2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)：選修3-4

1、22020 年高考一輪復(fù)習(xí)知識考點專題 14 選修 3-4機械振動與機械波光電磁波與相對論第一節(jié) 【基本概念、規(guī)律】機械振動 (實驗：探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度 )一、簡諧運動1 概念：質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象 (xt 圖象)是一 條正弦曲線的振動2 平衡位置：物體在振動過程中回復(fù)力為零的位置3 回復(fù)力(1) 定義：使物體返回到平衡位置的力(2) 方向：時刻指向平衡位置(3) 來源：振動物體所受的沿振動方向的合力4簡諧運動的表達(dá)式(1) 動力學(xué)表達(dá)式：fkx ，其中“” 表示回復(fù)力與位移的方向相反(2) 運動學(xué)表達(dá)式：xasin ( t)，其中 a 代

2、表振幅，2f 表示簡諧運動的快慢，(t )代表簡諧運動的相位， 叫做初相5描述簡諧運動的物理量振幅周期定義振動質(zhì)點離開平衡位置的最大 距離振動物體完成一次全振動所需 時間意義描述振動的強弱和能量描述振動的快慢，兩者互為倒頻率1振動物體單位時間內(nèi)完成全振 數(shù)：tf動的次數(shù)相位t描述質(zhì)點在各個時刻所處的不 同狀態(tài)二、單擺1 定義：在細(xì)線的一端拴一個小球，另一端固定在懸點上，如果細(xì) 線的伸縮和質(zhì)量都不計，球的直徑比線的長度短得多，這樣的裝置叫做單 擺2 視為簡諧運動的條件： 5.3回復(fù)力：fg gsin mglx.4周期公式：t2l.g5單擺的等時性：單擺的振動周期取決于擺長 l 和重力加速度 g

3、，與振幅和振子(小球)質(zhì)量 都沒有關(guān)系三、受迫振動及共振1受迫振動：系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動做受迫振動的物體，它的周期(或頻率)等于驅(qū)動力周期 ( 或頻率) ，而與物體的固有周期(或頻率)無關(guān)2共振：做受迫振動的物體，它的固有頻率與驅(qū)動力的頻率越接近，其振幅就越大，當(dāng)二 者相等時，振幅達(dá)到最大，這就是共振現(xiàn)象共振曲線如圖所示【重要考點歸納】考點一簡諧運動的五個特征1動力學(xué)特征fkx ，“”表示回復(fù)力的方向與位移方向相反， k 是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系 數(shù)2運動學(xué)特征簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反，為變加速運動，遠(yuǎn)離平衡 位置時 x、f、a、e 均增大， v、e

4、 均減小，靠近平衡位置時則相反p k3運動的周期性特征相隔 t 或 nt 的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同4對稱性特征t(1)相隔 或2n2t(n 為正整數(shù))的兩個時刻，振子位置關(guān)于平衡位置對稱，位移、速度、加速度大小相等，方向相反(2)如圖所示，振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置 o 對稱的兩點 p、p(opop)時，速度的大小、動能、勢能相等，相對于平衡位置的位移大小相等(3)振子由 p 到 o 所用時間等于由 o 到 p 所用時間，即 t t .po op (4)振子往復(fù)過程中通過同一段路程 (如 op 段)所用時間相等，即 t t .op po5能量特征振動的能量包括動能 e 和勢能 e ，

5、簡諧運動過程中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機k p械能守恒6.(1) 由于簡諧運動具有周期性、往復(fù)性、對稱性，因此涉及簡諧運動時，往往出現(xiàn)多解分 析此類問題時，特別應(yīng)注意，物體在某一位置時，位移是確定的，而速度不確定，時間也存在周 期性關(guān)系t(2)相隔(2 n1) 的兩個時刻振子的位置關(guān)于平衡位置對稱，位移、速度、加速度等大反向2考點二簡諧運動的圖象的應(yīng)用某質(zhì)點的振動圖象如圖所示，通過圖象可以確定以下各量：1 確定振動物體在任意時刻的位移2 確定振動的振幅3 確定振動的周期和頻率振動圖象上一個完整的正弦 ( 余弦)圖形在時間軸上拉開的“長度”表示周期4 確定質(zhì)點在各時刻的振動方向5 比較各

