2017年高考一轮 13.4《光的波动性、电磁波、相对论》ppt课件

2017年高考一轮 13.4《光的波动性、电磁波、相对论》ppt课件内容摘要：

1、课标版 物理 第 4讲 光的波动性 电磁波 相对论 一、光的干涉 在两列光波叠加的区域 ,某些区域相互加强 ,出现 条纹 ,某 些区域相互减弱 ,出现 条纹 ,且加强区域和减弱区域相互间隔的现 象。 两束光的频率 、相位差恒定。 单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹 ;白 光照射时 ,中央为 条纹 ,其余为 条纹。 教材研读 亮 暗 相同 白色亮 彩色 自测 1 一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹 ,除中央 白色亮条纹外 ,两侧还有彩色条纹 ,其原因是 ( ) 因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 因而各色光分别产生的干涉条纹的间距 2、不同 答案 A 白光包含各种颜色的光 ,各色光的波长不同 ,在相同条件下做 双缝干涉实验时 ,它们的干涉条纹间距不同 ,所以在中央白色亮条纹两侧出 现彩色条纹 , 二、光的衍射 只有当障碍物的尺寸与光的波长 , 甚至比光的波长 的时候 ,衍射现象才会明显。 (1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。 相差不多 还小 单缝衍射 圆孔衍射 单色光 中央为亮且宽的条纹 ,两侧为 的条纹 ,且越靠外 ,亮条纹的亮度 ,宽度 周围分布着 的同心圆环 ,且越靠外 ,圆形亮条纹的亮度 ,宽度 或暗环 )间的距离随圆孔半径的增大而 白光 中央为亮且宽的白色条纹 ,两侧为亮 度 、宽度 的彩色条纹 ,其中最靠近中央的 3、色光 是紫光 ,离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑 ,周围是不等间距的彩色的 明暗相间 越弱 越小 明暗相间 越弱 越小 减小 逐渐变暗 变窄 同心圆环 (2)泊松亮斑 (圆盘衍射 ):当光照到 (选填“透明”或“不透 明” )的半径很小的小圆盘上时 ,在圆盘的阴影中心出现 (在阴 影外还有不等间距的明暗相间的圆环 )。 自测 2 关于单缝衍射图样 ,以下说法正确的是 ( ) 黄光的中央条纹较窄 ,条纹间距 较小 狭缝越窄 ,中央亮条纹的宽度也越窄 ,明暗条纹间距离越小 且各亮条纹的高度和宽度 基本相同 中央亮条纹最宽 ,且是白色的 不透明 亮斑 答案 D 在单缝衍射中 ,入射光波长越 4、大 ,狭缝越窄 ,中央亮条纹越宽 ,相 邻条纹间距越大 ;单缝衍射的条纹宽度和亮度不相同 ,其中中央亮条纹最宽 最亮 ,越向外条纹越窄 ,亮度越小 ;故 A、 B、 光的单缝衍射 图样中中央亮条纹最宽且为白色 ,而两侧出现彩色条纹 ,故 三、光的偏振 在垂直于传播方向上沿 振动的光 ,而且沿着各个 方向振动的光波的强度都相同。 在垂直于光的传播方向的平面上 ,只沿着某个 的方向 振动的光。 (1)让自然光通过 形成偏振光。 (2)让自然光在两种介质的界面发生反射和 ,反射光和折射光可 以成为部分偏振光或完全偏振光 波。 一切方向 特定 偏振片 折射 横 四、电磁场、电磁波、电磁波谱 变化的磁场 5、能够在周围空间产生 ,变化的电场能够在周围空间 产生。 变化电场在周围空间产生磁场 ,变化磁场在周围空间产生电场 ,变化的电场 和磁场总是相互联系成为一个完整的整体 ,这就是电磁场。 (1)电磁场在空间由近及远地向周围传播 ,形成。 (2)电磁波的传播不需要 ,可在真空中传播 ,在真空中不同频率的 电磁波传播速度是 的 (都等于光速 )。 电场 磁场 电磁波 介质 相同 (3)不同频率的电磁波 ,在同一介质中传播 ,其速度是不同的 ,频率越高 ,波速 越。 (4)v=f, (1)发射条件 : 电路和足够高的 ,要对传输信号 进行 (包括调幅和调频 )。 (2)调制方式 使高频振荡的 随信 6、号的强弱而变。 调幅广播 (般 使用中波和短波波段。 