高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動波動光電磁波相對論第4節(jié)光的波動性電磁波相對論教學(xué)案160116

1、高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論一、光的干預(yù)、衍射及偏振光的干預(yù)定義：在兩列光波疊加的地區(qū)，某些地區(qū)相互加強，出現(xiàn)亮條紋，某些地區(qū)相互減弱，出現(xiàn)暗條紋，且加強地區(qū)和減弱地區(qū)相互間隔的現(xiàn)象。條件：兩束光的頻次相同、相位差恒定。雙縫干預(yù)圖樣特點：單色光照耀時，形成明暗相間的等間距的干預(yù)條紋；白光照耀時，中央為白色條紋，其余為彩色條紋。光的衍射發(fā)生明顯衍射的條件：只有當阻攔物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯。光的偏振自然光：包含著在垂直于流傳方向上沿所有方向振動的光，而且

2、沿著各個方向振動的光波的強度都相同。偏振光：在垂直于光的流傳方向的平面上，只沿著某個特定的方向振動的光。偏振光的形成1/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116讓自然光經(jīng)過偏振片形成偏振光。讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和折射，反射光和折射光能夠成為部分偏振光或完好偏振光。光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。二、電磁場電磁波相對論電磁波的特點電磁波是橫波，電場強度E和磁感覺強度B的方向都與流傳方向垂直。電磁波流傳時不需要任何介質(zhì)，在真空中流傳的速度最大，c3108m/s。電磁波自己是一種物質(zhì)，它擁有能量。擁有波的特點，能產(chǎn)生反射、折射、

3、衍射、干預(yù)等現(xiàn)象。相對論的簡單知識狹義相對論的基本假定：狹義相對性原理：在不一樣樣的慣性參照系中，所有物理規(guī)律都是相同的。光速不變原理：真空中的光速在不一樣樣的慣性參照系中都是相同的。時間和空間的相對性：時間間隔的相對性2/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116t。1v2c長度的相對性v2ll01c。uv相對論速度變換公式：uuv。c2質(zhì)能方程：Emc2。1思慮辨析(正確的畫“”，錯誤的畫“”)(1)只有頻次相同的兩列光波才能產(chǎn)生干預(yù)。()在雙縫干預(yù)實驗中，雙縫的作用是使白光變成單色光。()陽光下旺盛的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的

4、衍射形成的。()(4)自然光是偏振光。()均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場向外流傳便形成了電磁波。()在真空中流傳的電磁波，當它的頻次增加時，它的流傳速度不變，波長變短。()光速不變原理指出光在真空中流傳速度在不一樣樣慣性參照系中都是相同的。()3/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116(多項選擇)在五彩斑斕的大自然中，我們常常會見到一些彩色光的現(xiàn)象，以下現(xiàn)象中屬于光的干預(yù)的是()A灑水車噴出的水珠在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象少兒兒吹出的肥皂泡在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象C雨后天晴馬路上油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象用游標卡尺兩測量爪

5、的狹縫觀察日光燈的燈光出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象實驗室用雙縫實驗獲得的彩色條紋BCEA屬于光的色散現(xiàn)象；B、C屬于光的薄膜干預(yù)現(xiàn)象；D屬于光的單縫衍射現(xiàn)象；E屬于光的雙縫干預(yù)現(xiàn)象。3(多項選擇)以下說法正確的選項是()A“3D電影”的播放和觀看利用了光的衍射色散現(xiàn)象表示白光是復(fù)色光C泊松亮斑是光的干預(yù)現(xiàn)象1D增透膜的厚度應(yīng)為入射光在增透膜中波長的4光的偏振現(xiàn)象表示光是橫波BDE“3D電影”利用光的偏振現(xiàn)象，選項A錯誤；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，選項C錯誤。4(多項選擇)(2016全國卷)對于電磁波，以下說法正確的選項是()A電磁波在真空中的流傳速度與電磁波的頻次沒關(guān)4/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸

