17-18版第14章第4节光的波动动性电动性电磁波相对论
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高考真题汇总第十五章 光学 电磁波 相对论页数:30
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第15章 光学 电磁波 相对论页数:48
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二轮物理复习专题【光学 电磁波 相对论】页数:51
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高考物理一轮复习第14章光电磁波相对论简介第2讲光的波动性电磁波相对论课件
解析
3．(人教版选修 3－4·P59·T1 改编)用如图所示的实验装置观察双缝干涉 图样，双缝之间的距离是 0.2 mm，用的是绿色滤光片，在毛玻璃屏上可以 看到绿色干涉条纹。下列说法正确的是( )
A．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 B．如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离 变大 C．把绿色滤光片换为红色，相邻两个亮条纹中心的距离减小 D．如果改用间距为 0.3 mm 的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离变大
解析
5．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是( ) A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 D．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成 电磁波 解析 均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以 A、B 均错误；周期性变 化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，这是麦克斯韦电磁波理论的 基础，C 正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，D 正确。
答案
解析 拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱 玻璃反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，故 A 错误； 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，故 B 错 误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，形成光的色散现 象，故 C 正确；泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光的应用可知，全息照 相的拍摄利用了激光的相干性的特点，与干涉原理有关，故 D 正确。
知识点
电磁波的产生、发射、传播和接收 Ⅰ
1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生 01 _电__场___，变化的电场产生
02 _磁__场___(如图 13 所示)。
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个 03 __完__整__的__整__体_____，这就是电磁场。
3．(人教版选修 3－4·P59·T1 改编)用如图所示的实验装置观察双缝干涉 图样，双缝之间的距离是 0.2 mm，用的是绿色滤光片，在毛玻璃屏上可以 看到绿色干涉条纹。下列说法正确的是( )
A．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 B．如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离 变大 C．把绿色滤光片换为红色，相邻两个亮条纹中心的距离减小 D．如果改用间距为 0.3 mm 的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离变大
解析
5．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是( ) A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 D．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成 电磁波 解析 均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以 A、B 均错误；周期性变 化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，这是麦克斯韦电磁波理论的 基础，C 正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，D 正确。
答案
解析 拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱 玻璃反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，故 A 错误； 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，故 B 错 误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，形成光的色散现 象，故 C 正确；泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光的应用可知，全息照 相的拍摄利用了激光的相干性的特点，与干涉原理有关，故 D 正确。
知识点
电磁波的产生、发射、传播和接收 Ⅰ
1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生 01 _电__场___，变化的电场产生
02 _磁__场___(如图 13 所示)。
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个 03 __完__整__的__整__体_____，这就是电磁场。
高中物理：第14章电磁波相对论简介
第14章电磁波相对论简介版块一知识点1变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场'电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。
3．电磁波：电磁场（电磁能量）由近及远地向周围传播形成电磁波。
（1）电磁波是横波，在空间传播不需要介质。
（2）v＝λf对电磁波同样适用。
（3）电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
4．发射电磁波的条件（1）要有足够高的振荡频率；（2）电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
5．调制：有调幅和调频两种方法。
6．电磁波的传播（1）三种传播方式：天波、地波、空间波。
（2）电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3.0×108 m/s。
7．电磁波的接收（1）当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。
（2）使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。
（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作检波，检波是调制的逆过程，也叫作解调。
8．电磁波的应用电视和雷达。
知识点2电磁波谱Ⅰ1.定义按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱。
最强医用治疗知识点3狭义相对论的基本假设质速关系、质能关系' 相对论质能关系式Ⅰ1.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，一切物理规律都是相同的。
（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相同的，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增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系： m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2。
（2）物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0。
江苏省高考物理机械振动与机械波光电磁波与相对论第四节光的波动性电磁波相对论简介课件
第十四章
机械振动与机械波
光电磁波与相对论
第四节
光的波动性 相对论简介
电磁波
【基础梳理】
提示：频率 ＝3×10 m/s a n－1
8
相位差
1 ( k＋ ) 2 干涉
亮条纹
l dλ
小
不需要 l dλ
c
同样适用
无线电波
可见光
【自我诊断】 判一判 (1)只有横波才能产生干涉和衍射现象．( )
(2) 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱 ，这是光的干涉的结 果．( ) ) )
解析： 选 BCD.自然光沿各个方向发散是均匀分布的， 通过偏 振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直 接发出的光为自然光，则 A 错；它通过 A 偏振片后，即变为 偏振光，则 B 对；若将 B 转过 90°，则该偏振片将变为能通 过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过 B，即在 P 处有光亮，C 对；同理 D 也对．
A．干涉条纹是光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两 列光波叠加的结果 B．干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠 加的结果 C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动 D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧
解析：选 AC.根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气 劈尖膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波 谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以 A 项正 确，B 项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应 在入射光的同一侧，故 D 项错误；条纹的位置与空气劈尖膜 的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气 劈尖膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故 C 项正确．
L 解析：由公式Δ x＝ d λ 可知，Δ x1>Δ x2.相邻亮条纹之间的距 10.5 Lλ 离为Δ x＝ mm＝2.1 mm，双缝间的距离 d＝ ，代入 5 Δx 数据得 d＝0.300 mm.
