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第二节光的波动性电磁波第二节光的波动性电磁波 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究知能优化演练知能优化演练基础知识梳理基础知识梳理第二节光的波动性电磁波第二节光的波动性电磁波基础知识梳理基础知识梳理一、光的干涉一、光的干涉1双双缝干涉干涉(1)干干涉涉条条件件：两两束束光光频率率相相等等；相相位位差差恒恒定定；振振动方向一致方向一致(2)干干涉涉现象象：若若用用单色色光光做做实验，则屏屏上上会会出出现明明暗暗相相间的的条条纹；若若用用白白光光做做实验，则屏屏的的中央出中央出现白色条白色条纹，两，两侧出出现彩色条彩色条纹(3)屏屏上上出出现明明、暗暗条条纹处的的特特征征：若若屏屏上上某某处到到双双缝的的光光程程差差等等于于半半个个波波长的的奇奇数数倍倍，则该处出出现暗暗条条纹；若若屏屏上上某某处到到双双缝的的光光程程差差等等于于波波长的整数倍，的整数倍，则该处出出现明条明条纹二、光的衍射二、光的衍射1光光的的衍衍射射：光光绕过_偏偏离离_传播播的的现象象2光光发生生明明显衍衍射射的的条条件件：只只有有当当障障碍碍物物的的_可可以以与与光光的的波波长相相比比，甚甚至至比比光光的的波波长还_的的时候，衍射候，衍射现象才会明象才会明显障碍物障碍物直直线尺寸尺寸小小3衍衍射射条条纹的的特特点点：单色色光光的的衍衍射射图样为中中间_且且亮亮的的单色色条条纹，两两侧是是明明暗暗相相间的的条条纹，条条纹宽度度比比中中央央窄窄且且_；白白光光的的衍衍射射图样为中中间宽且且亮亮的的_，两两侧是是渐窄窄且且暗暗的的彩彩色条色条纹4泊泊松松亮亮斑斑：当当光光照照到到不不透透明明的的小小圆板板上上，在在圆板板的的阴阴影影中中心心出出现亮亮斑斑(在在阴阴影影外外还有有不不等等间距的明暗相距的明暗相间的的圆环)宽暗暗白色条白色条纹思考感情思考感情双双缝干涉与干涉与单缝衍射条衍射条纹相同相同吗？提示：提示：不相同不相同三、光的偏振三、光的偏振1偏偏振振：横横波波只只沿沿某某一一特特定定的的方方向向振振动，称称为波的偏振波的偏振2自自然然光光：在在垂垂直直于于传播播方方向向上上沿沿一一切切方方向向振振动的的光光，且且沿沿着着各各个个方方向向振振动的的光光波波的的_都都相同如由太阳、相同如由太阳、电灯等普通光源灯等普通光源发出的光出的光3偏偏振振光光：在在垂垂直直于于传播播方方向向的的平平面面上上，只只沿沿着着某某一一个个特特定定_振振动的的光光如如自自然然光光经偏偏振振片作用后的光片作用后的光4应用：利用偏振片用：利用偏振片摄影、影、观看立体看立体电影等影等强强度度方向方向四、四、电磁磁场与与电磁波磁波1麦克斯麦克斯韦电磁磁场理理论变化化的的磁磁场能能够在在周周围空空间产生生电场，变化化的的电场能能够在周在周围空空间产生磁生磁场2电磁磁场变化化电场在在周周围空空间产生生磁磁场，变化化磁磁场在在周周围空空间产生生电场，变化化的的电场和和磁磁场成成为一一个个完完整整的整体，的整体，这就是就是电磁磁场3电磁波磁波电磁磁场(电磁能量磁能量)由近及由近及远地地传播形成播形成电磁波磁波(1)电磁波是磁波是_波，在空波，在空间传播播_介介质(2)真空中真空中电磁波的速度磁波的速度为_ m/s.