《2019版高考物理大一轮复习第十一章光电磁波第2讲光的波动性电磁波课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理大一轮复习第十一章光电磁波第2讲光的波动性电磁波课件（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 光的波动性 电磁波,第十一章 光 电磁波,考试标准,内容索引,过好双基关 回扣基础知识 训练基础题目,研透命题点 细研考纲和真题 分析突破命题点,课时作业 限时训练 练规范 练速度,过好双基关,一、光的干涉 1.产生条件 两列光的 相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样. 2.杨氏双缝干涉 (1)原理如图1所示. (2)条纹特点 单色光：形成明暗相间的条纹，中央为 . 白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是 (填写颜色).,频率,亮条纹,图1,白色,3.薄膜干涉 (1)相干光：光照射到透明薄膜上，从 反射的两列光波. (2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗
2、)条纹对应的薄膜的厚度 .单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹.,薄膜的两个表面,相等,解析 由公式x 知，光源到单缝的距离不影响条纹宽度，选项A错误； d减小时，x增大，选项B正确； l减小时，x减小，选项C错误； 波长更长，x更大，选项D正确.,自测1 (多选)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图2甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是 A.减小光源到单缝的距离 B.减小双缝之间的距离 C.减小双缝到光屏之间的距离 D.换用波长更长的单色光源,答案,图2,解析,二、光的衍射 1.发生明显衍射的条件 只有当障碍
3、物的尺寸与光的波长 ，甚至比光的波长还小时，衍射现象才会明显.,相差不多,2.衍射条纹的特点 (1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较,明暗相间,明,暗相间,减小,逐渐变暗,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亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).,不透明,三、光的偏振现象 1.偏振：光波只沿_方向的振动. 2.偏振光：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_.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.,某个特定,横波,解析 单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹；白光的衍射
4、图样是彩色条纹；光照到不透明小圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象；光的衍射现象只有明显与不明显之分，光照到较大圆孔上出现大光斑，大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在光的衍射现象.故A、C正确.,自测2 (多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是 A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹 B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹 C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射 D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射,答案,解析,四、电磁振荡和电磁波 1.LC振荡电路和图象(如图3所示)：,图3,3.麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场产生 ，变化的电
5、场产生磁场.变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场. 4.电磁波 电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波. (1)电磁波是横波，在空间传播 (填“需要”或“不需要”)介质； (2)真空中电磁波的速度为 m/s； (3)vf对电磁波 ； (4)电磁波能产生反射、折射、 和衍射等现象.,电场,不需要,3.0108,同样适用,干涉,5.发射电磁波的条件： (1)要有足够高的 ； (2)电路必须 ，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间. 6.电磁波谱：按电磁波的波长从长到短分布是 、红外线、可见光、紫外线、X射线和射线，形成电磁波谱；递变规律：直线传播能力增
6、强，衍射能力减弱.,振荡频率,开放,无线电波,自测3 (多选)关于电磁波及其应用，下列说法正确的是 A.麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在 B.电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象 C.电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 D.微波能使食物中的水分子的热运动加剧从而实现加热的目的,答案,解析 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在，故A错误； 电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程，故C错误.,解析,研透命题点,命题点一 光的干涉现象,考向1 杨氏双缝干涉 1.亮、暗条纹的判断： (1)单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹. a.光的路程差rr2r1k(k0,1,
7、2)，光屏上出现亮条纹. b.光的路程差rr2r1(2k1) (k0,1,2)，光屏上出现暗条纹. (2)白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色).,例1 (多选)(2017浙江4月选考16)图4中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S1和S2间距为0.80 mm，双缝到屏的距离为0.80 m.波长为500 nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹.中心轴线OO上方第1条亮纹中心位置在P1处，第3条亮纹中心位置在P2处.现有1号、2号虫子分别从S1、S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P1，2号虫子到达屏后，沿屏
