2024版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題十二機(jī)械振動(dòng)光學(xué)第4講光的波動(dòng)性電磁波課件

第4講光的波動(dòng)性、電磁波一、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(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

3.0×1084.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(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列的電磁波譜為：無(wú)線電波、紅外線、________、紫外線、X射線、γ射線.

頻率

波長(zhǎng)

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(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

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)紅外線探測(cè)人體體溫在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，表明物理常識(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]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)研究達(dá)到一個(gè)新的高度，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

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(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)，是由厚度決定的.1.(2022年浙江卷)關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.用復(fù)色光投射就看不到條紋B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D.藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大【答案】B

2.(2022年山東卷)(多選)某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L(zhǎng).同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣.下列描述正確的是(

)A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋【答案】ACD

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(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.3.光的偏振的理解(1)自然光與偏振光的比較.類別自然光(非偏振光)偏振光光的來(lái)源從普通光源發(fā)出的光自然光通過(guò)起偏器后的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)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(dòng)沿特定方向(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.1.如圖所示，關(guān)于甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是(

)甲：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)劈尖產(chǎn)生明暗條紋

乙：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)牛頓環(huán)產(chǎn)生明暗條紋丙：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)雙縫產(chǎn)生明暗條紋?。?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)單縫產(chǎn)生明暗條紋A.四個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋B.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為等距條紋C.丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的頻率越大D.丁實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的明暗條紋為光的衍射條紋【答案】D

【解析】丁實(shí)驗(yàn)中，單色光通過(guò)單縫產(chǎn)生的明暗條紋為光的衍射條紋，其他三個(gè)均為光的干涉條紋，A錯(cuò)誤，D正確；牛頓環(huán)產(chǎn)生明暗條紋是不等距的，B錯(cuò)誤；丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的波長(zhǎng)越大，頻率越小，C錯(cuò)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(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