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1、,考点一 光的干涉、衍射及偏振,考点二 电磁场和电磁波,考点三 相对论的理解及简单应用,考 点,高三物理一轮复习,第4节 光的波动性、电磁波、相对论,考点四 用双缝干涉测光的波长,第十二章 机械振动 机械波 光 电磁波与相对论,1(对电磁波的理解)下列说法正确的是( ) A麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性 B红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是化学作用 CX射线的穿透本领比射线更强 DX射线与射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界线分明，不可能重叠,麦克斯韦提出了光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性X射线是原子的内层电子受激发而产生的，射线是原子核受激发而产生的，产生机理
2、确实不同，但X射线和射线都有一个较大的频率范围，较高频率的X射线与较低频率的射线产生了重叠，其他相邻电磁波间也存在重叠综上所述，A、D选项不正确，B选项与事实一致，C选项与事实相反；所以只有选项B正确,解析,答案,基础自测,B,2(光的干涉和衍射现象的比较)下列现象中，属于光的衍射的是( ) A雨后天空出现彩虹 B通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C海市蜃楼现象 D日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹,彩虹是光的色散现象，海市蜃楼是光的折射、全反射现象，肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，A、C、D错误通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，B正确,基础自测,解析,答案,B,3(相对论基本
3、原理的理解)属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中( ) A真空中光速不变 B时间间隔具有相对性 C物体的质量不变 D物体的能量与质量成正比,狭义相对论的两个基本假设：一是在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，即光速不变原理由此可知A属于狭义相对论基本假设,基础自测,解析,答案,A,4(光的偏振现象的理解)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,白炽灯光经过偏振片P后
4、成为完全偏振光，旋转P时P、Q间偏振光的振动方向改变，但光的强度不变，B、D错误由于偏振片Q的透振方向不变，故旋转P时Q右侧的偏振光强度发生周期性变化，故A错误、C正确,基础自测,解析,答案,图片显/隐,C,一、光的干涉 1定义 在两列光波的叠加区域，某些区域的光被_，出现亮纹，某些区域的光被_ ，出现暗纹，且_和_互相间隔的现象叫做光的干涉现象 2条件 两列光的_，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象,教材梳理,加强,加强,减弱,减弱,频率相等,3双缝干涉 由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是_的相干光波，屏上某点到双缝的路程差是_处出现亮条纹；路程差是半波长的_处出现暗条纹
5、相邻的明条纹(或暗条 纹)之间距离x与波长、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为 _ 4薄膜干涉 利用薄膜(如肥皂液薄膜) _反射的光相遇而形成的图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度_ ,教材梳理,波长的整数倍,前后表面,相同,相同,奇数倍,二、光的衍射 1光的衍射现象 光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射 2光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长_，或者跟光波波长_时，光才能发生明显的衍射现象,教材梳理,相差不多,小,3衍射图样 (1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间 距和亮度不同白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是
6、 _，最远离中央的是_ (2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环 (3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的_斑，这是光能发生衍射的有力证据之一 三、光的偏振 1偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光振动在某一方向较强而在另一些方向较弱的光即为偏振光 光的偏振现象证明光是_(填“横波”或“纵波”),教材梳理,红光,紫光,亮,横波,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_振动的光，而且沿各个方向振动的光波的_都相同，这种光叫做自然光 3偏振光的产生 通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫做_第二个偏振片的作用是检
7、验光是否是偏振光，叫做_ 四、电磁场和电磁波 1电磁波的产生 (1)麦克斯韦电磁场理论,教材梳理,各个方向,强度,起偏器,检偏器,变化的磁场产生_，变化的电场产生_ (2)电磁场 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 (3)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 电磁波是横波，在空间传播_介质； 真空中电磁波的速度为_ m/s； vf对电磁波_； 电磁波能产生反射、折射、 _和衍射等现象,教材梳理,电场,磁场,不需要,3108,同样适用,干涉,2电磁波的发射和接收 (1)发射电磁波的条件 要有足够高的_； 电路必须_，使振荡电路的电场和磁场分散到
