世纪金榜2018版复习方略物理全套课件

(2)明、暗条纹的条件。 明条纹 。 ①单色光:形成明暗相间的条纹,中央为_______ kλ a.光的路程差Δ r=r2-r1=____(k=0,1,2 …),光屏上出
现明条纹。
b.光的路程差Δ r=r2-r1=(2k+1) (k=0,1,2…),光屏 2
暗条纹 。 上出现_______
白色 ②白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是_____ (填写颜色)。
块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两
张纸片,从而在两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。现若在图甲装置中再增加一张纸片,则当光 垂直入射到新的劈形空气薄膜上后,从上往下观察到 的干涉条纹 ( )
A.变疏
B.变密
C.不变
D.消失
【解析】选B。从空气膜的上下表面分别反射的两列光
点可以得出的正确结论是
42722306( )
世纪金榜导学号
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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】选A。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Δ x=
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 越弱 宽度_____ 越小 的亮度_____, ②亮环或暗环间的距离 减小 随圆孔半径的增大而_____
单缝衍射 中央为亮且宽的白色条纹, 逐渐变暗 、宽 两侧为亮度_________ 白 逐渐变窄 的彩色条纹,其 度_________ 光 中最靠近中央的色光是紫 光,离中央最远的是红光
波动性强, 易发生衍射 热效应 _______ 引起视觉 化学效应、 荧光效应 _________、 能杀菌
贯穿本领强 贯穿本领 _________ 最强
可见光
紫外线 X射线 γ 射线
无线 电技术 红外线 遥感 照明、摄影
医用消毒、 防伪
1016～ 1019
>1019
10-11～ 10-8
<10-11
第 2讲
光的波动性 电磁波 相对论
【知识梳理】 知识点1 光的干涉
1.产生干涉的条件: 频率相同 振动方向相同 且具有恒定的相 两列光的_________,_____________, 位差,才能产生稳定的干涉图样。
2.杨氏双缝干涉:
观察干涉图样,总结明暗条纹出现的规律: (1)原理如图所示。
l λ 可知,条纹宽的入射光的波长长,所以a d
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。
【强化训练】
1.(2017·滁州模拟)如图所示,
两光屏间放有两个透振方向相
互平行的偏振片,现让太阳光沿
轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上,再通过偏振 片Q,现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转 90度,下列说法正确的是 ( )
相间的同心圆,故A、B、D错误,C正确。
考点2
实验:用双缝干涉测光的波长
【核心要素精讲】 1.实验装置:
2.实验方法:
l d (1)根据公式Δ x= λ 得λ = Δ x。 d l
(2)用刻度尺测出双缝到光屏的距离l,用测量头调节清
晰的干涉条纹,测出n个亮纹间的距离a,则Δ x= a 。
双缝间距d是已知的,这样就可以计算出波长λ 。
是相干光,其光程差为Δx=2d,即光程差为空气层厚度
的2倍,当光程差Δx=nλ时表现为亮条纹,故相邻亮条
1 纹之间的空气层的厚度差为 λ,显然增加一张纸片后 2
空气层的倾角变大,故相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距 离变小。故干涉条纹变密,故B正确。
【加固训练】
(2017·温州模拟)一个半径较大的透明玻璃球体,截去
圆孔衍射 中央是大且亮的
白色亮斑,周围
是不等间距的彩 同心圆环 色的_________
(2)泊松亮斑(圆盘衍射): 半径很小的小圆盘 上时,在圆盘 当光照射到不透明的_________________ 亮斑 在阴影外还有不等间距的明暗 的阴影中心出现_____( 相间的圆环)。
知识点3
光的偏振现象
A.MN间为偏振光 B.PQ间为自然光
C.PQ间的光线亮度逐渐变暗
D.光屏N上的亮度逐渐变暗
【解析】选D。MP间为自然光,经过偏振片P后变为偏振 光,因此PN间为偏振光,故A错误;MP间为自然光,经过偏 振片P后变为偏振光,因此PQ间为偏振光,故B错误;由于
自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同 ,因此经
l x (3)条纹间距公式: ________ d 。
3.薄膜干涉:
薄膜的两个表面 (1)相干光:光照射到透明薄膜上,从_______________ 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
相等 。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹, 的厚度_____ 白光照射薄膜时,形成彩色条纹。
可见光 、紫外线、______ X射线 和γ 射线,形成电磁 红外线、_______
波谱。
2.电磁波谱中各波的特性与应用:
频率 /Hz 真空中 波长/m >10-3 10-7～ 10-3 10-7 10-8～ 10-7 特性 应用 递变 规律
无线 电波
红外线
<3×1011 3×1011 ～1015 1015 1015～ 1016
横波 选填“纵波”或“横波”),在空间 ①电磁波是_____( 介质 。 传播不需要_____ c=3×108m/s 。 ②真空中电磁波的速度为___________
③公式v=λ f对电磁波同样适用。 折射 、干涉和_____ 衍射 等现象。 ④电磁波能产生反射、_____
(2)发射电磁波的条件: 振荡频率 。 ①要有足够高的_________ 开放 使振荡电路的电场和磁场分散到尽 ②电路必须_____, 可能大的空间。
2.相对论质能关系:用m表示物体的质量,E表示它具有 E=mc2 。 的能量,则爱因斯坦质能方程为:_____
【易错辨析】
(1)只有横波才能产生干涉和衍射现象 果 ( ) ( )
(2)太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结 (3)泊松亮斑支持了光的波动说 ( )
( )
(4)光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 则相邻亮条纹间距一定变小 ( )
内容
条纹 宽度
干涉
条纹宽度相等
衍射
条纹宽度不等、中 央最宽 各相邻条纹间距不 等
图样 特点
不 同 点
条纹 各相邻条纹间距 间距 相等