6、光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116周期性變化的電場和磁場能夠相互激發(fā)，形成電磁波C電磁波在真空中自由流傳時，其流傳方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直利用電磁波傳達信號能夠?qū)崿F(xiàn)無線通信，但電磁波不可以夠經(jīng)過電纜、光纜傳輸電磁波能夠由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失ABC電磁波在真空中的流傳速度等于光速，與電磁波的頻次沒關(guān)，選項A正確；周期性變化的電場和磁場能夠相互激發(fā)，形成電磁波，選項B正確；電磁波流傳方向與電場強度、磁感覺強度均垂直，選項C正確；電磁波能夠經(jīng)過光纜傳輸，選項D錯誤；電磁波波源的電磁振蕩停止，波源不再產(chǎn)生新的電磁波，但空間中已產(chǎn)

7、生的電磁波仍可連續(xù)流傳，選項E錯誤。在觀察光的雙縫干預(yù)現(xiàn)象的實驗中：將激光束照在如圖乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的_。甲乙換用空隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將_；保持雙縫空隙不變，減小光屏到雙5/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將_(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”)。解析(1)雙縫干預(yù)圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確。l依照xd知，雙縫間的距離d減小時，條紋間距變寬；當雙縫到屏的距離l減小時，條紋間距變窄。答案(1)A(2)

8、變寬變窄光的干預(yù)、衍射及偏振分考向訓(xùn)練光的干預(yù)、衍射比較內(nèi)容干預(yù)衍射現(xiàn)象在光疊加地區(qū)出現(xiàn)加強光繞過阻攔物偏離直線流傳的現(xiàn)象或減弱的現(xiàn)象產(chǎn)生條件兩束光頻次相同、相位差阻攔物或孔的尺寸與波長差不多或恒定更小典型實驗楊氏雙縫干預(yù)單縫衍射(圓孔衍射、圓盤衍射)不條紋寬度條紋寬度相等條紋寬度不等、中央最寬圖同條紋間距各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等樣點亮度情況清楚條紋，亮度基實情等中央條紋最亮，兩邊變暗特干預(yù)、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干預(yù)、衍射都有明暗相間的條點相同點紋亮暗條紋的判斷方法6/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116以以下圖，

9、光源S1、S2發(fā)生的光到屏上某點的行程差r2r1k(k0,1,2)時，光屏上出現(xiàn)亮條紋。光的行程差r2r1(2k1)2(k0,1,2)光陰，屏上出現(xiàn)暗條紋。薄膜干預(yù)以以下圖，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照耀到薄膜上時，在膜的前表面AA和后表面BB分別反射出來，形成兩列頻次相同的光波，而且疊加，兩列光波同相疊加，出現(xiàn)亮紋；反相疊加，出現(xiàn)暗紋。條紋特點：單色光：明暗相間的水平條紋；白光：彩色水平條紋。自然光和偏振光的比較自然光(非偏振光)偏振光光的直接從光源發(fā)出的光自然光經(jīng)過起偏器后的光根源光的在垂直于光的流傳方向的平面內(nèi)，光振動沿任在垂直于光的流傳方向的7/17高考物理

10、大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116振動意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同平面內(nèi)，光振動沿特定方向方向光的干預(yù)現(xiàn)象1(多項選擇)(2017全國卷)在雙縫干預(yù)實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干預(yù)圖樣。若要增大干預(yù)圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可采納的方法是()A改用紅色激光改用藍色激光C減小雙縫間距將屏幕向遠離雙縫的地點挪動將光源向遠離雙縫的地點挪動lACD在雙縫干預(yù)實驗中相鄰亮條紋的間距xd，因此要增大干預(yù)圖樣中兩相鄰亮條紋的間距可減小雙縫間的距離，增大屏幕與雙縫的距離，換用波長更長或頻次更小的光做光源。應(yīng)選A、C、D。

