2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí)-專題十三-機(jī)械振動(dòng)-機(jī)械波-光-電磁波-相對(duì)論簡(jiǎn)介-第4講-光的波動(dòng)性-電磁波-相對(duì)

第4講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論一、光的干涉頻率相同

1．條件：兩列光的________相同，振動(dòng)方向________，且具有恒定的相位差，就能產(chǎn)生干涉．2．干涉圖樣(1)楊氏雙縫干涉：如圖13-4-1所示．圖13-4-1明暗相間kλ(2k＋1)λ2②白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中央亮條紋是____色．③相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距離Δx＝______．(2)薄膜干涉白

ldλ

①相干光：如圖13-4-2所示，照射到透明薄膜上的光，從薄膜的前表面AA′和后表面BB′反射回來(lái)的兩列光波．圖13-4-2

②圖樣特點(diǎn)：?jiǎn)紊猓赫丈浔∧r(shí)形成明暗相間的條紋．兩列光波的路程差Δr等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即Δr＝______(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出現(xiàn)明條紋；路程差Δr等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，即Δr＝__________(n＝0,1,2，3，…)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋．白光：形成________色條紋．nλ(2n＋1)λ2彩二、光的衍射相差不多小

1．發(fā)生明顯衍射的條件：只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)___________，甚至比光的波長(zhǎng)_____的時(shí)候，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．項(xiàng)目單縫衍射圓孔衍射單色光①中央為_(kāi)___且____的條紋，兩側(cè)為_(kāi)_______的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度____，寬度____③中央是大且亮的圓形____，周圍分布著________的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度____，寬度____；亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大而____2．衍射條紋的特點(diǎn)亮寬明暗相間(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較.越弱越小亮斑明暗相間越弱越小減小項(xiàng)目單縫衍射圓孔衍射白光②中央為亮且寬的____色條紋，兩側(cè)為亮度逐漸____、寬度____的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是____光，離中央最遠(yuǎn)的是____光④中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的____色的同心圓環(huán)(續(xù)表)白變暗變小紫紅

(2)泊松亮斑(圓盤(pán)衍射)：當(dāng)光照到________(填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤(pán)上時(shí)，在圓盤(pán)的陰影中心出現(xiàn)________(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))．彩不透明亮斑三、光的偏振現(xiàn)象1．偏振光波只沿________的方向的振動(dòng)．2．自然光某一特定一切方向強(qiáng)度

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，這種光叫做自然光．3．偏振光垂直橫偏振片

在________于傳播方向的平面上，只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光．只有____波才有偏振現(xiàn)象．自然光通過(guò)________后，就得到了偏振光．四、電磁場(chǎng)、電磁波、電磁波譜1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論電場(chǎng)磁場(chǎng)

變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生________，變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生________．2．電磁場(chǎng)電場(chǎng)磁場(chǎng)

變化電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的________和________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．電磁波介質(zhì)相同

(1)電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)的傳播，形成電磁波．

(2)電磁波的傳播不需要________，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是__________的(都等于光速)．不同高小λf

(3)不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是________的，頻率越________，波速越_________．v＝________，f是電磁波的頻率．4．電磁波譜電磁波譜特性應(yīng)用真空中波長(zhǎng)/m頻率/Hz遞變規(guī)律無(wú)線電波波動(dòng)性強(qiáng)，易發(fā)生衍射無(wú)線電技術(shù)>10－3<3×1011

直線傳播能力增強(qiáng)衍射能力減弱紅外線熱效應(yīng)紅外線遙感10－3～10－71011～1015可見(jiàn)光引起視覺(jué)照明、攝影10－71015紫外線化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、能殺菌醫(yī)用消毒、防偽10－7～10－91015～1017X射線貫穿性強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視10－8～10－111016～1019γ射線貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療<10－11>1019五、狹義相對(duì)論的基本假設(shè)質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系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________的．相同相同

(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________的，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

(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而__________，物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0

之間有如下關(guān)系：

(2)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量總要________靜止時(shí)的質(zhì)量m0. 3．相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系 用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程為：E＝mc2.增大大于【基礎(chǔ)檢測(cè)】1．(多選，2016年吉林模擬)下列說(shuō)法正確的是()

