下厚，入射光在薄膜的同一位置的来自前后两个面的反射光08路程差不同，叠加后出现明暗相间的条纹。

(2)应用

①增透膜。

②利用光的干涉检查工件平整度。

(3)图样特点：同一条明(或暗)纹对应薄膜的09厚度相等。单色光照射薄膜形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时，形成彩色条纹，即薄膜干涉中的色散。

知识点光的衍射Ⅰ

1．几种典型衍射条纹的特点

(1)单缝衍射：①单色光的衍射图样为中间01宽且亮(填特点)的单色条纹，两侧是02明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗；单色光的波长越长，单缝越窄，中央亮纹越宽。如图7所示。

②白光的衍射图样为中间宽且亮的白条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹。其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光，如图8所示，这是光在衍射时的色散。

(2)圆孔衍射：如图9所示，中央是大且亮的03圆形光斑，周围分布着明暗相间的04不等距圆环，且越靠外，亮圆环越窄越暗。

(3)圆盘衍射(泊松亮斑)：如图10所示，当光照到不透明的半径很小的小圆盘上时，对于一定的波长，在适当的距离上，圆盘的阴影中心出现05亮斑，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。

2．发生明显衍射的条件

只有当障碍物的尺寸与光的波长06相差不多，甚至比光的波长07还小的时候，衍射现象才会明显。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。

知识点光的偏振现象Ⅰ

1．偏振

01垂直于传播方向的平面上，只沿02某一特定的方向振动，叫做偏振。

2．自然光

太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿03一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光。如图11所示。

3．偏振光

在04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05横波。自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。

光的偏振现象并不罕见。除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光(如图12所示)，入射角变化时偏振的程度也有变化。

知识点电磁波的产生、发射、传播和接收Ⅰ

1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生01电场，变化的电场产生02磁场(如图13所示)。

203完整的整体，这就是电磁场。

3．电磁波

(1)产生：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。

(2)电磁波是横波，在空间传播04不需要介质。

(3)电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝053.0×108 m/s。

(4)v＝λf对电磁波06同样适用。

(5)电磁波能产生反射、折射、07干涉、偏振和衍射等现象。

(6)08赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。

4．电磁波的发射

(1)发射电磁波的条件

①要有足够高的09振荡频率；

②必须是10开放电路，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。

(2)信号的调制：为了利用电磁波传递信号，就要对电磁波调制。有11调幅和12调频两种调制方法。

①13调幅：使高频电磁波的14振幅随信号的强弱而变。

②15调频：使高频电磁波的16频率随信号的强弱而变。

5．电磁波的传播

三种传播方式：天波、17地波、直线传播。

6．电磁波的接收

(1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率18相同时，接收电路中产生的振荡电流19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做20调谐，能够调谐的接收电路叫做21调谐电路。

(3)从经过调制的高频振荡电流中还原出调制信号的过程叫做22解调，它是23调制的逆过程，调幅波的解调也叫做24检波。

7．电磁波的应用

电视、雷达和移动电话。

知识点电磁波谱Ⅰ

1．定义

01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

一 堵点疏通

1．薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光叠加产生的，所以要观察薄膜干涉条纹，应该从光源一侧观察。( )

2．在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜，当薄膜的厚度是光在空气中波长的14

时，可起到减小反射光强度、增大透射光强度的作用。( )

3．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光。( )

4．当光照到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象。( )

5．电磁波的传播需要介质。( )

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相同。( )