8、直线爬行到P2.假定两只虫子爬行速率均为103 m/s.正确的是 A.1号虫子运动路程比2号短 B.两只虫子运动的时间差为0.2 s C.两只虫子运动的时间差为1.0 s D.已知条件不够，两只虫子运动时间差无法计算,图4,答案,解析,答案,变式1 (多选)(2016浙江10月选考14)用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则 A.a光的波长大于b光的波长 B.a光的频率大于b光的频率 C.在玻璃中，a光的速度等于b光的速度 D.从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角,解析,解析 根据双缝干涉的条纹
9、间距公式x 可知，同一实验装置，条纹间距越大，说明波长越长，即频率越小.根据题意，a光的波长长，频率小，所以A正确，B错误. 频率越小，介质对它的折射率越小，根据n 可知，在介质中的传播速度越大，即a光在介质中的传播速度要大，所以C错误. 根据sin C 可知，介质的折射率越小，则全反射的临界角越大，所以a光的全反射临界角要大，选项D正确.,答案,变式2 (多选)如图5所示是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮条纹的中心，P1为第一级亮条纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则 A.屏上的干涉条纹的间距将变大 B.屏上的O点可能出现暗条纹
10、 C.屏上P1位置仍然可能为亮条纹的中心 D.屏上P1位置可能为暗条纹的中心,解析,图5,解析 由x 知，d变小，x变大，A正确； O点到S1、S2光程差仍然为零.仍为中央亮条纹，B错误； P1到双缝的光程差小于一个波长，不可能是亮条纹的中心，但可能为暗条纹的中心.故C错误，D正确.,考向2 薄膜干涉 1.形成：如图6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.光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA和后表面BB分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加. 2.亮、暗条纹的判断 (1)在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路 程差r等于波长的整数倍，即rn(n1,2,3)，
11、薄膜上出现亮条纹. (2)在Q处，两列反射回来的光波的路程差r等于半波长的奇数倍，即r(2n1) (n0,1,2,3)，薄膜上出现暗条纹.,图6,答案,例2 (多选)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，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图7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的是 A.干涉条纹是光在空气劈尖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,解析,图7,解析 根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气
12、膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项正确，B项错误； 因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误； 条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确.,命题点二 光的衍射和偏振现象,1.单缝衍射与双缝干涉的比较：,2.自然光和偏振光的比较：,例3 (多选)如图8所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是A.a、b是光的干涉图样 B.c、d是光的干涉图样 C.形成a图样的光的波长比形
13、成b图样光的波长短 D.形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长,答案,图8,解析,解析 干涉条纹是等距离的条纹，因此，a、b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故A项正确，B项错误； 由公式x 可知，条纹宽的入射光的波长长，所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长，故C项错误； c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故D项正确.,答案,变式3 (多选)(2016大田中学模拟)抽制高强度纤维细线可用激光监控其粗细，如图9所示，激光束越过细线时产生的条纹和它通过遮光板上同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细线后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是 A.这里应用的是光的衍
14、射现象 B.这里应用的是光的干涉现象 C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细,图9,答案,变式4 (多选)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图所示的四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是,解析,解析 A是双缝干涉条纹，B是单色光的单缝衍射条纹，C是波的衍射现象，D是白光的单缝衍射图样.故选B、D.,答案,变式5 (多选)如图10所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则 A.图中a光为偏振光 B.图中b光为偏振光 C.以SP为轴将B转过180后，在P处将看到光亮 D.以SP为轴将B转过90后，在P处将
15、看到光亮,解析,图10,解析 自然光沿各个方向是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光.从电灯直接发出的光为自然光，则A错； 它通过偏振片A后，即变为偏振光，则B对； 设通过A的光沿竖直方向振动，P点无光亮，则偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，将B转过180后，P处仍无光亮，C错； 若将B转过90，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对.,命题点三 电磁振荡和电磁波,1.麦克斯韦电磁场理论,2.对电磁波谱的“三点”说明 (1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；
16、波长较短的紫外线、X射线、射线等，穿透能力较强. (2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和射线都有重叠. (3)电磁波的能量随频率的增大而增大.,解析 手机既是电磁波的发射器，也是电磁波的接收器，选项A错误，选项B正确； 考场上使用的手机信号屏蔽器是通过发射电磁波来干扰手机工作的，选项C错误，选项D正确.,例4 (多选)手机已经是现代人不可缺少的随身物品之一， 它是借助电磁波来完成通信工作的.下列说法正确的是 A.手机只是一个电磁波发射器，不是接收器 B.手机既是一个电磁波发射器，又是电磁波接收器 C.考场上使用的手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理 D.考场上使用的手机信号屏蔽器是通过发射电磁波来干扰手机工作,