机械振动与机械波
光电磁波与相对论
第四节
光的波动性 相对论简介
电磁波
【基础梳理】
提示：频率 ＝3×10 m/s a n－1
8
相位差
1 ( k＋ ) 2 干涉
亮条纹
l dλ
小
不需要 l dλ
c
同样适用
无线电波
可见光
【自我诊断】 判一判 (1)只有横波才能产生干涉和衍射现象．( )
(2) 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱 ，这是光的干涉的结 果．( ) ) )
解析： 选 BCD.自然光沿各个方向发散是均匀分布的， 通过偏 振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直 接发出的光为自然光，则 A 错；它通过 A 偏振片后，即变为 偏振光，则 B 对；若将 B 转过 90°，则该偏振片将变为能通 过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过 B，即在 P 处有光亮，C 对；同理 D 也对．
A．干涉条纹是光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两 列光波叠加的结果 B．干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠 加的结果 C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动 D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧
解析：选 AC.根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气 劈尖膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波 谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以 A 项正 确，B 项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应 在入射光的同一侧，故 D 项错误；条纹的位置与空气劈尖膜 的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气 劈尖膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故 C 项正确．
L 解析：由公式Δ x＝ d λ 可知，Δ x1>Δ x2.相邻亮条纹之间的距 10.5 Lλ 离为Δ x＝ mm＝2.1 mm，双缝间的距离 d＝ ，代入 5 Δx 数据得 d＝0.300 mm.
2020版高考一轮复习物理通用版讲义：第十四章 第4节 光的波动性 电磁波 相对论
第4节光的波动性电磁波相对论一、光的干涉、衍射和偏振1．光的干涉(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。
(2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定。
(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹。
(4)条纹间距：Δx＝ldλ，其中l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是入射光波的波长。
2．光的衍射发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。
3．光的偏振(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。
(3)偏振光的两种形成方式①让自然光通过偏振片形成偏振光。
②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。
(4)光的偏振现象说明光是一种横波。
(5)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。
二、电磁波1．麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。
2．电磁波及其传播(1)电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波。
电磁波是横波。
(2)电磁波的传播不需要介质，在真空中不同频率的电磁波传播速度都等于光速。
但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度是不同的，频率越高，波速越小(可联系v＝cn理解记忆)。
(3)波速公式：v＝λf，f是电磁波的频率。
3．电磁波的发射与接收(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行调制(两种方式：调幅、调频)。
(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中解调出来。
调幅波的解调也叫检波。
4．电磁波谱按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成的谱。
高考物理一轮复习第十四章机械震动机械波光电磁波相对
6．电磁波谱
电磁 波谱
特性
应用
真空中波 长/m
频率/Hz
波动性强，易
无线电波
无线电技术
发生衍射
＞10－3
＜3×1011
红外线
热效应
红外线遥感 10－3～10－7 1011～1015
递变 规律
可见光
引起视觉 照明、摄影
10－7
1015
电磁 波谱
特性
应用
真空中 波长/m
递变 频率/Hz
规律
化学效应、荧光
4．电磁波的发射 (1)发射条件： 开放电路和 高频振荡 信号，所以要对传输信号进行调制 (包 括调幅和调频)． (2)调制方式 ①调幅：使高频电磁波的 振幅 随信号的强弱而变．调幅广播(AM)一般使用 中波和短波波段． ②调频：使高频电磁波的 频率 随信号的强弱而变．调频广播(FM)和电视 广播都采用调频的方法调制．
①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较
单缝衍射
圆孔衍射
a.中央是大且亮的圆形亮斑，
中央为亮且宽的
周围分布着 明暗相同 的同心
条纹，两侧为_明__暗_
单色
圆环，且越靠外，圆形亮条纹
光 相__间__的条纹，且越 的亮度 越弱 宽度越小
靠外，亮条纹的亮
度减弱，宽度越小
b．亮环或暗环间的距离随圆孔 半径的增大而 减小
3．实验步骤 (1)安装仪器.