11、2以以下圖，在雙縫干預(yù)實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1和S2距離之差為2.1106m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干預(yù)實驗，問P點是亮條紋還是暗條紋？已知A光在折射率為n1.5的介質(zhì)中波長為4107m；(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15107m，當B光從這8/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的波動性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116種介質(zhì)射向空氣時，臨界角為37(sin370.6，cos370.8)。解析(1)設(shè)A光在空氣中波長為1，在介質(zhì)中波長為c1由nv2得1n21.57m67m41010依照行程差x6m2.110因此N

12、1x2.1106m3.51107m6由此可知，從S1和S2到P點的行程差x是波長的3.5倍，1因此P點為暗條紋。1依照臨界角與折射率的關(guān)系sinCn得n15sin373由此可知，B光在空氣中波長3為3n53.157m5.257m介310102.1106m因此N25.25107m43可見，用B光做光源，P點為亮條紋。答案(1)暗條紋(2)亮條紋光的衍射3(多項選擇)對于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的選項是()A紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋9/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋C光照到不透

13、明小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說明光沿直線流傳，不存在光的衍射在單縫衍射中增大單縫到屏的距離，衍射條紋變寬ACE單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是亮暗相間的直條紋，A正確；白光的衍射圖樣是彩色條紋，故B錯誤；光照到不透明圓盤上，在其陰影處出現(xiàn)亮點，是衍射現(xiàn)象，故C正確；光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，D項中屏上大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的，不可以夠認為不存在光的衍射現(xiàn)象，D錯誤；與雙縫干涉相像，增大單縫到屏的距離，衍射條紋變寬，故E正確。4(日照模擬)光傳感器可用來測量光屏上的光強分布。如圖甲所示為某同學(xué)利用單縫做的一個光學(xué)實驗，圖乙為該同學(xué)使用光傳

14、感器對該實驗所采集到的光屏上的光強分布圖象，則該同學(xué)所做的實驗是光的_(選填“干預(yù)”或“衍射”)實驗；依照圖乙能夠看出，光屏上中央亮條紋的光強分布特點是_。甲乙解析由圖乙可知，條紋中間亮、兩邊窄，是衍射條紋；依照光的衍射原理，則光屏上中央亮條紋的光強分布特點是中間強兩邊10/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116弱。答案衍射中間強兩邊弱光的偏振5(多項選擇)以以下圖，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光明，則()A圖中a光為自然光B圖中a光為偏振光C圖中b光為偏振光D以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180后，在

15、P處將看到光明E以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90后，在P處將看到光明ACE自然光沿各個方向發(fā)散是均勻分布的，經(jīng)過偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光，A對，B錯；它經(jīng)過A偏振片后，即變成偏振光，則C對；設(shè)經(jīng)過A的光沿豎直方向振動，P點無光明，則B偏振片只能經(jīng)過沿水平方向振動的偏振光，將B轉(zhuǎn)過180后，P處仍無光明，D錯；若將B轉(zhuǎn)過90，則該偏振片將變成能經(jīng)過豎直方向上振動的光的偏振片，則偏振光能經(jīng)過B，即在P處有光明，E對。電磁波相對論依題組訓(xùn)練1(多項選擇)對于電磁波譜，以下說法正確的選項是()11/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸

16、性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116AX射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過分的X射線輻射會惹起生物體的病變B射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻次還要高C紫外線比紫光更簡單發(fā)生干預(yù)和衍射D在電磁波譜中，最簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象的是射線在電磁波譜中，無線電波一般可用于通信ABE紫外線比紫光的波長短，更不簡單發(fā)生干預(yù)和衍射，選項C錯誤；在電磁波譜中，最簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波，選項D錯誤。(多項選擇)對于機械波、電磁波和相對論的以下說法正確的選項是()A機械波和電磁波在介質(zhì)中的流傳速度僅由介質(zhì)決定假定火車以湊近光速的速度經(jīng)過站臺，站臺上的旅客觀察到車上的乘客變矮了C簡諧機械波流傳時單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中

