高考物理一轮复习课件：第十二章第4讲光的波动性电磁波相对论.ppt

第4讲　光的波动性　电磁波　相对论 1.条件 两列光的 相同， 和 情况都完全相同的光相遇． 2．典型的干涉实验 (1)双缝干涉 ①产生明暗条纹的条件：双缝处光振动情况完全相同，光屏上某点与两个狭缝的路程差是光波 的整数倍或是半波长的偶数倍处出现 ，与两个狭缝的路程差是半波长的 倍处出现暗条纹． 频率 相位 振动 波长 亮条纹 奇数 ②条纹的特点：相邻亮条纹(或暗条纹)的间距 ，且Δx＝ ，其中λ为波长，d为双缝间距，l为缝到屏的距离．实验装置不变的条件下， 光干涉条纹的间距最大，紫光的干涉条纹间距最小；若换用白光，在屏上得到 条纹、且中央为白色． (2)薄膜干涉 ①薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂膜) 两表面的反射光波相遇而形成的干涉． ②图样特点：同一条亮(或暗)条纹对应薄膜厚度 ． 单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状的 的条纹，白光入射时形成彩色条纹． 相等 红 彩色 前后 相等 明暗相间 【针对训练】 1．(2012·上海高考)如图12－4－1为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则(　　) A．甲为紫光的干涉图样　　 B．乙为紫光的干涉图样 C．丙为红光的干涉图样 D．丁为红光的干涉图样 【答案】　B 1.光发生明显衍射的条件 当障碍物的 可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还 的时候，衍射现象才会明显． 2．衍射条纹的特点 单色光的衍射图样为中间 且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且 ；白光的衍射图样为中间 且亮的 ，两侧是渐窄且暗的彩色条纹． 3．泊松亮斑 当光照到不透明的小圆板上，在圆板的阴影中心出现 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环). 尺寸 小 宽 暗 宽 白色条纹 亮斑 1.自然光 包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的 都相同，这种光叫自然光．如由太阳、电灯等普通光源发出的光． 2．偏振光 在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个 振动的光．如自然光经偏振片作用后的光． 强度 特定的方向 【针对训练】 2．(2012·银川模拟)关于光的衍射，下列说法中错误的是(　　) A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象 B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射 C．光的衍射没有否定光沿直线传播的结论 D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据 【解析】　由光的衍射的定义知A正确；光波的衍射无条件，B错误；当满足光发生明显衍射现象的条件时，光的衍射现象明显，否则光沿直线传播，可见光的衍射没有否定光沿直线传播的结论，C正确；衍射是波动所特有的性质，所以光的衍射现象为波动说提供了有利的证据． 【答案】　B 1.电磁波的特点 (1)电磁波是 ，电场强度E和磁感应强度B的方向都与传播方向 ． (2)电磁波传播时不需要任何介质，在真空中传播的速度最大，c＝ m/s. (3)电磁波本身是一种物质，它具有能量． (4)具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象． 2．相对论的简单知识 (1)狭义相对论的基本假设 ①狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是 的． ②光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是 ． 横波 垂直 3×108 相同 相同的 【针对训练】 3．(2010·上海高考)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是(　　) A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．红外线、无线电波、γ射线，紫外线 C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 【解析】　在电磁波谱中，无线电波波长最长，γ射线波长最短．A正确，B、C、D错误． 【答案】　A 2．薄膜干涉 (1)薄膜特点：如图12－4－3所示，由于 重力作用，皂膜上薄下厚． (2)相干光线：薄膜前表面AA′和后表面 BB′的反射光线叠加． (3)亮纹条件：在P1、P2处，薄膜厚度的2 倍为前后表面反射光的光程差，当光程差等于波长整数倍时，形成亮条纹． (4)暗纹条件：在Q处，光程差等于