2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題14機(jī)械振動(dòng)光學(xué)第4講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論

第4講光的波動(dòng)性、電磁波、相對(duì)論一、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．必備知識(shí)·深悟固基加強(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(dòng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)應(yīng)薄膜厚度________．頻率相等波長(zhǎng)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(shí)，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(zhǎng)________，或者跟光波波長(zhǎng)________________時(shí)，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(shí)，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(gè)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(dòng)較強(qiáng)而在另一些方向振動(dòng)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(yáng)、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(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的________都相同，這種光叫作自然光．橫波各個(gè)方向強(qiáng)度四、電磁波的產(chǎn)生(1)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生________，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生________．(2)電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場(chǎng)．(3)電磁波：電磁場(chǎng)(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．電場(chǎng)磁場(chǎng)不需要3.0×108

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(guò)程．②解調(diào)：使聲音或圖像信號(hào)從___________中還原出來(lái)的過(guò)程．頻率開放電路電諧振高頻電流六、相對(duì)論的簡(jiǎn)單知識(shí)(1)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)①狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是________．②光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是________，光速與光源、觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系．

(2)相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系：m＝____________.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要________靜止時(shí)的質(zhì)量m0.(3)相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系：愛因斯坦質(zhì)能方程E＝________.相同的相同的大于mc2

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(cè)人體體溫得到了更加廣泛的應(yīng)用，物理常識(shí)在生活中無(wú)處不在．以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述中正確的是 (

)A．交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)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(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說(shuō)明光具有波動(dòng)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](2021南充名校月考)如圖所示，我國(guó)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(guó)雷達(dá)研究又一個(gè)創(chuàng)新的里程碑，米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波的波長(zhǎng)在1～10m范圍內(nèi)，則對(duì)該無(wú)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(huì)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．薄膜特點(diǎn)(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(zhǎng)整數(shù)倍時(shí)，形成亮條紋．(4)暗紋條件：在Q處，光程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，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(gè)常數(shù)，是由厚度決定．1．(2021年成都模擬)如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1和S2距離之差為2.1×10－6m，現(xiàn)分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)．(1)若A光在折射率n＝1.5的介質(zhì)中波長(zhǎng)為4×10－7m，則P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15×10－7m．若當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°，則P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)?(3)若用A光照射時(shí)，把其中一條縫遮住，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象．(3)光屏上仍出現(xiàn)明、暗相間的條紋，但中央條紋最寬最亮，兩邊條紋變窄變暗．【答案】D

要點(diǎn)2光的衍射

[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(guò)兩列或多列頻率相同的光波，它們?cè)谄辽席B加形成單縫衍射條紋．1．如圖所示，甲、乙、丙、丁是四個(gè)不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣．分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是(

)

A．甲、乙是光的干涉圖樣B．丙、丁是光的干涉圖樣C．形成甲圖樣的光的波長(zhǎng)比形成乙圖樣的光的波長(zhǎng)短D．形成丙圖樣的光的波長(zhǎng)比形成丁圖樣的光的波長(zhǎng)短【答案】A

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(guò)細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過(guò)遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同．觀察光束經(jīng)過(guò)細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)