第4講光波動性、電磁波、相對論【考綱解讀】1.了解光干涉現象，掌握雙縫干涉中出現亮暗條紋條件；2.了解光衍射現象，知道發生顯著衍射條件；3.知道光偏振現象，了解偏振在日常生活中應用；4.了解電磁波和相對論相關知識．1/31一、光干涉1．定義：在兩列光波疊加區域，一些區域光被________，出現亮紋，一些區域光被________，出現暗紋，且________和________相互間隔現象叫作光干涉現象．2．條件：兩列光___________，且含有恒定相位差，才能產生穩定干涉現象．考點O講堂梳理自查加強

減弱

加強

減弱

頻率相等

2/31頻率相等

波長整數倍

奇數倍

前后表面

相同

3/31二、光衍射1．光衍射現象：光在碰到障礙物時，偏離直線傳輸方向而照射到陰影區域現象叫作光衍射．2．光發生顯著衍射現象條件：當孔或障礙物尺寸比光波波長________，或者跟光波波長___________時，光才能發生顯著衍射現象．3．衍射圖樣：(1)單縫衍射．中央為亮條紋，向兩側有明暗相間條紋，但間距和亮度不一樣．白光衍射時，中央仍為白光，最靠近中央是________光，最遠離中央是________光．(2)圓孔衍射．明暗相間不等距圓環．(3)泊松亮斑．光照射到一個半徑很小圓板后，在圓板陰影中心出現________斑，這是光能發生衍射有力證據之一．小

相差不多

紫

紅

亮

4/31三、光偏振1．偏振光：在跟光傳輸方向垂直平面內，光在某一方向振動較強而在另一些方向振動較弱光即為偏振光．光偏振現象證實光是________(填“橫波”或“縱波”)．2．自然光：太陽、電燈等普通光源發出光，包含在垂直于傳輸方向上沿__________振動光，而且沿各個方向振動光波________都相同，這種光叫作自然光．橫波

各個方向

強度

5/31四、電磁波產生1．麥克斯韋電磁場理論：改變磁場產生________，改變電場產生________．2．電磁場：改變電場和改變磁場總是相互聯絡成為一個完整整體，這就是電磁場．3．電磁波：電磁場(電磁能量)由近及遠地向周圍傳輸形成電磁波．(1)電磁波是橫波，在空間傳輸________介質．(2)真空中電磁波速度為___________m/s.(3)電磁波能產生干涉、衍射、反射和折射等現象．電場

磁場

不需要

3.0×108

6/31五、電磁波發射與接收1．電磁波發射(1)發射條件：足夠高________和____________．(2)調制分類：調幅和調頻．2．電磁波接收(1)調諧：使接收電路產生________過程．(2)解調：使聲音或圖象信號從____________中還原出來過程．頻率