①将光源、遮光筒、 毛玻璃屏 依次安放在光具座上． ②接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光．调节各部件的高度，使光 源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏．
③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝 平行 ． (2)观察与记录． ①调单缝与双缝间距为 5～10 cm 时，观察白光的 干涉条纹 ． ②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹． ③调节测量头 ，使分划板中心刻度线对齐第 1 条亮条纹的中心，记下手轮 上的读数 a1；转动手轮，使分划板向一侧纹中心对齐时，记下手轮上的读数 a2，则相邻两条纹间的距 离 Δx＝|an1－－a12|.
第14章电磁波相对论简介-高中物理批注版(精品高中高考物理学习资料)
二、对点激活
1．[电磁波的应用]关于电磁波，下列说法正确的是（ ） （A）雷达是用 X 光来测定物体位置的设备 （B）使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 （C）用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 （D）均匀变化的电场可以产生恒定的磁场
答案 D
Commented [fj1]: D
1011～ 1015
10－3 ～10－7
热效应
红外线 遥感
可见光 紫外线
1015
1015～ 1017
10－7
10－7 ～10－9
引起视觉 化学效应、 荧光效应、 能杀菌能力增强
X 射线
1016～ 1019
10－8 ～10－11
贯穿性强
检查、医用 透视
波，故选项 B 正确。紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的 显著作用是穿透作用，且紫外线的波长比伦琴射线的长，故选项 D 正确。
4．[狭义相对论的理解]（多选）关于狭义相对论的说法，正确的是 （ ） A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相 同的
B．狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等 于 c，与光源的运动无关 C．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 D．狭义相对论在任何情况下都适用 答案 ABC 解析 狭义相对论的两个基本假设为爱因斯坦相对性原理和光速不
电视和雷达。
知识点 2 电磁波谱 Ⅰ
1.定义
按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和 γ 射线，
形成电磁波谱。
2．电磁波谱的特性、应用
电磁 波谱
频率 /Hz
真空中 波长/m
特性
应用
递变 规律
无线 电波
高考物理大一轮复习第十四章振动和波光相对论第40讲光的波动性电磁波和相对论课件
比较项目
两种现象
单缝衍射
双缝干涉
不
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
同
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
点
亮度情况
中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间 的条纹
• 4.干涉与衍射的本质
• 光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条 纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理．在衍射现象中，可以认 为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝 衍射条纹．
解析 由于双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽最亮 之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此 1、3 为双缝干涉条纹，2、4 为单缝 衍射条纹．双缝干涉条纹的宽度(即相邻明、暗条纹间距)Δx＝dl λ，红光波长比蓝光波 长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即 1、3 分别对应于红光和蓝 光．而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越 宽越亮，2、4 分别对应于紫光和黄光．综上所述，1、2、3、4 四个图中亮条纹的颜 色依次是：红、紫、蓝、黄，选项 B 正确．
由周期性变化的电流(电磁振荡)激 发
纵波还是横波 可以是纵波也可以是横波
横波
联系
都具有波的一切特性，例如干涉、衍射、反射、折射等性质，它 们的波速、波长与频率的关系都是v＝λf，都能传播能量
• [例3](多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的C是D (
机械波
电磁波
•研3究．对电象磁波与机械研波究的力比学较现象
研究电磁现象
周期性变化的 位移随时间和空间做周期性 电场E和磁感应强度B随时间和空