6、時刻質(zhì)點加速度的大小和方向6.(1) 簡諧運動的圖象不是振動質(zhì)點的軌跡，它表示的是振動物體的位移隨時間變化的規(guī)律； (2)因回復(fù)力總是指向平衡位置，故回復(fù)力和加速度在圖象上總是指向 t 軸；(3)速度方向可以通過下一個時刻位移的變化來判定，下一個時刻位移如果增加，振動質(zhì)點 的速度方向就遠(yuǎn)離 t 軸，下一個時刻的位移如果減小，振動質(zhì)點的速度方向就指向 t 軸考點三受迫振動和共振1自由振動、受迫振動和共振的關(guān)系比較自由振動受迫振動共振受力情況振動周期或頻率振動能量常見例子僅受回復(fù)力由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定， 即固有周期 t 或固有頻0率 f0振動物體的機械能不變彈簧振子或單擺(5)受驅(qū)動力作用由驅(qū)動力的

7、周期或頻率決 定，即 tt 或 ff驅(qū) 驅(qū)由產(chǎn)生驅(qū)動力的物體提供機械工作時底座發(fā)生的振動受驅(qū)動力作用t t驅(qū) 0或 f f驅(qū) 0振動物體獲得的能量 最大共振篩、聲音的共鳴等2.對共振的理解(1)共振曲線：如圖所示，橫坐標(biāo)為驅(qū)動力頻率 f，縱坐標(biāo)為振幅 a. 它直觀地反映了驅(qū)動力頻率對某振動系統(tǒng)受迫振動振幅的影響，由圖可知， f 與 f 越0接近，振幅 a 越大；當(dāng) ff 時，振幅 a 最大0(2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：受迫振動系統(tǒng)機械能不守恒，系統(tǒng)與外界時刻進(jìn)行能量交換3.(1) 無論發(fā)生共振與否，受迫振動的頻率都等于驅(qū)動力的頻率，但只有發(fā)生共振現(xiàn)象時振幅 才能達(dá)到最大.(2)受迫振動系統(tǒng)

8、中的能量轉(zhuǎn)化不再只有系統(tǒng)內(nèi)部動能和勢能的轉(zhuǎn)化，還有驅(qū)動力對系統(tǒng)做 正功補償系統(tǒng)因克服阻力而損失的機械能考點四實驗：用單擺測定重力加速度1實驗原理22222t22由單擺的周期公式 t2當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g.l 4，可得出 g l，測出單擺的擺長 l 和振動周期 t ，就可求出 g t2實驗器材單擺、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、停表3實驗步驟(1)做單擺：取約 1 m 長的細(xì)絲線穿過帶中心孔的小鋼球，并打一個比小孔大一些的結(jié)，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺上，讓擺球自然下垂，如圖所示(2)測擺長：用毫米刻度尺量出擺線長 l(精確到毫米)，用游標(biāo)卡尺測出小d球直徑 d，則單擺的擺長 ll .2(3)

9、測周期：將單擺從平衡位置拉開一個角度 (小于 5)，然后釋放小球，記下單擺擺動 30 50 次的總時間，算出平均每擺動一次的時間，即為單擺的振動周期(4) 改變擺長，重做幾次實驗4數(shù)據(jù)處理(1)公式法：g4 l.t(2)圖象法：畫 lt 圖象g42l lk，k .t5注意事項(1) 懸線頂端不能晃動，需用夾子夾住，保證懸點固定(2) 單擺必須在同一平面內(nèi)振動，且擺角小于 10.(3) 選擇在擺球擺到平衡位置處時開始計時，并數(shù)準(zhǔn)全振動的次數(shù)(4) 小球自然下垂時，用毫米刻度尺量出懸線長 l，用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，然后算出擺 球的半徑 r，則擺長 llr.(5) 選用一米左右的細(xì)線【思想方法與

10、技巧】單擺模型的應(yīng)用(1) 單擺模型指符合單擺規(guī)律的模型，須滿足以下三個條件：圓弧運動；小角度往復(fù)運 動；回復(fù)力滿足 fkx.(2) 處理方法：首先確認(rèn)符合單擺模型的條件，即小球沿光滑圓弧運動，小球受重力、軌道 支持力，此支持力類似單擺中的擺線拉力，此裝置可稱為“類單擺” ；然后尋找等效擺長 l 及等效加速度 g；最后利用公式 t 2lg或簡諧運動規(guī)律分析求解問題(3)須注意單擺模型做簡諧運動時具有往復(fù)性，解題時要審清題意，防止漏解或多解t第二節(jié)機械波【基本概念、規(guī)律】一、機械波1形成條件(1) 有發(fā)生機械振動的波源(2) 有傳播介質(zhì)，如空氣、水等2傳播特點(1) 傳播振動形式、傳遞能量、傳遞