A．光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定

B．雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的

C．楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時(shí)，紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小

D．光的偏振特征說(shuō)明光是橫波

E．水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故

答案：BDE2．(多選)下列說(shuō)法中正確的是()

A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性，但并非所有的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象

B．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)

C．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄

D．某人在速度為0.5c的飛船上打開(kāi)一光源，則這束光相對(duì)于地面的速度應(yīng)為1.5c

E．火車過(guò)橋要慢行，目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁

答案：ACE3．(多選)下列說(shuō)法中正確的是()

A．光速不變?cè)碇赋龉庠谡婵罩袀鞑ニ俣仍诓煌瑧T性參考系中都是相同的

B．紅光在玻璃磚中的傳播速度比紫光在玻璃磚中的傳播速度小

C．在機(jī)械波的傳播過(guò)程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度等于波的傳播速度

D．聲源與觀察者相對(duì)靠近時(shí)，觀察者所接收的頻率大于聲源振動(dòng)的頻率

E．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生磁場(chǎng)系中都是相同的，故A正確；根據(jù)v＝—，且紅光在玻璃磚中的解析：光速不變?cè)硎牵赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考cn折射率小，則有紅光在玻璃磚中的傳播速度比紫光在玻璃磚中的傳播速度大，故B錯(cuò)誤；介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度與波的傳播速度是兩回事，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度是周期性變化的，而波在同一均勻介質(zhì)中傳播時(shí)傳播速度不變，故C錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，聲源與觀察者相對(duì)靠近的，觀察者所接收的頻率大于聲源發(fā)出的頻率，故D正確；據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可產(chǎn)生磁場(chǎng)，故E正確．答案：ADE內(nèi)容干涉衍射現(xiàn)象在光重疊區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象光繞過(guò)障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象產(chǎn)生條件兩束光頻率相同、相位差恒定障礙物或孔的尺寸與波長(zhǎng)差不多或更小典型實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)單縫衍射(或圓孔衍射、不透明圓盤(pán)衍射)考點(diǎn)1光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象⊙重點(diǎn)歸納光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象的比較內(nèi)容干涉衍射圖樣特點(diǎn)不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度相等條紋寬度不等，中央最寬條紋間距各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等亮度情況清晰條紋，亮度基本相等中央條紋最亮，兩邊變暗相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋（續(xù)表）【考題題組】1．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．機(jī)械波、電磁波均能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象B．泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象中的加強(qiáng)區(qū)C．全息照相的拍攝利用了光的干涉原理D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，條紋間距與縫的寬度成反比E．波速公式v＝λf說(shuō)明波速只與波長(zhǎng)、頻率有關(guān)，與介質(zhì)無(wú)關(guān)2．(多選，2016年湖北聯(lián)考)關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的有()

A．當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化

B．光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射

C．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低

D．不論機(jī)械波、電磁波，都滿足v＝λf，式中三參量依次為波速、波長(zhǎng)、頻率

E．電磁波具有偏振現(xiàn)象

答案：ADE考點(diǎn)2電磁場(chǎng)、電磁波和相對(duì)論

⊙重點(diǎn)歸納

1．波長(zhǎng)不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性．其中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長(zhǎng)較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強(qiáng)．

2．電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長(zhǎng)并沒(méi)有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊，但它們產(chǎn)生的機(jī)理不同．

3．電磁波與機(jī)械波不同，機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只與介質(zhì)有關(guān)，電磁波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)和頻率均有關(guān)．【考題題組】3．(多選，2016年新課標(biāo)Ⅰ卷)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()

A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)

B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波

C．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直

D．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸

E．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失

解析：電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與電磁波的頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A正確；周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，選項(xiàng)C正確；電磁波可以通過(guò)光纜傳輸，選項(xiàng)D錯(cuò)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)生的電磁波仍可繼續(xù)傳播，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．答案：ABC4．(多選，2017年甘肅天水模擬)下列說(shuō)法正確的是()

A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波

B．麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在

C．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠色光變?yōu)榧t光，則條紋間距變寬

D．