高考物理一轮复习 第十二章 振动和波 光 相对论 第4讲 光的波动性 电磁波 相对论课件

围分布着 明暗相间 的同心圆
环，且越靠外，圆形亮条纹的
Hale Waihona Puke 外，亮条纹的亮度 越弱 ， 亮度越 弱 ，宽度越 小 ；b．亮
光
宽度 越小
环或暗环间的距离随圆孔半径
的增大而 减小
中央为亮且宽的白色条纹，
两侧为亮度 逐渐变暗 、宽
白
中央是大且亮的白色亮斑，周
度 光
变窄 的彩色条纹，其中 围是不等间距的彩色的同心圆环
紫外线、X 射线、γ 射线。 5．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
相等 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，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。
(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
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。
4．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 在周围空间产生 磁场 。
第 4 讲 光的波动性 电磁波 相对论 考纲下载：1.光的干涉、衍射和偏振现象(Ⅰ) 2.变化 的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播(Ⅰ) 3．电磁波的产生、发射和接收(Ⅰ) 4.电磁波谱(Ⅰ) 5．狭义相对论的基本假设(Ⅰ) 6.质速关系、质能关系(Ⅰ) 7．相对论质能关系式(Ⅰ)
主干知识·练中回扣——忆教材 夯基提能
②使接收电路产生电谐振的过程叫做 调谐 。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中“检”出调制信号的过程，叫
做 检波调制 。检波是 解调 的逆过程。
(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 、
(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。(×)
核心考点·分类突破——析考点 讲透练足
考点一 光的干涉现象的理解和应用
问题一 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
①发射条件： 开放 电路和 高频振荡信号，所以要对
传输信号进行调制(调幅或调频)。
②调制方式
a．调幅：使高频电磁波的 振幅 随信号的强弱而变。 b．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 时， 激起的振荡电流 最强 ，这就是电谐振现象。
到屏上 P 点的路程差 r2－r1＝kλ(k＝0，1， 2…)时，光屏上出现明条纹。
λ ②光的路程差 r2－r1＝(2k＋1) 2 (k＝0，1，2…)时，光屏上 出现暗条纹。
(2)条纹间距：Δx＝Ldλ，其中 L 是双缝到光屏的距离，d 是
双缝间的距离，λ是光波的波长。
[典题 1] (2016·成都模拟)如图所示，在双缝
最靠近中央的色光是紫光，
离中央最远的是红光
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)。
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
时的质量 m 与静止时的质量 m0 之间有如下关系：m＝
m0 。 1－vc2
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，则爱因斯坦质能方
程为：E＝ mc2 。
巩固小练
判断正误 (1)光的颜色由光的频率决定。(√) (2)只有频率相同的两列光波才有可能产生稳定的干涉。(√) (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。(×)
[解析] (1)设 A 光在空气中波长为 λ1，在介质中波长为 λ2，
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 (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
圆孔衍射
中央为亮且宽的条纹，两侧 a.中央是大且亮的圆形亮斑，周
单 色
为
明暗相间的条纹，且越靠
，变化的电场能够
(2)电磁波
①电磁场在空间由近及远的传播，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 。
④v＝λf，f 是电磁波的频率。 (3)电磁波的发射
干涉实验中，S1 和 S2 为双缝，P 是光屏上的一 点，已知 P 点与 S1 和 S2 距离之差为 2.1×10－6 m，今分别用 A、B 两种单色光在空气中做双 缝干涉实验，问 P 点是亮条纹还是暗条纹？
(1)已知 A 光在折射率为 n＝1.5 的介质中波长为 4×10－7 m； (2)已知 B 光在某种介质中波长为 3.15×10－7 m，当 B 光从 这种介质射向空气时,临界角为 37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)； (3)若用 A 光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能 观察到的现象。