17、某點的完好波的個數(shù)就是這列波的頻次用光導(dǎo)纖維束流傳圖象信息利用了光的全反射在真空中流傳的兩列電磁波，頻次大的波長短CDE機械波在介質(zhì)中的流傳速度由介質(zhì)決定，與波的頻次無關(guān)，電磁波在介質(zhì)中的流傳速度與介質(zhì)和波的頻次均相關(guān)，選項A錯誤；火車以湊近光速的速度經(jīng)過站臺時，站臺上的旅客觀察到車上的乘客變瘦了，而不是變矮，選項B錯誤；簡諧波的振動周期與傳12/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116播周期相同，故單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某點的完好波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻次，選項C正確；光導(dǎo)纖維束是用全反射來傳輸圖象信息的，選項D正確；在真空中流傳

18、的兩列電磁波，流傳速度相同，由vTf知，頻次越大，波長越短，選項E正確。3以以下圖，兩艘飛船A、B沿同向來線同向翱翔，相對地面的速度均為v(v湊近光速c)。地面上的人測得它們相距為L，則飛船A上的人測得兩飛船間的距離_(選填“大于”“等于”或“小于”)L。當B向A發(fā)出一光信號，飛船A上的人測得該信號的速度為_。解析狹義相對論的兩個基根源理之一就是光速不變原理，因此飛船A上的人測得信號的速度仍等于c(或光速)，以地面為參照系，在運動方向有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，而B相對A是靜止的，沒有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，則飛船A上的人測得兩飛船距離應(yīng)大于L。答案大于c(或光速)實驗：用雙縫干預(yù)測光的波長依題組訓(xùn)練實驗裝置圖及實

19、驗器材雙縫干預(yù)儀、光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺。13/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116實驗原理ld依照公式xd得lx。用刻度尺測出雙縫到光屏的距離l，用測量頭調(diào)理清楚的干預(yù)a條紋，測出n個亮紋間的距離a，則xn1。雙縫間距d是已知的，這樣就能夠計算出波長。注意事項實驗時應(yīng)調(diào)整光源、單縫、雙縫和光屏、測量頭共軸，單縫和雙縫安裝時應(yīng)豎直且相互平行，遮光筒的軸線要與光具座導(dǎo)軌平行。若不共軸或單縫與雙縫不平行則會惹起干預(yù)條紋亮度小，不清楚，不便于觀察和測量。分劃板上的刻線應(yīng)與干預(yù)

20、條紋的亮(暗)線平行，否則會增大測量的誤差。雙縫、測量頭安裝到遮光筒上時要裝終歸，使各零件的定位面親親近合，否則會影響測量結(jié)果。雙縫干預(yù)演示儀的測量頭有兩種，一種相當于螺旋測微器，一種相當于游標卡尺，詳細應(yīng)用時要加以差異。測量雙縫至屏的距離l，要多次測量取均勻值，同時要固定好雙縫及屏，切勿松動。14/17高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章振動顛簸光電磁波相對論第4節(jié)光的顛簸性電磁波相對論教教學(xué)設(shè)計160116題組訓(xùn)練在“用雙縫干預(yù)測光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。甲某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調(diào)理并觀察了實驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點，正確的選項是()A燈絲與單縫和雙縫必定平行擱置干預(yù)條紋與雙縫垂直C干預(yù)條紋的疏密程度與單縫寬度相關(guān)干預(yù)條紋的間距與光的波長相關(guān)當測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條紋的中心時，手輪上的示數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為_mm。假如測量頭中的分劃板中心刻線與干預(yù)條紋不在同一方向上，如圖丙所示。則在這種情況下測量干預(yù)條紋的間距x時，測量值_(選填“大于”“小于”或“等于”)實質(zhì)值。乙丙解析(1)為了獲得清楚的干預(yù)的亮條紋，A