11、信息(2) 質(zhì)點不隨波遷移3分類橫波：振動方向與傳播方向垂直.機械波縱波：振動方向與傳播方向在同一直線上 .二、描述機械波的物理量1 波長 ：在波動中振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離用 “”表示2 頻率 f：在波動中，介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻率都是相同的，都等于波源的振動頻率3 波速 v、波長 和頻率 f 、周期 t 的關(guān)系公式：v f機械波的速度大小由介質(zhì)決定，與機械波的頻率無關(guān)三、機械波的圖象1 圖象：在平面直角坐標(biāo)系中，用橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置，用縱坐標(biāo)表示某 一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移，連接各位移矢量的末端，得出的曲線即為波的圖象，簡諧波 的圖象是正弦(或余弦)曲線2

12、物理意義：某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點相對平衡位置的位移四、波的衍射和干涉1 波的衍射定義：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象2 發(fā)生明顯衍射的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者小于波 長時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象3 波的疊加原理：幾列波相遇時能保持各自的運動狀態(tài)，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里， 介質(zhì)的質(zhì)點同時參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢 量和4 波的干涉(1)定義：頻率相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振動加強、某些區(qū)域的振動減弱，這種現(xiàn)t象叫波的干涉(2)條件：兩列波的頻率相同5干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，波同時還可以發(fā)生反射、折射五、多普勒效

13、應(yīng)由于波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時，接收到的波的頻率與波源頻率不相等的現(xiàn)象 【重要考點歸納】考點一波動圖象與波速公式的應(yīng)用1波的圖象反映了在某時刻介質(zhì)中的質(zhì)點離開平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì) 點的平衡位置，縱軸表示該時刻各質(zhì)點的位移，如圖圖象的應(yīng)用：(1) 直接讀取振幅 a 和波長 ，以及該時刻各質(zhì)點的位移(2) 確定某時刻各質(zhì)點加速度的方向，并能比較其大小(3) 結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點的振動方向或由各質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向2波速與波長、周期、頻率的關(guān)系為：v f.3.波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向的互判方法內(nèi)容圖象上下坡法同側(cè)法微平移法沿波的傳播方向，上坡時質(zhì)點向

14、下振動，下 坡時質(zhì)點向上振動波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭 頭在圖線同側(cè)將波形圖沿傳播方向進(jìn)行微小平移，再由 x 軸上某一位置的兩波形曲線上的點來判定考點二振動圖象與波動圖象的綜合應(yīng)用研究對象研究內(nèi)容圖象物理意義振動圖象一振動質(zhì)點一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律表示同一質(zhì)點在各時刻的位移波動圖象沿波傳播方向的所有質(zhì)點某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律表示某時刻各質(zhì)點的位移22圖象信息圖象變化一完整曲線占橫坐標(biāo)的距離(1) 質(zhì)點振動周期(2) 質(zhì)點振幅(3) 某一質(zhì)點在各時刻的位移 (4)各時刻速度、加速度的方向隨時間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變表示一個周期(1) 波長、振幅(2) 任意一質(zhì)點在

15、該時刻的位移 (3)任意一質(zhì)點在該時刻的加速度 方向(4)傳播方向、振動方向的互判 隨時間推移，波形沿傳播方向平移表示一個波長1.解決振動圖象與波動圖象的綜合問題的注意點 (1)分清振動圖象與波動圖象(2) 找準(zhǔn)波動圖象對應(yīng)的時刻(3) 找準(zhǔn)振動圖象描述的質(zhì)點考點三波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)1波的干涉中振動加強點和減弱點的判斷某質(zhì)點的振動是加強還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差 r.(1)當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時若 rn(n0,1,2 ，) ，則振動加強；若 r(2n1) (n0,1,2 ，) ，則振動減弱(2)當(dāng)兩波源振動步調(diào)相反時若 r(2n1) (n0,1,2 ，) ，則振動加強；

16、若 rn(n0,1,2 ，) ，則振動減弱2 波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔 的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長3 多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)當(dāng)波vt以速度 v 通過觀察者時，時間 t 內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為 n ，因而單位時間內(nèi)通過觀察者的完全波的個數(shù)，即接收頻率(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時， 觀察者接收到的頻率變小【思想方法與技巧】波的多解問題的處理方法4 411造成波動問題多解的主要因素有(1)周期性1 時間周