開放電路

電諧振

高頻電流

7/31相同

相同

大于

mc2

8/311．[對光干涉條件考查]在雙縫干涉試驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中一縫前放一紅色濾光片(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，已知紅光與綠光頻率、波長均不相等，這時()A．只有紅色和綠色雙縫干涉條紋，其它顏色雙縫干涉條紋消失B．紅色和綠色雙縫干涉條紋消失，其它顏色干涉條紋依然存在C．任何顏色雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上無任何光亮【答案】C9/31【解析】兩列光波發生干涉條件之一是頻率相等，利用雙縫將一束光分成能夠發生疊加兩束光，在光屏上形成干涉條紋，但分別用綠色濾光片和紅色濾光片擋住兩條縫后，紅光和綠光頻率不等，不能發生干涉，所以屏上不會出現干涉條紋，但仍有紅光和綠光衍射圖樣．10/312．[對衍射圖樣考查](多項選擇)在單縫衍射試驗中，以下說法中正確是()A．將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄B．使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．換用波長較長光照射，衍射條紋間距變寬D．增大單縫到屏距離，衍射條紋間距變寬【答案】ACD11/313．[對自然光與偏振光考查]對于自然光和偏振光，以下認識中正確是()A．從太陽、蠟燭等普通光源直接發出光是自然光B．自然光經過一個偏振片后成為偏振光，偏振光再經過一個偏振片后又還原為自然光C．電燈發出光透過偏振片，旋轉偏振片時看到透射光亮度無改變，說明透射光不是偏振光D．自然光只有在經過偏振片后才能成為偏振光【答案】A12/314．[對麥克斯韋電磁場理論考查]依據麥克斯韋電磁場理論，以下說法中正確是()A．有電場空間一定存在磁場，有磁場空間也一定能產生電場B．在改變電場周圍一定產生改變磁場，在改變磁場周圍一定產生改變電場C．均勻改變電場周圍一定產生均勻改變磁場D．周期性改變磁場周圍空間一定產生周期性改變電場【答案】D13/31考點1光干涉14/3115/31例1在雙縫干涉試驗中，雙縫到光屏上P點距離之差為0.6μm，若分別用頻率f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz單色光垂直照射雙縫，則P點出現明、暗條紋情況是()A．單色光f1和f2分別照射時，均出現明條紋B．單色光f1和f2分別照射時，均出現暗條紋C．單色光f1照射時出現明條紋，單色光f2照射時出現暗條紋D．單色光f1照射時出現暗條紋，單色光f2照射時出現明條紋思緒剖析：怎樣判斷干涉條紋是亮條紋還是暗條紋？【答案】C16/3117/31【答案】D18/3119/311．衍射與干涉比較考點2光衍射兩種現象單縫衍射雙縫干涉不一樣點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，兩邊變暗清楚條紋，亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有現象，屬于波疊加；干涉、衍射都有明暗相間條紋20/312．干涉與衍射本質光干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加結果，從本質上講，衍射條紋形成與干涉條紋形成含有相同原理．在衍射現象中，能夠認為從單縫經過兩列或多列頻率相同光波，它們在屏上疊加形成單縫衍射條紋．21/31例2如圖所表示，a，b，c，d四個圖是不一樣單色光形成雙縫干涉或單縫衍射圖樣．分析各圖樣特點能夠得出正確結論是()A．a，b是光干涉圖樣B．c，d是光干涉圖樣C．形成a圖樣光波長比形成b圖樣光波長短D．形成c圖樣光波長比形成d圖樣光波長短22/31思緒剖析：干涉圖樣有什么特點？衍射圖樣有什么特點？【答案】A23/31了解光衍射1．干涉和衍射是波特征，波長越長，干涉和衍射現象越顯著．在任何情況下都能夠發生衍射現象，只是顯著與不顯著差異．2．衍射現象說明“光沿直線傳輸”只是一個特殊情況，只有在光波長比障礙物小得多時，光才能夠看作是沿直線傳輸．24/31熱點題組一光干涉1．(多項選擇)(年荊門月考)如圖所表示，一束白光從左側射入肥皂薄膜，以下說法正確是()A．人從右側向左看，可看到彩色條紋B．人從左側向右看，可看到彩色條紋C．彩色條紋水平排列D．彩色條紋豎直排列【答案】BC模擬精選·組合專練25/31【解析】一束白光照射到薄膜上經薄膜兩個界面上反射回來光再相遇時產生干涉現象，這么當人從左側向右看時，能夠看到彩色條紋，選項B正確，A錯誤．因為薄膜從上向下逐步加厚，在同一水平線上厚度相同，故彩色條紋是水平排列，選項C正確，D錯誤．26/312．(多項選擇)(年沈陽質檢)關于光現象及其應用，以下說法正確是()A．白光只有經過三棱鏡折射，才能產生光色散現象B．光經過大頭針尖兒時，大頭針尖兒邊緣輪廓會含糊不清，這是光衍射現象C．光導纖維利用全反射原理，其內芯折射率大于外套折射率D．拍攝玻璃櫥窗中物品時，為消除玻璃表面反射光干擾，需要在攝影機鏡頭前加裝偏振片，該裝置利用是薄膜干涉原理E．利用光干涉現象能夠檢驗平面平整度【答案】BCE27/31熱點題組二光衍射、偏振、激光3．(年西寧模擬)在觀察光衍射試驗中，觀察到如圖所表示清楚亮暗相間圖樣，依據圖樣判斷障礙物或孔情況，以下說法正確是()A．很小不透明圓板B．很大中間有大圓孔不透明擋板C．很大不透明圓板D．很大中間有小圓孔不透明擋板【答案】D28/3