高考物理一轮总复习 专题十二 第4讲 光的波动性 电磁婆 相对论课件 新人教版.ppt

第4讲光的波动性电磁波相对论 一 光的干涉1 条件 两列光的 相同 振动方向 且 具有恒定的相位差 就能产生干涉 频率 相同 2 干涉图样 1 杨氏双缝干涉 如图12 4 1所示 图12 4 1 白 单色光 等间距的 的条纹 中央为明条纹 当光源S1 S2发出的光到屏上P点的路程差r2 r1 k 0 1 2 时 光屏上出现明条纹 当光的路程差r2 r1 k 0 1 2 时 光屏上出现暗条纹 白光 光屏上出现彩色条纹 且中央亮条纹是 色 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距离 x 明暗相间 k 2 薄膜干涉 相干光 如图12 4 2所示 照射到透明薄膜上的光 从薄膜的前表面AA 和后表面BB 反射回来的两列光波 图12 4 2 图样特点 单色光 照射薄膜时形成明暗相间的条纹 两列光波的路程差 r等于波长的整数倍 即 r n 1 2 3 薄膜上出现明条纹 路程差 r等于半波长的奇数倍 即 r n 0 1 2 3 薄膜上出现暗条纹 白光 形成 色条纹 n 彩 基础检测 1 2014年江苏卷 某同学用单色光进行双缝干涉实验 在屏上观察到图12 4 3甲所示的条纹 仅改变一个实验条件后 观察到的条纹如图乙所示 他改变的实验条件可能是 图12 4 3A 减小光源到单缝的距离B 减小双缝之间的距离C 减小双缝到光屏之间的距离D 换用频率更高的单色光源答案 B 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 甚至比光的波长 的时候 才会发生明显的 衍射现象 相差不多 小 2 衍射条纹的特点 1 单缝衍射和圆孔衍射图样的比较 亮 宽 明暗相间 越弱 越小 白 变暗 变小 紫 红 亮斑 明暗相间 越弱 越小 减小 彩 2 泊松亮斑 圆盘衍射 当光照到 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 在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环 三 光的偏振现象 亮斑 1 偏振 强度 光波只沿 的方向的振动 2 自然光太阳 电灯等普通光源发出的光 包括在垂直于传播方向上沿 振动的光 而且沿各个方向振动的光波的 都相同 这种光叫做自然光 不透明 某一特定 一切方向 3 偏振光 在 于传播方向的平面上 只沿某个特定方向振动的光 只有 波才有偏振现象 自然光通过 后 就得到了偏振光 垂直 横 偏振片 基础检测 2 下列关于光学现象的说法中正确的是 A 用光导纤维束传送图象信息 这是光的衍射的应用B 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱 这是光的干涉的结果C 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物 可使景像更清晰D 透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹 这是光的色散现象答案 C 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 变化的电场能 够在周围空间产生 电场 磁场 2 电磁场变化电场在周围空间产生磁场 变化磁场在周围空间产生电场 变化的 和 总是相互联系成为一个完整 的整体 这就是电磁场 电场 磁场 3 电磁波 介质 相同 不同 高 小 f 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 可在真空中传播 在真空中不同频率的电磁波传播速度是 的 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 的 频率越 波速越 v f是电磁波的频率 4 电磁波谱 五 狭义相对论的基本假设 质速关系 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 一切物理规 律都是 的 相同 相同 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 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 物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系 2 物体运动时的质量总要 静止时的质量m0 增大 大于 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 考点1光的干涉现象和衍射现象 重点归纳 光的干涉现象和衍射现象的比较 考点练透 1 一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹 除中央白色亮纹外 两侧还有彩色条纹 其原因是 A 各色光的波长不同 因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同B 各色光的速度不同 因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同C 各色光的强度不同 因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同D 上述说法都不正确答案 A 考点2电磁场 电磁波和相对论 重点归纳 1 波长不同的电磁波 表现出不同的特性 其中波长较长的无线电波和红外线等 易发生干涉 衍射现象 波长较短的紫外线 X射线 射线等 穿透能力较强 2 电磁波谱中 相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线 如紫外线和X射线 X射线和 射线都有重叠 但它们产生的机理不同 3 电磁波与机械波不同 机械波在介质中传播的速度只与介质有关 电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关 考点练透 2 2014年四川卷 电磁波已广泛运用于很多领域 下列关 于电磁波的说法符合实际的是 A 电磁波不能产生衍射现象B 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同答案 C 3 多选 下列关于光的说法中正确的是 A 分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验 相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距B 雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象C 水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象D 医学上用光导纤维制成内窥镜 用来检查人体内脏器官的内部 它利用了光的全反射原理 答案 CD