横横不需要不需要3.01081发射射电磁波的条件：磁波的条件：第一，要有足第一，要有足够高的高的频率；率；第二，第二，电路必路必须开放，使振开放，使振荡电路的路的电场和磁和磁场分散到尽可能大的空分散到尽可能大的空间2调制有制有_和和_两种方式，两种方式，_是是调制的逆制的逆过程程调幅幅调频检波波六、电磁波谱六、电磁波谱课堂互动讲练课堂互动讲练一、光的干涉和衍射一、光的干涉和衍射1双双缝干涉条干涉条纹的形成分析的形成分析双双缝S1、S2之之间的的距距离离为d，双双缝到到屏屏间的的距距离离为L，屏屏上上一一点点P到到双双缝距距离离分分别为r1和和r2，由由图1321可可以以知知双双缝S1和和S2到到屏屏上上P的的路路程程差差为r(光光程差程差)，rr2r1.2干涉与衍射的比干涉与衍射的比较内容内容干涉干涉衍射衍射现象象在光重叠区域出在光重叠区域出现加加强强或或减弱的减弱的现象象光光绕过障碍物偏离直障碍物偏离直线传播的播的现象象产生生条件条件两束光两束光频率相同、相位差率相同、相位差恒定，即必恒定，即必须是相干光源是相干光源障碍物或孔的尺寸比波障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多小或相差不多(明明显衍衍射的条件射的条件)典型典型实验杨氏双氏双缝干涉干涉实验、薄膜、薄膜干涉干涉单缝衍射、衍射、圆孔衍射、孔衍射、不透明不透明圆盘衍射衍射图样特点特点中央明中央明纹，两，两边等等间距分距分布的明暗相布的明暗相间条条纹中央最中央最宽最亮，两最亮，两边不不等等间距分布的明暗相距分布的明暗相间条条纹应用用检查平面，增透膜，平面，增透膜，测定波定波长【名名师师点点睛睛】(1)干干涉涉和和衍衍射射是是波波的的特特征征，波波长越越长，干干涉涉和和衍衍射射现象象越越明明显在在任任何何情情况况下下都都可可以以发生生衍衍射射现象象，只只是是明明显与与不不明明显的的差差别(2)衍衍射射现象象说明明“光光沿沿直直线传播播”只只是是近近似似规律律，只只有有在在光光的的波波长比比障障碍碍物物小小得得多多时，光光才才可可以以看看作是沿直作是沿直线传播播即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.把把一一平平行行玻玻璃璃板板压在在另另一一个个平平行行玻玻璃璃板板上上，一一端端用用薄薄片片垫起起，构构成成空空气气劈劈尖尖，让单色色光光从从上上方方射射入入，如如图1322所所示示，这时可可以以看看到到亮亮暗暗相相间的的条条纹下下面面关关于于条条纹的的说法法中中正正确确的的是是()图1322A干干涉涉条条纹的的产生生是是由由于于光光在在空空气气劈劈尖尖膜膜的的前前后两表面反射形成的两列光波叠加的后两表面反射形成的两列光波叠加的结果果B干干涉涉条条纹中中的的暗暗纹是是由由于于上上述述两两列列反反射射光光的的波谷与波谷叠加的波谷与波谷叠加的结果果C将上玻璃板平行上移，条将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移向着劈尖移动D观察薄膜干涉条察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一在入射光的另一侧解解析析：选AC.根根据据薄薄膜膜干干涉涉的的产生生原原理理，上上述述现象象是是由由空空气气膜膜前前后后表表面面反反射射的的两两列列光光叠叠加加而而成成，当当波波峰峰与与波波峰峰、波波谷谷与与波波谷谷相相遇遇叠叠加加时，振振动加加强强，形形成成亮亮条条纹，所所以以A项对，B项错；因因相相干干光光是是反反射射光光，故故观察察薄薄膜膜干干涉涉时，应在在入入射射光光的的同同一一侧，故故D项错误；根根据据条条纹的的位位置置与与空空气气膜膜的的厚厚度度是是对应的的，当当上上玻玻璃璃板板平平行行上上移移时，同同一一厚厚度度的的空空气气膜膜向向劈劈尖尖移移动，故故条条纹向向着着劈劈尖尖移移动，故故C项正确正确二、电磁波谱的分析应用二、电磁波谱的分析应用【名名师师点点睛睛】(1)频率率和和波波长不不同同的的电磁磁波波，表表现出出不不同同的的特特性性其其中中波波长较长的的无无线电波波和和红外外线等等，易易发生生干干涉涉、衍衍射射现象象；波波长较短短的的紫紫外外线、X射射线、射射线等，穿透能力等，穿透能力较强强(2)电磁磁波波谱中中，相相邻两两波波段段的的电磁磁波波的的波波长并并没没有有很很明明显的的界界线，如如紫紫外外线和和X射射线、X射射线和和射射线都有重叠，但它都有重叠，但它们产生的机理不同生的机理不同即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.