高考物理课标通用一轮复习课件：第十四章第4节光波动性电磁波相对论
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
4．自然光和偏振光的比较
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来源 直接从光源发出的光
自然光通过偏振片 后的光
在垂直于光的传播方向 光的振动 的平面内，光振动沿任
方向 意方向，且沿各个方向 振动的光的强度相同
在垂直于光的传播 方向的平面内，光 振动沿特定方向
相同的频率。
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
课 堂 提能·考点 全通
易点速过，难点精研，时间用到增分点上
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
突破点(一) 光的干涉、衍射及偏振 (师生共研类)
1．双缝干涉 (1)明暗条纹的判断方法 ①如图所示，光源 S1、S2 发出的相干单色 光到屏上 P 点的路程差 r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…) 时，光屏上出现亮条纹。中央条纹为亮条纹。
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
[典例] (2018·周口模拟)如图所示的 4 种明暗相间的条纹， 分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同一单缝衍射
仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮条纹)。则属于蓝光的干涉图
样的是
()
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
[答案] C
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
[方法规律] 区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
四章第4节光波动性电磁波相对论
2．薄膜干涉 (1)如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力 的作用，形成上薄下厚的楔形。 (2)光照射到薄膜上时，在膜的前表面 AA′和后表面 BB′分别 反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (3)明暗条纹的判断方法 ①在 P1、P2 处，两个表面反射回来的两列光波的路程差 Δr 等 于波长的整数倍，即 Δr＝kλ(k＝1,2,3，…)，薄膜上出现亮条纹。 ②在 Q 处，两列反射回来的光波的路程差 Δr 等于半波长的奇 数倍，即 Δr＝(2k＋1)2λ(k＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。 ③用白光进行实验时高考薄物理膜课标上通用出一轮现复习水课件平：彩第十色条纹。
4．自然光和偏振光的比较
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来源 直接从光源发出的光
自然光通过偏振片 后的光
在垂直于光的传播方向 光的振动 的平面内，光振动沿任
方向 意方向，且沿各个方向 振动的光的强度相同
在垂直于光的传播 方向的平面内，光 振动沿特定方向
相同的频率。
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
课 堂 提能·考点 全通
易点速过，难点精研，时间用到增分点上
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
突破点(一) 光的干涉、衍射及偏振 (师生共研类)
1．双缝干涉 (1)明暗条纹的判断方法 ①如图所示，光源 S1、S2 发出的相干单色 光到屏上 P 点的路程差 r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…) 时，光屏上出现亮条纹。中央条纹为亮条纹。
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
[典例] (2018·周口模拟)如图所示的 4 种明暗相间的条纹， 分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同一单缝衍射
仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮条纹)。则属于蓝光的干涉图
样的是
()
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
[答案] C
高考物理课标通用一轮复习课件：第十 四章第4节光波动性电磁波相对论
[方法规律] 区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
四章第4节光波动性电磁波相对论