使高频振荡的 随信号的强弱而变。 调频广播 (电 视广播都采用调频的方法调制。 小 开放 振荡频率 调制 振幅 频率 (1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率 时 ,激起 的感应电流 ,这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振的过程叫做。 能够调谐的接收电路 叫做 电路。 (3)由调谐电路接收到的感应电流 ,是经过调制的高频电流 ,还不是我们需要 的声音或图像信号。 因此还要使声音或图像信号从高频电流中还原出来 , 这个过程是 的逆过程 ,所以叫做。 调幅波的解调也 叫。 按照电磁波的 或 的大小顺序把它们排 列成谱叫做电磁波谱 7、。 相等 最强 调谐 调谐调制 解调 检波 频率 波长 按波长由长到短排列的电磁波谱为 :无线电波、红外线、 、 紫外线、 射线。 自测 4 (辨析题 ) (1)电场周围一定存在磁场 ,磁场周围一定存在电场。 ( ) (2)无线电波不能发生干涉和衍射现象。 ( ) (3)波长不同的电磁波在本质上完全不同。 ( ) 答案 (1) (2) (3) 可见光 五、相对论 (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 的 ,光速与光源和观测者间的相对运动没有关系。 (1)物体的质量随物体速度的增加而 ,物体以速度 量 8、m=。 (2)物体运动时的质量总要 静止时的质量 021相同 相同 增大 大于 用 则爱因斯坦质能方程为 :E=。 自测 5 下列关于狭义相对论的说法中错误的是 ( ) 一切物理规律都是相同的 光在真空中的速度都等于 c,与光 源的运动无关 答案 D 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中 ,一切物理规律都是相 的 ,选项 狭义相对论认为在一切惯性参考系中 ,光在真空中的速度 都等于 c(光速不变原理 ),与光源的运动无关 ,选项 狭义相对论只涉及 无加速运动的惯性系 ,故选项 考点一 光的干涉 (1)光能够发生干涉的条件 :两光的频率相同 ,振动步调相同。 (2)双缝干涉形成的条纹是等间距的 9、 ,两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与 波长成正比 ,即 x=。 (3)用白光照射双缝时 ,形成的干涉条纹的特点 :中央为白条纹 ,两侧为彩色 条纹。 (1)如图所示 ,竖直的肥皂薄膜 ,由于重力的作用 ,形成上薄下厚的楔形。 (2)光照射到薄膜上时 ,在膜的前表面 后表面 别反射出来 ,形成两 列频率相同的光波 ,并且叠加 ,两列光波同相叠加 ,出现明纹 ;反相叠加 ,出现 暗纹。 (3)条纹特点 : 单色光 :明暗相间的水平条纹 ; 白光 :彩色水平条纹。 典例 1 (2015四川成都模拟 )如图所示 ,在双缝干涉实验中 ,2为双缝 ,P 是光屏上的一点 ,已知 1和 0-6 m,今分别用 10、 A、 种单色光在空气中做双缝干涉实验 ,问 (1)已知 n=10-7 m; (2)已知 0-7 m,当 临界角为 37(7=0.6,7= (3)若用 把其中一条缝遮住 ,试分析光屏上能观察到的现象。 答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析 解析 (1)设 1,在介质中波长为 2, 由 n= = ,得 1=10-7 m=610-7 m 根据光程差 x=0-6 m 所以 = =此可知 ,从 2到 1的 所以 (2)根据临界角与折射率的关系 = 得 0 0 m1 = 由此可知 ,3为 3= 0-7 m=0-7 m 所以 = =4 (3)若用 把其中一条缝遮住 ,光屏上仍出现明、暗相间的条纹 ,但 中央条纹最宽最亮 ,两边条纹变窄变暗。 13530 0 m亮暗条纹的判断方法 (1)如图所示 ,两个相同频率的光源发出的光到屏上 P点的路程差 k(k= 0,1,2 )时 ,光屏上出现亮条纹。 (2)光的路程差 2k+1) (k。