2019届高考物理二轮复习光学专题相对论简介综合讲义

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1、选修3-4综合一、相对论简介1、狭义相对论的两个假设（1）在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。这个假设通常称为爱因斯坦相对性原理.（2）真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动没有关系。这个假设通常叫做光速不变原理2、狭义相对论的几个结论（1）时间间隔的相对性经典物理学认为，某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们发生的时间差，也就是它们的时间间隔，总是相同的.但是，从狭义相对论的两个基本假设出发，我们会看到，时间间隔是相对的.运动的钟比静止的钟走得慢，即所谓的钟慢效应，而且，运动速度越快，

2、钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了。（2）长度的相对性在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，即所谓的尺缩效应，速度越大，差别也越大，当速度接近光速时，尺子缩成一个点。当杆沿着垂直于自身的方向运动时，测得的长度和静止时一样。（3）相对论质量物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量m0之间有如下关系：微观粒子的运动速度很高，它的质量明显地大于静止质量。（4）质能方程相对论另一个重要结论就是大家已经学过的爱因斯坦质能方程：E=mc2当物体运动的速度比光速小很多时，1/2mv2就是通常讲的动能，可见牛顿力学是相对论力学在v<<

3、c时的特例.二、激光的特性及其应用激光是同种原子在同样的两个能级间发生跃迁生成的，其特性是：⑴是相干光。由于是相干光，所以和无线电波一样可以调制，因此可以用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物。⑵平行度好。传播很远距离之后仍能保持一定强度，因此可以用来精确测距。激光雷达不仅能测距，还能根据多普勒效应测出目标的速度，对目标进行跟踪。还能用于在VCD或计算机光盘上读写数据。⑶亮度高。能在极小的空间和极短的时间内集中很大的能量。可以用来切割各种物质，焊接金属，在硬材料上打孔，利用激光作为手术刀切开皮肤做手术，焊接视网膜。利

4、用激光产生的高温高压引起核聚变。10．关于光的本性说法中不正确的是(C)A．光是一种电磁波B．光的衍射现象说明光具有波动性C．任何频率的光只要强度足够大，都可以使金属产生光电效应D．γ射线是高能光子流，在通过电场过程中不会发生偏转13．（选修3-4模块选做题，本题共12分）（1）（本题4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一（）B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度（）C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度（）D．变化的电场一定产生变

5、化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场（）答：√×××…………………………（每个选项判断正确得1分，判断错误得0分）13.(1)（6分）（选3—4）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”A．光的偏振现象说明光是横波（　▲　）O246x/m10-10y/cmPB．电磁波是振荡电路中电子的周期性运动产生的（　▲　）C．单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比（　▲　）D．激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点，是进行全息照相的理想光源（　▲　）E．地面上静止的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长

6、度总比杆静止时的长度小（▲　）F．如图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图，已知波速为10m/s，则图中P质点的振动方程为（　▲　）答：√×√√√×　　(每个1分)12.Ⅱ(1)在以下说法中，正确的是▲A．电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线B．牛顿环是簿膜干涉的结果，当用频率更高的单色光照射时，同级牛顿环半径将会变大C．机械波是介质传递波源质点以及振动能量的一种方式D．麦克耳孙-莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的答：AD（3分，漏选得1分，错选得0分）

7、12－1．（1）（选修3－4）下列说法中正确的是（）A．在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了；火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化B．托马斯•杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽E．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大F．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在G．次声波是频率低于20Hz的声波，它比超声波

8、更易发生衍射答：ADEG12．(1)(3-4模块)(1)(4分)，该题有多个正确答案，少选得2分，错选得0分)下列说法中正确的有A．一单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．相