2．薄膜干涉 (1)如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力 的作用，形成上薄下厚的楔形。 (2)光照射到薄膜上时，在膜的前表面 AA′和后表面 BB′分别 反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。 (3)明暗条纹的判断方法 ①在 P1、P2 处，两个表面反射回来的两列光波的路程差 Δr 等 于波长的整数倍，即 Δr＝kλ(k＝1,2,3，…)，薄膜上出现亮条纹。 ②在 Q 处，两列反射回来的光波的路程差 Δr 等于半波长的奇 数倍，即 Δr＝(2k＋1)2λ(k＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。 ③用白光进行实验时高考薄物理膜课标上通用出一轮现复习水课件平：彩第十色条纹。
高中物理期末复习课件选修光的波动性电磁波相对论
练习典型题目
通过练习历年期末考试真题和模 拟题，提高解题能力和应试技巧 。
应试技巧
01
时间分配
合理安排时间，先做 自己擅长的部分，遇 到难题不要过分纠结 。
02
审题仔细
认真阅读题目，明确 题目要求和考察知识 点。
03
答题规范
按照规范格式答题， 注意条理清晰、逻辑 严密。
04
检查答卷
答完题目后，留出时 间检查答卷，避免因 疏忽造成失分。
狭义相对论的基本假设
所有惯性参照系中光速都是一样的，即光速的不变性。以 及物理定律在所有惯性参照系中都是一样的，即参照系的 相对性。
狭义相对论的推论
如时间膨胀、长度收缩、质能关系等，这些推论与经典物 理有显著差异，为现代物理学的发展奠定了基础。
广义相对论
01
广义相对论的提出背景
狭义相对论无法解释引力作用，广义相对论在此基础上引入了引力的概
光的偏振
偏振现象
光波的电矢量或磁矢量在 某一特定方向上振动，这 种现象称为光的偏振。
偏振态
根据电矢量和磁矢量的振 动方向关系，光波的偏振 态可以分为线偏振、椭圆 偏振和圆偏振等。
偏振应用
光的偏振现象在光学仪器 、通信等领域有广泛的应 用，如偏振片、液晶显示 等。
02
电磁波
apter
电磁波的产生与传播
干涉条件
相干光源、光程差恒定、光屏上某一 点的光程差相同是产生干涉的必要条 件。
光的衍射
01
02
03
衍射现象
光波在传播过程中遇到障 碍物时，会绕过障碍物的 边缘继续传播，形成衍射 现象。
衍射模式
根据不同形状的障碍物， 光波的衍射模式会有所不 同，如夫琅禾费衍射和瑞 利衍射等。
通过练习历年期末考试真题和模 拟题，提高解题能力和应试技巧 。
应试技巧
01
时间分配
合理安排时间，先做 自己擅长的部分，遇 到难题不要过分纠结 。
02
审题仔细
认真阅读题目，明确 题目要求和考察知识 点。
03
答题规范
按照规范格式答题， 注意条理清晰、逻辑 严密。
04
检查答卷
答完题目后，留出时 间检查答卷，避免因 疏忽造成失分。
狭义相对论的基本假设
所有惯性参照系中光速都是一样的，即光速的不变性。以 及物理定律在所有惯性参照系中都是一样的，即参照系的 相对性。
狭义相对论的推论
如时间膨胀、长度收缩、质能关系等，这些推论与经典物 理有显著差异，为现代物理学的发展奠定了基础。
广义相对论
01
广义相对论的提出背景
狭义相对论无法解释引力作用，广义相对论在此基础上引入了引力的概
光的偏振
偏振现象
光波的电矢量或磁矢量在 某一特定方向上振动，这 种现象称为光的偏振。
偏振态
根据电矢量和磁矢量的振 动方向关系，光波的偏振 态可以分为线偏振、椭圆 偏振和圆偏振等。
偏振应用
光的偏振现象在光学仪器 、通信等领域有广泛的应 用，如偏振片、液晶显示 等。
02
电磁波
apter
电磁波的产生与传播
干涉条件
相干光源、光程差恒定、光屏上某一 点的光程差相同是产生干涉的必要条 件。
光的衍射
01
02
03
衍射现象
光波在传播过程中遇到障 碍物时，会绕过障碍物的 边缘继续传播，形成衍射 现象。
衍射模式
根据不同形状的障碍物， 光波的衍射模式会有所不 同，如夫琅禾费衍射和瑞 利衍射等。
第4课时 光的波动性 电磁波 相对论
答案: (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√ (8)√
2.(2018·上海杨浦区调研)如图所示,把酒精灯放在肥皂液薄膜前,从薄膜上 可看到明暗相间的条纹,能解释这一现象产生原因的是(示意图中实线、虚 线为光照射到薄膜上时,从膜的前后表面分别反射形成的两列波)( C )
(2)电磁波的波速:真空中电磁波的波速与光速相同,c=
m/s.
3.0×108
7.电磁波的接收 (1)当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率 相等 时,电路里激起
的感应电流就 最强 ,这种现象叫做电磁谐振.
(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做
பைடு நூலகம்,能够调谐的接收电路
调谐
叫做
电路.
(3)调谐调电谐路中通过改变
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 相差不多,甚至 比光的波长 还小 的时候,衍射现象才会明显.
2.衍射条纹的特点
(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较.
单缝衍射
中央明暗为相亮间 且宽的条
单色 光
纹,两侧为 越弱 的条越纹小,且越靠外, 亮条纹的亮度
,宽度_____
逐渐变暗
(2)光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来,形成 两列频率相同的光波,并且叠加,两列光波同相叠加,出现明纹;反相叠加,出 现暗纹. (3)条纹特点:①单色光:明暗相间的水平条纹;②白光:彩色水平条纹.