8、尽可能大的空间 (2)调制有_和调频两种方式，解调是调制的逆过程 (3)电磁波谱 定义：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； 电磁波谱的特性、应用,教材梳理,振荡频率,开放,调幅,无线电波,教材梳理,热效应,荧光,效应,五、相对论 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_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 2时间和空间的相对性 “同时”的相对性：同时是_的，与参考系的运动有关,教材梳理,相同,相同,相对,1单缝衍射与双缝干涉的比较,考点一 光的干涉、衍射及偏振,考点
9、阐释,2.自然光和偏振光的比较,考点阐释,考点一 光的干涉、衍射及偏振,题组一 光的干涉、衍射图样的比较 1(2015北京丰台区一模)如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( ),题组设计,解析,答案,B,考点一 光的干涉、衍射及偏振,A红黄蓝紫 B红紫蓝黄 C蓝紫红黄 D蓝黄红紫,即1、3分别对应于红光和蓝光而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，2、4分别对应于紫光和黄光综上所述，1、2、3、4四
10、个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确,题组设计,解析,考点一 光的干涉、衍射及偏振,题组二 光的偏振现象的分析及应用 2奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了如图所示，S是自然光源，A、B是,(1)自然光源发出的光不是偏振光，但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光变成偏振光 (2)偏振现象证明了光是一种横波 (3)因为A、B的透
11、振方向一致，故A、B间不放糖溶液时，自然光通,题组设计,解析,考点一 光的干涉、衍射及偏振,偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间 (1)偏振片A的作用是_ (2)偏振现象证明了光是一种_,过偏振片A后变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间加上糖溶液时，由于糖溶液的旋 光作用，使通过A的偏振光的振动方向转动了一定角度，使通过B到达O的光的强度不是最大，但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光,题组设计,解析,考点一 光的干涉、衍射及偏振,(3)(多选)以下说法中正确的是( ) A到达O处光的强度会明显减弱 B到达O处光的强度不会明显减弱 C将偏振片B
12、转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于 D将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于,的振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度若偏振片B不动而将A旋转一个角度，再经糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的透振方向一致，则A转过的角度也为，故选项A、C、D正确 (1)把自然光变成偏振光 (2)横波 (3)ACD,题组设计,解析,答案,考点一 光的干涉、衍射及偏振,题组三 双缝干涉中明暗条纹的判断 3.如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1106 m，分别用A、B两种单色光在
13、空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？ (1)已知A光在折射率为n1.5的介质中波长为4107m.,题组设计,解析,考点一 光的干涉、衍射及偏振,(2)已知B光在某种介质中波长为3.15107m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37.,(1)暗条纹 (2)亮条纹,题组设计,解析,答案,考点一 光的干涉、衍射及偏振,区分光的干涉和衍射及双缝干涉时明、暗条纹的判断 (1)白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但其光学本质不同 (2)区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可以从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分,规律总结,考点一 光的干涉、衍射及偏振,1电磁波的传
14、播及波长、频率、波速 (1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速) (2)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，波速越小,考点二 电磁场和电磁波,考点阐释,2电磁波与机械波的比较,考点阐释,考点二 电磁场和电磁波,1(2013高考浙江卷)关于生活中遇到 的各种波，下列说法正确的是( ) A电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同,电磁波、声波都能传递信息，A错误声波
15、通过空气传给手机话筒，通过手机转为电磁波，B正确太阳光为电磁波，波速为光速，超声波在空气中的速度为340 m/s，在其他介质中会有所改变，但低于光速，C错误红外线与X射线相比频率低，波长长，D错误,题组设计,解析,答案,B,考点二 电磁场和电磁波,2(2013高考上海卷)电磁波与机械波 具有的共同性质是( ) A都是横波 B都能传输能量 C都能在真空中传播 D都具有恒定的波速,电磁波是横波，而机械波可能是横波，也可能是纵波，A项错误；所有波都能传递能量，B项正确；机械波不能在真空中传播，C项错误；在不同的介质中，波的速度要发生变化，D项错误,题组设计,解析,答案,B,考点二 电磁场和电磁波,3(2015长沙模拟)(多选)下列关于电磁场的说法中正确的是( ) A只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波 B任何变化的电场周围一定有磁场 C振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁
