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1、溧阳市戴埠高级中学高三物理一轮复习教学案（选修 3-4）主备人：王平2015-1-12 1 第 5 讲光的干涉衍射偏振一光的干涉和衍射比较内容干涉衍射现象在光重叠区域出现加强或减弱的现象光绕过障碍物偏离直线传播的现象产生条件两束光频率相同、相位差恒定障碍物或孔的尺寸与波长差不多或小得多典型实验杨氏双缝干涉实验单缝衍射、圆孔衍射、不透明圆盘衍射图样特点不同点条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽条纹间距各相邻条纹间距相等各相邻条纹间距不等亮度情况清晰条纹，亮度基本相等中央条纹最亮，两边变暗相同点干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条纹【例 1】如图是双缝干涉实验装置的示意图，
2、S为单缝， S1、S2为双缝， P 为光屏用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P 上观察到干涉条纹下列说法正确的是A减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大【训练 1】如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30107 m， 屏上 P点距双缝 S 1和 S2的路程差为7.95107 m，则 在 这 里 出 现 的 应 是 _( 选 填 “ 亮 条 纹 ” 或 “ 暗 条纹” )现改用波长为6.30107m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_(选填“变
3、宽”、“变窄”或“不变”)【训练2】在观察光的干涉现象的实验中，将两刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图所示的方法，让激光束通过自制的双缝(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大”或“越小”)；溧阳市戴埠高级中学高三物理一轮复习教学案（选修 3-4）主备人：王平2015-1-12 2 (2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大”或“越小”)；(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验时屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验
4、时_(选填“大”或“小”)(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明条纹的形成加以解释【例 2】我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光（）A比其他色光更容易发生衍射B比其他可见光更容易发生干涉C比其他可见光更容易发生反射D比其他可见光更容易发生折射 【训练 3】抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，则A这是利用光的干涉现象B这是利用光的衍射现象C如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了D如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
5、了【训练 4关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是A屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹来源:Zxxk.ComC将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光 二.薄膜干涉(1)相干光来自于薄膜的前、后表面(或上、下表面)反射回来的两列反射光(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗 )纹对应薄膜的厚度相等【例 3】 把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空
6、气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示这时可以看到明暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确A干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧三 光的偏振现象(1)偏振：光波只沿某一特定的方向的振动(2)自然光 ： 太阳、 电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，溧阳市戴埠高级中学高三物理一轮复习教学案（选修 3-4）主备人：王平2015-1-12 3 而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光(3)偏振光 ：
7、在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光光的偏振证明光是横波自然光通过偏振片后，就得到了偏振光【例 4】如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和 Q， A 点位于 P、Q 之间， B 点位于 Q 右侧旋转偏振片P，A、B 两点光的强度变化情况是()AA、B 均不变BA、B 均有变化CA 不变， B 有变化DA 有变化， B 不变四激光激光具有的特点以及应用：（1）相干性好：激光能像无线电波那样被，用来传递信息。光纤通信就是激光和相结合的产物。（2）平行度非常好：与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，这个特点可以用来。就是应用这个原理制成的。由于
8、平行度好，激光可汇聚到很小的一点，这一点应用在、上。（3）激光的亮度非常高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。所以可用激光束来、以及在很硬的材料上。医学上还可以用“激光刀”做手术1用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象2. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象3. 在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象4全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性5拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小反射光的强度6在光的双缝干涉实验中，将入射光由红光改为紫光，则
9、条纹间距变宽7照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理8光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象9水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的10自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光11在双缝干涉实验中，若将双缝中的一条挡住，其它条件均不改变则仍然能在光屏上观察到明暗相间的条纹只是条纹的宽窄和亮度的分布不再均匀了12用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振13光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理14实用光导纤维是由内芯和外套两层组成。内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射1
10、5在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象溧阳市戴埠高级中学高三物理一轮复习教学案（选修 3-4）主备人：王平2015-1-12 4 第 6 讲电磁波相对论一电磁波1麦克斯韦电磁场理论（2）预言了光是一种电磁波2电磁波(1) 产生：周期性变化的电场激发周期性变化的磁场于是变化的电场和变化的磁场交替产生，由发生区域向周围空间传播开去，就形成电磁波(2) 特点：电磁波是横波，电场强度E和磁感应强度B的方向都与传播方向垂直电磁波传播时不需要任何介质，在真空中传播的速度最大，c3108 m/s. 电磁波是一种物质，它具有能量具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象不同频率的电磁波，
11、在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小【训练 1 】(2010天津理综 1)下列关于电磁波的说法正确的是( ) A均匀变化的磁场能够在空间产生电场B电磁波在真空和介质中传播速度相同C只要有电场和磁场，就能产生电磁波D电磁波在同种介质中只能沿直线传播3. 无线电波的发射问题 1：如何有效地发射电磁波？发射电磁波的振荡电路，需满足：（1）要有足够高的频率. （2）要用开放电路，使振荡电路的电场和磁场（能量）分散到尽可能大的空间. 问题 2：如何有效地传递人们所需要的信息？（1）利用无线电波传递信号，要求发射的无线电波随信号而改变，使无线电波随各种信号而改变叫调制，（2）常用的调制方法
12、有调幅和 调频 两种，使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变叫调幅，使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变叫调频。通过以上几步我们就可以把信息有效地发射到空中，但是空中存在着各种各样的电磁波，我们怎样才能把我们所需要的信息有效地接收到溧阳市戴埠高级中学高三物理一轮复习教学案（选修 3-4）主备人：王平2015-1-12 5 4. 无线电波的接收问题 3：空中存在着各种各样的电磁波，怎样才能接收到我们所需要电磁波呢？（1）当接收电路的固有频率跟接收的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是 电谐振现象 . （2）使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的电路叫调谐电路 . 收音机的调谐电
13、路，是通过调节电容来改变电路的频率而实现调谐的. 问题 4： 我们接收到感应电流是载有信号的高频电流，并不是我们所需要的信号，怎样才能得到我们所需要的信号？（3）从高频振荡电流中“检”出所携带的低频信号电流的过程叫做解调（检波）. 二、电磁波谱电磁波谱特性应用波长减 小频率增大无线电波波动性强，易发生衍射无线电技术红外线热效应红外线遥感可见光引起视觉照明、摄影紫外线化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪X 射线贯穿性强检查、医用透视射线贯穿本领最强工业探伤、医用治疗【训练 1】(2010 上海单科， 7)电磁波包含了 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
14、、红外线、紫外线、射线B红外线、无线电波、射线、紫外线C 射线、红外线、紫外线、无线电波D紫外线、无线电波、射线、红外线【训练 2】(2009四川理综 14)关于电磁波，下列说法正确的是( ) A雷达是用X光来测定物体位置的设备B使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D变化的电场可以产生变化的磁场【训练 3】下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上(1)X 光机， _(2)紫外线灯， _(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好这里的“神灯”是利用_A光的全反射B
15、紫外线具有很强的荧光作用C紫外线具有杀菌消毒作用D X 射线的很强的贯穿力E红外线具有显著的热效应F红外线波长较长，易发生衍射溧阳市戴埠高级中学高三物理一轮复习教学案（选修 3-4）主备人：王平2015-1-12 6 二相对论简介1狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系 中，一切物理规律都是相同的(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相同的，光速与光源、 观测者间的相对运动没有关系例 1(2009江苏 ) 如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速 ) 的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c ，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为_( 填写选项前的字母)A0.4c B0.5c C0.9c D1.0c 2狭义相对论的四个结论 （1） “同时”的相对性现象：在不同的惯性系中，对“同时”的观察结果显然不一样，他们谁错了么？例 2地面上 A、B 两个事件同时发生.对于坐在火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说（如图所示） ，哪个事件先发生？【2011.江苏】如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B 和 C。假想有一列车沿AC 方向以接近光速行驶，当铁塔B 发出一个闪光，列车上的观测者测得A、 C 两铁塔被照亮的顺序是(A) 同时被照亮(B)A 先被照亮(C)C 先被照亮(D)无法判断 （2