【典例1】 如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点, 已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用A,B两种单色光在空气中 做双缝干涉实验,问:
解析:A,B 均与事实相符,所以 A,B 正确;根据λ= v ,电磁波速度变小,频率不变,波长变小; f
2.(2018·上海杨浦区调研)如图所示,把酒精灯放在肥皂液薄膜前,从薄膜上 可看到明暗相间的条纹,能解释这一现象产生原因的是(示意图中实线、虚 线为光照射到薄膜上时,从膜的前后表面分别反射形成的两列波)( C )
(2)电磁波的波速:真空中电磁波的波速与光速相同,c=
m/s.
3.0×108
7.电磁波的接收 (1)当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率 相等 时,电路里激起
的感应电流就 最强 ,这种现象叫做电磁谐振.
(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做
பைடு நூலகம்,能够调谐的接收电路
调谐
叫做
电路.
(3)调谐调电谐路中通过改变
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 相差不多,甚至 比光的波长 还小 的时候,衍射现象才会明显.
2.衍射条纹的特点
(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较.
单缝衍射
中央明暗为相亮间 且宽的条
单色 光
纹,两侧为 越弱 的条越纹小,且越靠外, 亮条纹的亮度
,宽度_____
逐渐变暗
(2)光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来,形成 两列频率相同的光波,并且叠加,两列光波同相叠加,出现明纹;反相叠加,出 现暗纹. (3)条纹特点:①单色光:明暗相间的水平条纹;②白光:彩色水平条纹.
【典例1】 如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点, 已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用A,B两种单色光在空气中 做双缝干涉实验,问:
解析:A,B 均与事实相符,所以 A,B 正确;根据λ= v ,电磁波速度变小,频率不变,波长变小; f
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图 14-4-2
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(2)明、暗条纹的条件： ①单色光 a．光的路程差 r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)，光屏上出现明条纹． b．光的路程差 r2－r1＝(2k＋1)·2λ(k＝0,1,2，…)，光屏上出现暗条纹． ②白光：光屏上出现彩色条纹． (3)条纹间距公式：Δx＝dl λ.
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ABC [电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项 A 正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项 B 正确； 电磁波传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项 C 正确；电磁波可以通 过光缆传输，选项 D 错误；电磁波波源的电磁振荡停止，波源不再产生新的电 磁波，但空间中已产生的电磁波仍可继续传播，选项 E 错误．]
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③用米尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离． 在操作步骤②时还应注意_____________________________________ 和__________________________________________________________．
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CDE [雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射形成的，故 A 错误； “和谐号”动车组高速行驶时，其速度远小于光速 c，故狭义相对论的“尺缩效 应”不明显，车厢长度不会明显变短，故 B 错误；双缝干涉实验中，用红光代 替黄光后，波长变长，则导致干涉条纹的间距增大，故 C 正确；白光通过双缝 后产生干涉，因波长不一，导致干涉条纹间距不同，从而出现彩色条纹，故 D 正确；光从一种介质进入另一种介质发生折射是因为光在不同介质的折射率不 同，根据 c＝nv，可知，传播速度也不同，故 E 正确．]
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分析光的干涉、衍射及偏振的几点注意 1．白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不 同． 2．区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹 间距、亮度等方面加以区分． 3．光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹 的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理．在衍射现象中，可以认为从单缝通 过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹．
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3．注意事项 (1)实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴 ，单缝和双缝安装 时应竖直且相互平行，遮光筒的轴线要与光具座导轨平行．若不共轴或单缝与双 缝不平行则会引起干涉条纹亮度小，不清晰，不便于观察和测量． (2)分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行，否则会增大测量的误差． (3)双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底，使各部件的定位面紧密吻合， 否则会影响测量结果．
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知识点 4 电磁波的特点和狭义相对论 1．电磁波的特点 (1)电磁波是横波 ，电场强度 E 和磁感应强度 B 的方向都与传播方向垂直． (2)电磁波传播时不需要任何介质，在真空中传播的速度最大，c＝3×108 m/s. (3)电磁波本身是一种物质，它具有能量． (4)具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象．
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2．(2016·全国甲卷)关于电磁波，下列说法正确的是( ) 【导学号：92492432】
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以祖互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传 输 E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即 消失
l＝l0 1－vc2.
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(3)相对论速度变换公式：u＝1u＋′＋ucv′2v. (4)质能方程：E＝mc2.