亮度 清晰条纹,亮度基 中央条纹最亮,两 情况 本相等 边变暗
干涉、衍射都是波特有的现象;干涉、 衍射都有明暗相间的条纹
相同点
2.自然光与偏振光: 自然光(非偏振光) 偏振光
(5)√。在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光
L 改为紫色光,根据条纹间距公式Δx= λ,波长变短,故 d
干涉条纹间距变窄。 (6)×。均匀变化的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场 不能再产生电场,故不能激发电磁波。
(7)√。在真空中传播的电磁波,它的传播速度不变,由
v= 可知,当它的频率增加时,波长变短。 T
知识点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
相差不多 甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才 长_________, 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 中央为亮且宽的条 明暗相间 单 纹,两侧为_________ 色 的条纹,且越靠外, 越弱 光 亮条纹的亮度_____, 越小 宽度_____ 圆孔衍射
(4)√。照相机的镜头上的增透膜是光的干涉现象。照
相机的镜头呈现淡紫色,因为可见光有“红、橙、黄、
绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所 以只能有一种颜色的光完全进入镜头,一般情况下都是 让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的 镜头反光颜色就是蓝紫色,因为反射光中已经没有了绿
光。
其下面的一部分,然后将这一部分放在标准的水平面上,
现让单色光竖直射向截面,如图所示,从上往下看到的
是
(
)
A.一片黑暗 B.只能看到同颜色的平行的反射光 C.环形的明暗相间的干涉条纹
D.平行的明暗相间的干涉条纹
【解析】选C。玻璃球体的下表面和水平面的反射光是
两束相干光,频率相同,发生干涉现象,干涉条纹是明暗
纹,安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。
(6)使分划板中心刻线对齐某明(或暗)条纹的中央,记
(3)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
相等 时,激起的振荡电流最强。 _____
②从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过
调制 的逆过程,也叫_____ 解调 。 程叫检波,检波是_____
知识点5
电磁波谱
无线电波 、 1.定义:按电磁波的波长从长到短分布是_________
(8)√。根据相对论的光速不变原理:真空中的光速在
不同的惯性参考系中都是相同的。
考点1 【核心要素精讲】
光的干涉、衍射、偏振
1.光的干涉、衍射比较:
内容
现象 产生条件 典型实验
干涉
在光叠加区域出现 加强或减弱的现象 两束光频率相同、 相位差恒定 杨氏双缝干涉
衍射
光绕过障碍物偏离直 线传播的现象 障碍物或孔的尺寸与 波长差不多或更小 单缝衍射(圆孔衍射、 圆盘衍射)
过偏振片P后,使偏振片P由图示位置旋转90度的过程
中,PQ间的光线亮度不变,故C错误;自然光沿轴线通过
光屏M上的小孔照射到偏振片P上,再使偏振片P由图示
位置旋转90度的过程中,当偏振片P与偏振片Q垂直时,
光屏上没有亮度,则光屏上光的亮度逐渐变暗,故D正确。
2.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示,将一
偏振片后,就得到了偏振光。
知识点4
电磁波的产生
电磁波的发射、传播
1.麦克斯韦电磁场理论与电磁场:
如图所示:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁 变化的电场和变化的磁场 总是相互联系成为一 场;_______________________ 个完整的整体,这就是电磁场。
2.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。
n 1
3.实验步骤:
(1)将光源、单缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具 座上。 (2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光。 (3)调节各器材的高度,使光源灯丝发出的一束光,能沿
轴线到达光屏。
(4)安装双缝,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5～
10 cm,观察白光的干涉条纹。
(5)在单缝和双缝间放上滤光片,观察单色光的干涉条
(5)光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,
(6)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 ( )
(7)在真空中传播的电磁波,当它的频率增加时,它的传 播速度不变,波长变短 ( )
(8)光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性 参考系中都是相同的 ( )
提示:(1)×。无论横波还是纵波都可以发生衍射现象, 只要条件合适也都可以发生干涉现象。 (2)×。太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的折 射色散的结果。 (3)√。泊松亮斑证明了波动说的正确性。
检查、 医用透视 工业探伤、 医用治疗
知识点6
狭义相对论的基本假设
质能关系
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
相同的 。 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 相同的 光速与光源、观测者间的相对运动没 中都是_______, 有关系。
自然光通过起偏器 光的来源 直接从光源发出的光 后的光 在垂直于光的传播方 向的平面内,光振动 在垂直于光的传播 光的振动 沿任意方向,且沿各 方向的平面内,光 方向 个方向振动的光的强 振动沿特定方向 度相同
【高考命题探究】
【典例1】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
某一特定 的方向的振动。 1.偏振:光波只沿_________ 2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂 一切方向 振动的光,而且沿各个方 直于传播方向上沿_________ 强度 都相同,这种光叫作自然光。 向振动的光波的_____
垂直 于传播方向的平面上,只沿某个特定 3.偏振光:在_____ 横波 。自然光通过 方向振动的光。光的偏振证明光是_____