2015届一轮课件12-4 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
1 课前回顾·基础速串 2 课堂提能·考点全通 3 课后演练·逐级过关
课 前 回顾·基础速串
宏观整合，微观提醒，回顾旧知短平快
知识体系·理一理
易混易错·判一判
(1)光的颜色取决于折射率。
(×)
(2)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。
(√ )
(3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。 (×)
中央条纹最亮，两边变暗
图样相同点
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
(2)对光的衍射的理解 ①干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显。 在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别。 ②衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在 光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。
10－7～10－9
化学效应、 荧光效应、
灭菌消毒
医用消毒、 防伪
10－8～10－
11
贯穿本领强
检查、医 用透视
＜10－11
贯穿本领 工业探伤、 最强 医用治疗
[特别提醒] (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、γ 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 γ 射线都有重叠， 但它们产生的机理不同。
光绕过障碍物偏离直 线传播的现象
产生条件
两束光频率相同、相 位差恒定
障碍物或孔的尺寸与 波长差不多或更小
典型实验
杨氏双缝实验
单缝衍射、圆孔衍射 和不透明圆盘衍射

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9
电磁场与电磁波 [想一想] 电磁波在传播过程中，每处的电场方向与磁场方向有何 关系？它们与电磁波的传播方向有何关系？ 提示：垂直 垂直
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10
[记一记] 1．电磁波的产生 (1)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。
B．红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是
化学作用
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围
界线分明，不可能重叠
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解析：麦克斯韦提出了光的电磁说，赫兹用实验证明了光的 电磁说的正确性。X射线是原子的内层电子受激发而产生 的，γ射线是原子核受激发而产生的，产生机理确实不同， 但X射线和γ射线都有一个较大的频率范围，较高频率的X射 线与较低频率的γ射线产生了重叠，其他相邻电磁波间也存 在重叠。综上所述，A、D选项不正确，B选项与事实一致， C选项与事实相反；所以只有选项B正确。 答案：B
1016～ 1019 ＞1019
化学效应、
10－7～ 10－9
_荧__光__效__应_、 医用消毒、 防伪
灭菌消毒
10－8～
检查、医
贯穿本领强
10－11
用透视
贯穿本领最 工业探伤、 ＜10－11
强 医用治疗
衍直 射线 能传 力播 减能 弱力
增 强
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15
[试一试]
2．下列说法正确的是
()
A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性
l ③条纹间距公式：Δx＝ dλ 。 (2)薄膜干涉： ①相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个 表面反射 的两列光波。 ②图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的 厚度 相等。 ③应用：增透膜 ，利用光的干涉检查平整度。

中央为亮且宽的条纹，
周围分布着_明__暗__相__间__的同心
两侧为__明__暗__相__间__ 的条 圆环，且越靠外，圆形亮条
单色光 纹，且越靠外，亮条纹
纹的亮度_越__弱__，宽度__越__小__ 的亮度__越__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___
所以 N2＝Δλ3x＝52.2.15××1100－－67mm＝4 可见，用 B 光作光源，P 点为亮条纹. (3)光屏上仍出现明、暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮， 两边条纹逐渐变窄变暗.
热点 2 薄膜干涉 [热点归纳] 1.如图 15-2-4 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.
所以 N1＝Δλ1x＝26.1××1100－－76mm＝3.5 由此可知，从 S1 和 S2 到 P 点的路程差 Δx 是 A 光波长 λ1 的 3.5 倍，所以 P 点为暗条纹. (2)根据临界角与折射率的关系 sin C＝1n得 n＝sin137°＝53 由此可知，B 光在空气中波长 λ3 为 λ3＝nλ 介＝53×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m
3.(多选)某同学用单色光进行“双缝干涉”实验，在屏上观 察到图 15-2-1 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.他改变的实验条件不. 可. 行. 的是( )
甲
乙
图 15-2-1 A.减小光源到单缝的距离 B.减小双缝之间的距离 C.增大双缝到光屏之间的距离 D.换用频率更高的单色光源 答案：AD
【典题 5】(2019 年江苏卷)将两支铅笔并排放在一起，中 间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察 到彩色条纹，这是由于光的________(填“折射”“干涉”或 “衍射”).缝的宽度________(填“远大于”或“接近”)光的 波长时，这种现象十分明显.

圆环)．
2．光的偏振
某一特定 的方向的振动． (1)偏振：光波只沿__________
(2)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂
一切方向 振动的光，而且沿各个方向振 直于传播方向上沿 __________ 强度 都相同，这种光叫作自然光． 动的光波的______ 垂直 于传播方向的平面上，只沿某个特 (3)偏振光：在______
(3)薄膜干涉的应用 干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜， 用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我 们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面 不平整，则干涉条纹发生弯曲．
【典例 1】
(多选)(2017· 课标Ⅱ)在双缝干涉实验中，用
绿色激光照射在双缝上， 在缝后的屏幕上显示出干涉图样． 若 要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是 ________． A．改用红色激光 B．改用蓝色激光 C．减小双缝间距 D．将屏幕向远离双缝的位置移动 E．将光源向远离双缝的位置移动
照射薄膜时，形成彩色条纹．
【知识对点自测】 1．判一判 (1)光的颜色取决于折射率．( ) )
(2)只有频率相同的两列光波才能产生干涉．(
(3) 在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色 光．( )
(2)√ (3)×
答案：(1)×
2．(多选)下列属于光的干涉现象的是(
)
解析：BC
图 A 属于单缝衍射，图 B 属于薄膜干涉，图
(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 m0 之间有如下关系：m＝ m0 v2 1－ c .
②物体运动时的质量 m 总要大于静止时的质量 m0. (3)相对论质能关系：用 m 表示物体的质量，E 表示它具