关于关于电磁波磁波谱，下列，下列说法中正确的是法中正确的是()A红外外线比比红光波光波长长，它的，它的热作用很作用很强强BX射射线就是就是伦琴射琴射线C阴极射阴极射线是一种是一种频率极高的率极高的电磁波磁波D紫紫外外线的的波波长比比伦琴琴射射线长，它它的的显著著作作用是用是荧光作用光作用解解析析：选AB.从从电磁磁波波的的基基本本概概念念进行行分分析析在在电磁磁波波谱中中，红外外线的的波波长比比可可见光光长，而而红光光属属于于可可见光光，故故红外外线的的波波长比比红光光长，红外外线明明显的的作作用用是是热效效应，故故A正正确确X射射线就就是是伦琴琴射射线，是是高高速速电子子流流射射到到固固体体上上产生生的的一一种种波波长很很短短的的电磁磁波波，故故B正正确确阴阴极极射射线与与电磁磁波波有有着着本本质不不同同，电磁磁波波在在电场、磁磁场中中不不偏偏转，而而阴极射阴极射线在在电场、磁、磁场中会偏中会偏转，电磁波在真空磁波在真空中的速度是中的速度是3108 m/s，而阴极射，而阴极射线的速度的速度总是小于是小于3108 m/s，阴极射，阴极射线的的实质是高速是高速电子流，故子流，故C错误在在电磁波磁波谱中，紫外中，紫外线与与伦琴射琴射线有重叠部分，有重叠部分，二者波二者波长关系不确定，紫外关系不确定，紫外线的的显著作用是著作用是荧光作光作用，而用，而伦琴射琴射线的的显著作用是穿透作用，故著作用是穿透作用，故D错误 (满分分样板板8分分)如如图1323所所示示，在在双双缝干干涉涉实验中中，S1和和S2为双双缝，P是是光光屏屏上上的的一一点点,已已知知P点点与与S1、S2距距离离之之差差为2.1106 m，分分别用用A、B两两种种单色色光光在在空空气气中中做做双双缝干干涉涉实验，问P点是亮条点是亮条纹还是暗条是暗条纹？经典题型探究经典题型探究题型一题型一光的干涉、衍射的光的干涉、衍射的应用用例例例例1 1图1323(1)已已知知A光光在在折折射射率率为n1.5的的介介质中中波波长为4107 m.(2)已已知知B光光在在某某种种介介质中中波波长为3.15107 m，当当B光从光从这种介种介质射向空气射向空气时，临界角界角为37.(3)若若让A光光照照射射S1，B光光照照射射S2，试分分析析光光屏屏上上能能观察到的察到的现象象【答答案案】(1)暗暗条条纹(2)亮亮条条纹(3)只只能能观察到亮光察到亮光【反反思思领悟悟】光光的的干干涉涉、衍衍射射和和偏偏振振现象象是是光光的的波波动性性的的具具体体体体现，对该部部分分内内容容应重重视对基基本本概概念念的的理理解解干干涉涉和和衍衍射射图样有有相相似似之之处，都都是是明明暗暗相相间的的条条纹只只是是干干涉涉条条纹宽度度和和亮亮度度基基本本相相同同，衍衍射射条条纹中中条条纹宽度度和和亮亮纹亮亮度度均均不不等等，中中央央亮亮纹最最宽最最亮亮，应注注意意二二者者之之间的区的区别题型二题型二电磁波与机械波电磁波与机械波例例例例2 2A机机械械波波的的频率率、波波长和和波波速速三三者者满足足的的关关系，系，对电磁波也适用磁波也适用B机械波和机械波和电磁波都能磁波都能产生干涉和衍射生干涉和衍射现像像C机机械械波波的的传播播依依赖于于介介质，而而电磁磁波波可可以以在真空中在真空中传播播D机机械械波波既既有有横横波波又又有有纵波波，而而电磁磁波波只只有有纵波波【思思路路点点拨】从从电磁磁波波和和机机械械波波本本质进行行判判断比断比较p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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