高考物理人教版一輪課件選修3-4第十四章第2講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論

第2講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論必備知識(shí)·自主排查【知識(shí)再現(xiàn)】一、光的干涉1.定義:在兩列光波疊加的區(qū)域,某些區(qū)域相互加強(qiáng),出現(xiàn)___條紋,某些區(qū)域相互減弱,出現(xiàn)暗條紋,且加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。2.條件:兩束光的頻率_____、相位差恒定。3.雙縫干涉圖樣特點(diǎn):(1)單色光照射時(shí)形成明暗相間的等間距的干涉條紋;白光照射時(shí),中央為________條紋,其余為_____條紋。亮相同白色彩色亮(2)通過亮條紋中心的位置x=±kλ(k=0,1,2…),得相鄰的亮條紋(或暗條紋)之間距離Δx與波長(zhǎng)λ、雙縫間距d及屏到雙縫間距離l的關(guān)系為_________。4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)_________反射的光相遇而形成的。薄膜干涉圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對(duì)應(yīng)薄膜厚度_____。前后表面相同二、光的衍射1.發(fā)生明顯衍射的條件:只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)_________,甚至比光的波長(zhǎng)_____的時(shí)候,衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯。2.衍射條紋的特點(diǎn):相差不多還小3.雙縫干涉與單縫衍射圖樣對(duì)比:單色光的雙縫干涉條紋是_______的,而單縫衍射條紋寬度_______,中央條紋最___,兩邊依次變___。等間距不均勻?qū)捳?、光的偏?.自然光:包含著在垂直于傳播方向上沿_________振動(dòng)的光,而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同。2.偏振光:在垂直于光的傳播方向的平面上,只沿著某個(gè)_____的方向振動(dòng)的光。3.偏振光的形成:(1)讓自然光通過_______形成偏振光。(2)讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和_____,反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光。一切方向特定偏振片折射4.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種___波。四、電磁波1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論:變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生_____,變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生_____。2.電磁波:(1)電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)的傳播,形成_______。電磁波是___波。(2)電磁波的傳播不需要_____,可在真空中傳播,在真空中不同頻率的電磁波傳播速度_____(都等于光速)。電場(chǎng)磁場(chǎng)電磁波橫介質(zhì)相同橫(3)不同頻率的電磁波,在同一介質(zhì)中傳播,其速度是不同的,頻率越高,波速越___。(4)v=λf,f是電磁波的頻率。3.電磁波的發(fā)射:(1)發(fā)射條件:_____電路和_________信號(hào),所以要對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(調(diào)幅或調(diào)頻)。(2)調(diào)制方式①調(diào)幅:使高頻電磁波的_____隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。②調(diào)頻:使高頻電磁波的_____隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。小開放高頻振蕩振幅頻率4.無線電波的接收:(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到無線電波的頻率_____時(shí),激起的振蕩電流______,這就是電諧振現(xiàn)象。(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫作_____,能夠調(diào)諧的接收電路叫作_____電路。(3)從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號(hào)的過程,叫作_____。檢波是_____的逆過程,也叫作_____。相等最強(qiáng)調(diào)諧調(diào)諧檢波調(diào)制解調(diào)5.電磁波譜:按照電磁波的_____或_____的大小順序把它們排列成譜叫作電磁波譜。按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列的電磁波譜為:無線電波、紅外線、_______、紫外線、X射線、γ射線。頻率波長(zhǎng)可見光五、相對(duì)論1.狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè):(1)狹義相對(duì)性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是_____的。(2)光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,光速和光源、觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。相同2.質(zhì)速關(guān)系:(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而_____,物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系:m=。(2)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要_____靜止時(shí)的質(zhì)量m0。3.質(zhì)能關(guān)系:用m表示物體的質(zhì)量,E表示它具有的能量,則愛因斯坦質(zhì)能方程為E=___。增大大于mc2【小題快練】1.判一判(1)只有橫波才能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象。(

)(2)太陽(yáng)光通過三棱鏡形成彩色光譜,這是光的干涉的結(jié)果。(

)(3)光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象。(

)(4)光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變小。(

)(5)均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)向外傳播便形成了電磁波。(

)(6)在真空中傳播的電磁波,當(dāng)它的頻率增加時(shí),它的傳播速度不變,波長(zhǎng)變短。(

)提示:(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×

(6)√關(guān)鍵能力·分層突破【剝繭抽絲】——提升演繹推理能力(1)求出光在該玻璃中傳播速度v=________;(2)設(shè)O點(diǎn)到S2的距離為L(zhǎng),求出光從S1到O點(diǎn)的時(shí)間t1=_____________;(3)從S2到O點(diǎn)的時(shí)間t2=____;(4)得出兩段時(shí)間之差Δt=_____。單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度不等,中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮,兩邊變暗條紋清晰,亮度基本相同相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象,屬于波的疊加;干涉、衍射都有明暗相間的條紋自然光偏振光成因從光源(如太陽(yáng)、電燈等)直接發(fā)出的光自然光通過偏振片后就變成了偏振光,反射光、折射光均為偏振光振動(dòng)方向在垂直于傳播方向的平面內(nèi),沿著各個(gè)方向振動(dòng)在垂直于傳播方向的平面內(nèi),并且只有一個(gè)振動(dòng)方向自然光偏振光經(jīng)偏振片后現(xiàn)象比較如圖所示,通過偏振片后,自然光就變成了偏振光,轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片,偏振光的亮度不變,但偏振方向隨之變化如圖所示,偏振光經(jīng)偏振片后,若偏振方向與透振方向平行,屏亮;若垂直,則屏暗;若介于兩者之間,則屏上亮度介于兩者之間并隨偏振方向與透振方向夾角的增大而變暗比較項(xiàng)目電磁波機(jī)械波相同點(diǎn)能量都攜帶能量并傳播能量速度公式v=λf遵循規(guī)律均可發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象不同點(diǎn)產(chǎn)生由周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生本質(zhì)是物質(zhì),是電磁現(xiàn)象,是電磁振蕩的傳播不是物質(zhì),是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播