17、期性：時間間隔 t 與周期 t 的關(guān)系不明確；2 空間周期性：波傳播距離 x 與波長 的關(guān)系不明確(2)雙向性1 傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定；2 振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定2解決波的多解問題的思路1 3(1) 首先要考慮波傳播的“雙向性”，例如，nt t 時刻向右傳播的波形和 nt t 時刻向左傳 播的波形相同(2) 其次要考慮波的周期性，若已知一段時間，就要找出與周期的關(guān)系，寫成 tnt t，tt； 若已知一段距離，就要找出與波長的關(guān)系，寫成 xn x，x.第三節(jié)光的折射全反射(實驗：測定玻璃的折射率)【基本概念、規(guī)律】一、光的折射與折射率1折射定律(1)內(nèi)容：如圖所示，折射

18、光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)， 折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正 弦成正比(2)表達(dá)式：sin sin 12n.(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的2折射率(1)折射率是一個反映介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量sin (2)定義式：n .sin 2c(3)計算公式：n ，因為 v c，所以任何介質(zhì)的折射率都大于 1.v(4)當(dāng)光從真空(或空氣) 射入某種介質(zhì)時，入射角大于折射角；當(dāng)光由介質(zhì)射入真空 (或空氣) 時，入射角小于折射角二、全反射1條件：(1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)(2)入射角臨界角12 臨界角：折射角等于 90 時的入射角，用 c 表示，sin c .n

19、三、光的色散、棱鏡1光的色散(1)色散現(xiàn)象白光通過三棱鏡會形成由紅到紫七種色光組成的彩色光譜，如圖(2)成因由于 n n ，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時，紅光和紫光的折射角不同，就是說紫 紅 紫光偏折得更明顯些，當(dāng)它們射到另一個界面時，紫光的偏折角最大，紅光偏折角最小 2棱鏡三棱鏡對光線的作用：改變光的傳播方向，使復(fù)色光發(fā)生色散【重要考點歸納】考點一折射定律的理解與應(yīng)用1 折射率：由介質(zhì)本身性質(zhì)決定，與入射角的大小無關(guān)2 折射率與介質(zhì)的密度無關(guān)，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì) 3同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小4公式 nsin sin 12中，不論光從真空射入介質(zhì)，還是從介

20、質(zhì)射入真空， 總是真空中的光線1與法線間的夾角， 總是介質(zhì)中的光線與法線間的夾角25.光的折射問題的一般解題步驟(1) 根據(jù)題意準(zhǔn)確作出光路圖，注意作準(zhǔn)法線(2) 利用數(shù)學(xué)知識找到入射角和折射角(3) 利用折射定律列方程考點二全反射現(xiàn)象1 在光的反射和全反射現(xiàn)象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的2 當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中， 只發(fā)生反射，不發(fā)生折射當(dāng)折射角等于 90 時，實際上就已經(jīng)沒有折射光了3 全反射現(xiàn)象可以從能量的角度去理解：當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，在入射角逐漸 增大的過程中，反射光的能量逐漸增強，折射光的能量逐漸減弱，當(dāng)入射

21、角等于臨界角時，折射 光的能量已經(jīng)減弱為零，這時就發(fā)生了全反射4.分析全反射問題的基本思路(1) 畫出恰好發(fā)生全反射的臨界光線，作好光路圖(2) 應(yīng)用幾何知識分析邊、角關(guān)系，找出臨界角(3) 判斷發(fā)生全反射的范圍考點三光路的計算與判斷1光線射到介質(zhì)的界面上時，要注意對產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行分析：1sin (1) 若光線從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不會發(fā)生全反射，而同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，不同 色光偏折不同(2) 若光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，是否發(fā)生全反射，要根據(jù)計算判斷，要注意不同色光 臨界角不同2 作圖時要找出具有代表性的光線，如符合邊界條件或全反射臨界條件的光線3 解答時注意利用光路可逆性、對稱性和

22、幾何知識4 各種色光的比較顏色頻率 同一介質(zhì)中的折射率同一介質(zhì)中速度 波長臨界角 通過棱鏡的偏折角紅橙黃綠青藍(lán)紫 低高小大大小大小大小小大考點四實驗：測定玻璃的折射率1實驗原理用插針法找出與入射光線 ao 對應(yīng)的出射光線 o b，確定出 o點，畫出折射光線 oo ，然后sin 測量出角 和 ，代入公式 n 計算玻璃的折射率1 222實驗過程(1)鋪白紙、畫線如圖所示，將白紙用圖釘按在平木板上，先在白紙上畫出一條直線 aa 作為界面，過 aa 上的一點 o 畫出界面的法線 mn，并畫一條線段 ao 作為入射光線把玻璃磚平放在白紙上，使它的長邊跟 aa 對齊，畫出玻璃磚的另一條長邊 bb .(2)

