2019版高考物理一轮复习 第十五章 光 电磁波与相对论 第2讲 光的波动性 电磁波 相对论简介学案

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1、第2讲　光的波动性　电磁波　相对论简介微知识1光的干涉1．干涉的概念两列频率、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现光被加强，某些地方出现光被减弱，并且加强和减弱的区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象。2．双缝干涉在用单色光进行的双缝干涉实验中，若双缝处两列光的振动情况完全相同，则在光屏上距双缝的路程差为光波波长整数倍的地方被加强，将出现明条纹；光屏上距双缝的路程差为光波半波长奇数倍的地方光被减弱，出现暗条纹。3．薄膜干涉利用薄膜(如肥皂膜)前后两表面的反射光束相遇而形成的。微知识2光的衍射1．光的衍射光绕过障碍物或狭缝偏离直

2、线传播的路径而进入障碍物的几何阴影中的现象叫光的衍射。2．光的明显衍射的发生条件只有当障碍物或狭缝的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。微知识3光的偏振1．偏振横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振。2．自然光在与光波传播方向垂直的平面内光振动(指E的振动)沿各个方向振动强度都相同。如由太阳、电灯等普通光源发出的光。3．偏振光在与光波传播方向垂直的平面内只有沿着某一个稳定方向振动的光。如自然光经偏振片作用后的光。4．应用利用偏振片摄影、观看立体电影等。微知识4电磁场和电磁波1．麦克斯韦电磁场理

3、论(2)电磁场：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。2．电磁波(1)产生：电磁场由近及远地向周围传播形成电磁波。(2)特点：①电磁波传播不需要任何介质，在真空传播的速度最大，c＝3×108m/s。②电磁波是横波。③电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象。(3)电磁波的发射。①发射条件：足够高的频率和开放电路。②调制分类：调幅和调频。(4)电磁波的接收。①调谐：使接收电路产生电谐振的过程。②解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程。3．L

4、C振荡电路(1)振动过程：LC电路在振荡过程中，电路中的电流、电容器两极板上的电荷量都做周期性的变化，从能量角度看，LC电路的振荡过程又是电能和磁能的相互转化过程。(2)振荡周期和频率T＝2π，f＝。4．电磁波谱微知识5相对论简介1．狭义相对论的基本假设(1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。2．时间和空间的相对性(1)时间间隔的相对性：Δt＝。(2)长度的相对性：l＝l0。(3)相对论的速度变换公式u＝。(4)相对论质量m＝。(5)质能方程E＝mc2。一、思维辨析

5、(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．光的干涉、衍射现象说明了光是波，也能说明光是橫波。(×)2．薄膜干涉是薄膜前后表面的反射光叠加产生的，所以要观察干涉条纹，应该从光源一侧观察。(√)3．当光照射到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象。(√)4．电磁波的传播也需要介质。(×)5．真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。(×)二、对点微练1．(光的干涉)(多选)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有(　　)A．改用红光作为入射光B．改用蓝光作为入射光C．增大双

6、缝到屏的距离D．增大双缝之间的距离解析　在双缝干涉实验中，条纹间距公式Δx＝λ，可见，干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比。红光波长大于黄光波长，选项A正确；蓝光波长小于黄光波长，选项B错；增大双缝到屏的距离，则干涉条纹间距增大，选项C正确；增大双缝之间的距离，干涉条纹间距减小，选项D错。答案　AC　2．(光的衍射)下列现象属于光的衍射的是(　　)A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹解析　彩虹是光的色散现象，海市蜃

7、楼是光的折射、全反射现象，肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，A、C、D项错误；通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，B项正确。答案　B　3．(光的偏振)如图所示，让太阳光或白炽灯光先后通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明(　　)A．光是电磁波　B．光是一种横波C．光是一种纵波　D．光是概率波解析　此题考查证明光的特性——偏振的重要实验，太阳光或白炽灯发出的光是自然光，当通过偏振片P后变为偏振光，旋转P或Q时，通过P的偏振光的振动方向和通过Q

8、的偏振方向不平行时，光屏上透射光的强度就会发生变化，该实验说明光是一种横波。答案　B　4．(电磁波)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在