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知识点 5 实验：用双缝干涉测光的波长 1．实验装置(如图 14-4-1 所示)
图 14-4-1
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2．实验原理 (1)根据公式 Δx＝dl λ 得 λ＝dl Δx. (2)用刻度尺测出双缝到光屏的距离 l，用测量头调节清晰的干涉条纹，测出 n 个亮纹间的距离 a，则 Δx＝n－a 1.双缝间距 d 是已知的，这样就可以计算出波 长 λ.
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2．薄膜干涉 (1)薄膜特点：如图 14-4-3 所示，由于重力作用，薄膜上薄下厚．
图 14-4-3
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(2)相干光线：薄膜前表面 AA′和后表面 BB′的反射光线叠加． (3)亮纹条件：在 P1、P2 处，薄膜厚度的 2 倍为前后表面反射光的光程差， 当光程差等于波长整数倍时，形成亮条纹． (4)暗纹条件：在 Q 处，光程差等于半波长的奇数倍时，形成暗条纹．
理 知 识
课
第 4 节 光的波动性 电磁波 相对论
时 提
能
练
析 考 点
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知识点 1 光的干涉 1．条件 两列光的频率 相同，相位和振动 情况都完全相同的光相遇．
2．双缝干涉 (1)条纹间距公式：Δx＝Ldλ，其中 λ 为波长，d 为双缝间距，l 为双缝到屏的 距离． (2)薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂膜)前后 两表面的反射光波相遇而形成的干 涉．
图 14-4-4
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(1)将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右， 表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、________、A.
(2)本实验的实验步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把 屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒 的轴线上；
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3．不同的电磁波，产生的机理不同，无线电波是振荡电路中自由电子的周 期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生 的；X 射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ 射线是原子核受到激发后产 生的．
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用双缝干涉测光的波长
[母题] 现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和透红光的滤光片 E 等光学元件，要把它们放在如图 14-4-4 所示的光具座上组装成双缝干涉装置， 用以测量红光的波长．
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知识点 3 光的偏振 1．自然光 包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的 光波的强度都相同，这种光叫自然光．如由太阳、电灯等普通光源发出的光． 2．偏振光 在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的光．如自然光经 偏振片作用后的光．
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4.自然光和偏振光的比较
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来源 直接从光源发出的光
自然光通过起偏振器后的光
在垂直于光的传播方向的平面
光的振动
在垂直于光的传播方向的平面内，
内，光振动沿任意方向，且沿
方向
光振动沿特定方向
各个方向振动的光的强度相同
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[题组通关] 1．(2017·吉林模拟)下列说法正确的是( ) A．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定 B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的 C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红 光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小 D．光的偏振特征说明光是横波 E．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界 面上发生了全反射的缘故
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知识点 2 光的衍射 1．光发生明显衍射的条件 当障碍物的尺寸跟光的波长相比相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍 射现象才会明显． 2．衍射条纹的特点 单色光的衍射图样为 中间宽且亮的 单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹 宽度比中央窄且暗；白光的衍射图样为中间宽且亮的白色条纹 ，两侧是渐窄且暗 的彩色条纹．
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(4)双缝干涉演示仪的测量头有两种，一种相当于螺旋测微器 ，一种相当 于 游标卡尺，具体应用时要加以区别．
(5)测量双缝至屏的距离 l，要多次测量取平均值，同时要固定好双缝及屏， 切勿松动．
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光的干涉、衍射及偏振 1.杨氏双缝干涉 (1)原理(如图 14-4-2 所示)
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ABE [根据狭义相对论，时间也是相对的，A 错误；波的图象表示介质中 “所有质点”在“同一时刻”的位置，B 错误；由多普勒效应可知，当波源与观 察者相互远离时，观察者接收到波的频率比波源频率小，C 正确；在波的传播过 程中，传播的就是运动形式和能量，D 正确；电磁波具有反射、折射、干涉、衍 射和偏振等现象，也会发生多普勒效应，E 错误．]
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2．相对论的简单知识 (1)狭义相对论的基本假设： 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 相同的． 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相同的．
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(2)时间和空间的相对性： ①时间间隔的相对性
Δt＝
Δτ 1－vc2.
②长度的相对性
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[题组通关] 1．下列说法错误的是( ) A．根据狭义相对论可知，时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关 B．波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移 C．当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率比波源频率小 D．在波的传播过程中，质点没有随波传播走，但能量和运动形式可以传播走 E．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效 应