23、插針與測量在線段 ao 上豎直地插上兩枚大頭針 p 、p ，透過玻璃磚觀察大頭針 p 、p 的像，調(diào)整1 2 1 2視線的方向，直到 p 的像被 p 擋住，再在觀察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針 p 、 p ，使 p 擋住1 2 3 4 3p 、p 的像，p 擋住 p 、p 的像及 p ，記下 p 、p 的位置1 2 4 1 2 3 3 4移去玻璃磚，連接 p 、p 并延長交 bb 于 o ，連接 oo 即為折射光線，入射角 aom，3 4 1折射角 oon.23 用量角器測出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中4 改變?nèi)肷浣?，重復(fù)實驗步驟，列表記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)111sin 1oe

24、oesin eh3數(shù)據(jù)處理(1)計算法：用量角器測量入射角 和折射角 ，并查出其正弦值 sin 和 sin .算出不同入1 2 1 2sin 射角時的 ，并取平均值sin 2(2)作 sin sin 圖象：改變不同的入射角 ，測出不同的折射角 ，1 2 1 2sin 作 sin sin 圖象，由 n 可知圖象應(yīng)為直線，如圖所示，其斜率1 22為折射率(3)“單位圓” 法確定 sin 、sin ，計算折射率 n：1 2以入射點 o 為圓心，以一定的長度 r 為半徑畫圓，交入射光線 oa 于e 點，交折射光線 oo于 e 點，過 e 作 nn的垂線 eh，過 e作 nn的垂線eh eh sin e

25、heh.如圖所示，sin ，sin ，oeoe r，則 n .1 22只要用刻度尺量出 eh、eh 的長度就可以求出 n.4注意事項(1) 玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的(2) 大頭針要插得豎直，且間隔要大些(3) 入射角不宜過大或過小，一般在 15 75 之間(4) 玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn)，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線(5) 實驗過程中，玻璃磚和白紙的相對位置不能改變 .第四節(jié)光的波動性(實驗：用雙縫干涉測量光的波長)【基本概念規(guī)律】一、光的干涉1 定義：在兩列光波的疊加區(qū)域，某些區(qū)域的光被加強，出現(xiàn)亮紋，某些區(qū)域的光被減弱， 出現(xiàn)暗紋，且加強和減弱互相間隔的現(xiàn)象叫做光的干涉現(xiàn)象2 條件：兩列

26、光的頻率相等，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象3 雙縫干涉：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后形成兩束振動情況總是頻率相等的相干光波， 屏上某點到雙縫的路程差是波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋；路程差是半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條 紋相鄰的明條紋(或暗條紋)之間距離 x 與波長 、雙縫間距 d 及屏到雙縫距離 l 的關(guān)系為 xl .d4薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的圖樣中同一條亮(或 暗)條紋上所對應(yīng)薄膜厚度相同二、光的衍射1光的衍射現(xiàn)象光在遇到障礙物時，偏離直線傳播方向而照射到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射2光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當(dāng)孔或障礙物的尺寸比光波波長小，或者跟光波

27、波長相差不多時，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn) 象3衍射圖樣(1) 單縫衍射：中央為亮條紋，向兩側(cè)有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同白光衍射時， 中央仍為白光，最靠近中央的是紫光，最遠(yuǎn)離中央的是紅光(2) 圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)(3) 泊松亮斑：光照射到一個半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能 發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一三、光的偏振1偏振光：在跟光傳播方向垂直的平面內(nèi)，光在某一方向振動較強而在另一些方向振動較 弱的光即為偏振光光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波 (填“橫波”或“縱波”)2 自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿各個方向振動的 光，而且沿各個方向振動的

