高中物理復(fù)習(xí)課件專題12機(jī)械振動光學(xué)第4講光的波動性、電磁波

高考總復(fù)習(xí)物理·課件第4講光的波動性、電磁波必備知識·深悟固基一、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________，出現(xiàn)亮紋，某些區(qū)域的光被________，出現(xiàn)暗紋，且________和________互相間隔的現(xiàn)象叫作光的干涉現(xiàn)象．2．條件：兩列光的__________，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象．加強(qiáng)減弱加強(qiáng)減弱頻率相等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____________的相干光波，屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差是________________處出現(xiàn)亮條紋；路程差是半波長的________處出現(xiàn)暗條紋．相鄰的明條紋(或暗條紋)之間距離Δx與波長λ、雙縫間距d及屏到雙縫距離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．圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對應(yīng)薄膜厚度________．頻率相等波長的整數(shù)倍奇數(shù)倍前后表面相同二、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)象叫作光的衍射．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______，或者跟光波波長_________時，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．小相差不多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________光，最遠(yuǎn)離中央的是________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________斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一．紫紅亮三、光的偏振1．偏振光：在與光傳播方向垂直的平面內(nèi)，在某一方向振動較強(qiáng)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________(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__________振動的光，而且沿各個方向振動的光波的______都相同，這種光叫作自然光．橫波各個方向強(qiáng)度四、電磁波1．麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生________，變化的電場產(chǎn)生________．2．電磁場：變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個完整的整體，這就是電磁場．電場磁場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________介質(zhì)．(2)真空中電磁波的速度為________m/s.(3)電磁波能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射等現(xiàn)象．4．電磁波譜：按照電磁波的________或________的大小順序把它們排列成的譜．按波長由長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．不需要3.0×108

頻率波長可見光五、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________和______________．(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________的過程．(2)解調(diào)：使聲音或圖像信號從______________中還原出來的過程．頻率開放電路電諧振高頻電流1．[干涉](多選)下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是(

)【答案】BC2．[雙縫干涉](多選)抗擊疫情期間，紅外線探測人體體溫得到了更加廣泛的應(yīng)用，物理常識在生活中無處不在．以下物理學(xué)知識的相關(guān)敘述中正確的是

(

)A．交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普勒效應(yīng)B．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說明光具有波動性D．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線【答案】AC3．[光的頻率]如圖所示，我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究達(dá)到一個新的高度，米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內(nèi)，則對該無線電波的判斷正確的是

(

)A．米波的頻率比厘米波頻率高B．和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播C．同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象D．不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象【答案】C

關(guān)鍵能力·突破要點(diǎn)考點(diǎn)1光的干涉[基礎(chǔ)考點(diǎn)]1．楊氏雙縫干涉(1)原理如圖所示．2．薄膜干涉(1)如圖所示，由于重力作用，肥皂液膜上薄下厚．(2)相干光線：薄膜前表面AA′和后表面BB′的反射光線疊加．(3)亮紋條件：在P1，P2處，薄膜厚度的2倍為前后表面反射光的光程差，當(dāng)光程差等于波長整數(shù)倍時，形成亮條紋．(4)暗紋條件：在Q處，光程差等于半波長的奇數(shù)倍時，形成暗條紋．(5)等傾干涉條紋是均勻的，相鄰明紋間的高度差是一個常數(shù)，是由厚度決定的．1．(2021年山東卷)用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋．下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是

(

)A B

C

D【答案】D

2．(2021年浙江卷)(多選)肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄．下列說法正確的是

(

)A．過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發(fā)生變化D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90°，條紋也會跟著轉(zhuǎn)動90°【答案】AB【答案】D

考點(diǎn)2光的衍射和偏振[基礎(chǔ)考點(diǎn)]1．衍射與干涉的比較兩種現(xiàn)象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間距相等亮度中央條紋最亮，兩邊變暗清晰條紋，亮度基本相等相同點(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2．干涉與衍射的本質(zhì)光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果，從本質(zhì)上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理．在衍射現(xiàn)象中，可以認(rèn)為從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，它們在屏上疊加形成單縫衍射條紋．3．光的偏振的理解(1)自然光與偏振光的比較.

(2)偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等．類別自然光(非偏振光)偏振光光的來源從普通光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強(qiáng)度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿特定方向1．如圖所示，關(guān)于甲、乙、丙、丁四個實驗，以下說法正確的是

(

)甲：單色光通過劈尖產(chǎn)生明暗條紋乙：單色光通過牛頓環(huán)產(chǎn)生明暗條紋丙：單色光通過雙縫產(chǎn)生明暗條紋丁：單色光通過單縫產(chǎn)生明暗條紋A．四個實驗產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋B．甲、乙兩實驗產(chǎn)生的條紋均為等距條紋C．丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的頻率越大D．丁實驗中，產(chǎn)生的明暗條紋為光的衍射條紋【答案】D

【解析】丁實驗中，單色光通過單縫產(chǎn)生的明暗條紋為光的衍射條紋，其它三個均為光的干涉條紋，A錯誤，D正確；牛頓環(huán)產(chǎn)生明暗條紋是不等距的，B錯誤；丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的波長越大，頻率越小，C錯誤．2．(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，激光束越過細(xì)絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同．觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化