28、光波的強度都相同，這種光叫做自然光3 偏振光的產(chǎn)生自然光通過起偏器：通過兩個共軸的偏振片觀察自然光，第一個偏振片的作用是把自然光變 成偏振光，叫做起偏器第二個偏振片的作用是檢驗光是否是偏振光，叫做檢偏器【重要考點歸納】考點一光的干涉1雙縫干涉(1) 光能夠發(fā)生干涉的條件：兩光的頻率相同，振動步調(diào)相同(2) 雙縫干涉形成的條紋是等間距的，兩相鄰亮條紋或相鄰暗條紋間距離與波長成正比，即 x l .d(3)用白光照射雙縫時，形成的干涉條紋的特點：中央為白條紋，兩側(cè)為彩色條紋2薄膜干涉(1) 如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形(2)光照射到薄膜上時，在膜的前表面 aa和后表面

29、 bb 分別反射出來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加，兩列光波同相疊加，出現(xiàn)明紋；反相疊加，出現(xiàn)暗紋(3)條紋特點：單色光：明暗相間的水平條紋；2白光：彩色水平條紋3.明暗條紋的判斷方法屏上某點到雙縫距離之差為 r，若 rk(k0,1,2，)，則為明條紋；若 r(2k 1) (k0,1,2，)，則為暗條紋考點二光的衍射現(xiàn)象的理解1單縫衍射與雙縫干涉的比較兩種現(xiàn)象單縫衍射雙縫干涉比較項目不同點條紋寬度條紋間距亮度情況條紋寬度不等，中央最 寬各相鄰條紋間距不等 中央條紋最亮，兩邊變 暗條紋寬度相等各相鄰條紋等間距 條紋清晰，亮度基本 相等相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加； 干涉、衍

30、射都有明暗相間的條紋2.光的干涉和衍射的本質(zhì)光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理， 都可認(rèn)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的考點三光的偏振現(xiàn)象的理解1偏振光的產(chǎn)生方式(1) 自然光通過起偏器：通過兩個共軸的偏振片觀察自然光，第一個偏振片的作用是把自然 光變成偏振光，叫起偏器第二個偏振片的作用是檢驗光是否為偏振光，叫檢偏器(2) 自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾 角恰好是 90 時，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直2偏振光的理論意義及應(yīng)用(1) 理論意義：光的偏振現(xiàn)象說明了光波

31、是橫波.(2) 應(yīng)用：照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等考點四實驗：用雙縫干涉測量光的波長1實驗原理單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮 (暗)紋間距 x 與雙縫 間距 d、雙縫到屏的距離 l、單色光的波長 之間滿足 dx/l.2實驗步驟(1)觀察干涉條紋將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上如圖所示l2 接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光3 調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏4 安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約 5 cm10 cm，這時，可觀察白光的干涉條紋5 在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條

32、紋(2)測定單色光的波長1 安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋2 使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù) a ，將該條紋記為第 1 條1亮紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù) a ，將2該條紋記為第 n 條亮紋3 用刻度尺測量雙縫到光屏的距離 l(d 是已知的)4 改變雙縫間的距離 d，雙縫到屏的距離 l，重復(fù)測量3數(shù)據(jù)處理(1)條紋間距 x|a a2 1n1|.d(2) 波長 x.(3) 計算多組數(shù)據(jù)，求 的平均值4注意事項(1) 安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單 縫、雙縫平行且間距適當(dāng)(2

33、) 光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近(3) 調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮 光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰一般原因是單縫與雙縫不平行所致，故應(yīng)正確調(diào)節(jié)【思想方法與技巧】條紋間距公式的拓展應(yīng)用在光的干涉、衍射中，要注意光的波長，像雙縫干涉中，通常是指光在真空(空氣)中的波長，若裝置處于其他介質(zhì)中，就應(yīng)取光在介質(zhì)中的波長又如薄膜干涉、增透膜等，也應(yīng) 為在這種介質(zhì)中的波長第五節(jié)電磁波相對論簡介8v22【基本概念、規(guī)律】一、電磁波的產(chǎn)生1麥克斯韋電磁場理論變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場2電磁場變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個完整

34、的整體，這就是電磁場3電磁波電磁場(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波(1) 電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)(2) 真空中電磁波的速度為 3.010 m/s.(3) 電磁波能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射等現(xiàn)象二、電磁波的發(fā)射與接收1電磁波的發(fā)射(1) 發(fā)射條件：足夠高的頻率和開放電路(2) 調(diào)制分類：調(diào)幅和調(diào)頻2電磁波的接收(1) 調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程(2) 解調(diào)：使聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程三、相對論的簡單知識1狹義相對論的兩個基本假設(shè)(1) 狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的(2) 光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀測者 間的相對運動沒有關(guān)系2相對論的質(zhì)速關(guān)系(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以