2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題十三 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡介 第4講 光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論課件.ppt

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第4講光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論 一 光的干涉 頻率 相同 1 條件 兩列光的 相同 振動(dòng)方向 且具有恒定的相位差 就能產(chǎn)生干涉 2 干涉圖樣 1 楊氏雙縫干涉 如圖13 4 1所示 圖13 4 1 明暗相間 k 白光 光屏上出現(xiàn)彩色條紋 且中央亮條紋是 色 相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距離 x 2 薄膜干涉 白 相干光 如圖13 4 2所示 照射到透明薄膜上的光 從薄膜的前表面AA 和后表面BB 反射回來的兩列光波 圖13 4 2 圖樣特點(diǎn) 單色光 照射薄膜時(shí)形成明暗相間的條紋 兩列光波的路程差 r等于波長的整數(shù)倍 即 r n 0 1 2 3 薄膜上出現(xiàn)明條紋 路程差 r等于半波長的奇數(shù)倍 即 r n 0 1 2 3 薄膜上出現(xiàn)暗條紋 白光 形成 色條紋 n 彩 二 光的衍射 相差不多 小 1 發(fā)生明顯衍射的條件 只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長 甚至比光的波長 的時(shí)候 才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 2 衍射條紋的特點(diǎn) 亮 寬 明暗相間 1 單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較 越弱 越小 亮斑 明暗相間 越弱 越小 減小 續(xù)表 白 變暗 變小 紫 紅 2 泊松亮斑 圓盤衍射 當(dāng)光照到 填 透明 或 不透明 的半徑很小的小圓盤上時(shí) 在圓盤的陰影中心出現(xiàn) 在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán) 彩 不透明 亮斑 三 光的偏振現(xiàn)象1 偏振光波只沿 的方向的振動(dòng) 2 自然光 某一特定 一切方向 強(qiáng)度 太陽 電燈等普通光源發(fā)出的光 包括在垂直于傳播方向上沿 振動(dòng)的光 而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的 都相同 這種光叫做自然光 3 偏振光 垂直 橫 偏振片 在 于傳播方向的平面上 只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光 只有 波才有偏振現(xiàn)象 自然光通過 后 就得到了偏振光 四 電磁場(chǎng) 電磁波 電磁波譜 1 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生 變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生 2 電磁場(chǎng) 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 變化電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng) 變化磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng) 變化的 和 總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體 這就是電磁場(chǎng) 3 電磁波 介質(zhì) 相同 1 電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)的傳播 形成電磁波 2 電磁波的傳播不需要 可在真空中傳播 在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是 的 都等于光 速 不同 高 小 f 3 不同頻率的電磁波 在同一介質(zhì)中傳播 其速度是 的 頻率越 波速越 v f是電磁波的頻率 4 電磁波譜 五 狹義相對(duì)論的基本假設(shè) 質(zhì)速關(guān)系 質(zhì)能關(guān)系 1 狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè) 1 狹義相對(duì)性原理 在不同的慣性參考系中 一切物理規(guī) 律都是 的 相同 相同 2 光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是 的 光速與光源 觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系 2 相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系 1 物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而 物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系 2 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量總要 靜止時(shí)的質(zhì)量m0 3 相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系用m表示物體的質(zhì)量 E表示它具有的能量 則愛因斯坦質(zhì)能方程為 E mc2 增大 大于 基礎(chǔ)檢測(cè) 1 多選 2016年吉林模擬 下列說法正確的是 A 光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定B 雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的C 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時(shí) 紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小D 光的偏振特征說明光是橫波E 水中的氣泡看起來特別明亮 是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí) 一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故答案 BDE 2 多選 下列說法中正確的是 A 光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性 但并非所有的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象B 變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng) 變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 若僅將入射光由紅光改為綠光 則干涉條紋間距變窄D 某人在速度為0 5c的飛船上打開一光源 則這束光相對(duì)于地面的速度應(yīng)為1 5cE 火車過橋要慢行 目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率 以免發(fā)生共振損壞橋梁答案 ACE 3 多選 下列說法中正確的是 A 光速不變?cè)碇赋龉庠谡婵罩袀鞑ニ俣仍诓煌瑧T性參考系中都是相同的B 紅光在玻璃磚中的傳播速度比紫光在玻璃磚中的傳播速度小C 在機(jī)械波的傳播過程中 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度等于波的傳播速度D 聲源與觀察者相對(duì)靠近時(shí) 觀察者所接收的頻率大于聲源振動(dòng)的頻率E 根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知 變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生磁場(chǎng) 系中都是相同的 故A正確 根據(jù)v 且紅光在玻璃磚中的 解析 光速不變?cè)硎?真空中的光速在不同的慣性參考 cn 折射率小 則有紅光在玻璃磚中的傳播速度比紫光在玻璃磚中的傳播速度大 故B錯(cuò)誤 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度與波的傳播速度是兩回事 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度是周期性變化的 而波在同一均勻介質(zhì)中傳播時(shí)傳播速度不變 故C錯(cuò)誤 根據(jù)多普勒效應(yīng)可知 聲源與觀察者相對(duì)靠近的 觀察者所接收的頻率大于聲源發(fā)出的頻率 故D正確 據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知 變化的電場(chǎng)周圍一定可產(chǎn)生磁場(chǎng) 故E正確 答案 ADE 考點(diǎn)1光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象 重點(diǎn)歸納 光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象的比較 續(xù)表 考題題組 1 多選 下列說法正確的是 A 機(jī)械波 電磁波均能產(chǎn)生干涉 衍射現(xiàn)象B 泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象中的加強(qiáng)區(qū)C 全息照相的拍攝利用了光的干涉原理D 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 條紋間距與縫的寬度成反比 E 波速公式v f說明波速只與波長 頻率有關(guān) 與介質(zhì) 無關(guān) 2 多選 2016年湖北聯(lián)考 關(guān)于波的現(xiàn)象 下列說法正確 的有 A 當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí) 頻率不會(huì)發(fā)生變化B 光波從空氣進(jìn)入水中后 更容易發(fā)生衍射C 波源沿直線勻速靠近一靜止接收者 則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低D 不論機(jī)械波 電磁波 都滿足v f 式中三參量依次為波速 波長 頻率E 電磁波具有偏振現(xiàn)象答案 ADE 考點(diǎn)2 電磁場(chǎng) 電磁波和相對(duì)論 重點(diǎn)歸納1 波長不同的電磁波 表現(xiàn)出不同的特性 其中波長較長的無線電波和紅外線等 易發(fā)生干涉 衍射現(xiàn)象 波長較短的紫外線 X射線 射線等 穿透能力較強(qiáng) 2 電磁波譜中 相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線 如紫外線和X射線 X射線和 射線都有重疊 但它們產(chǎn)生的機(jī)理不同 3 電磁波與機(jī)械波不同 機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只與介質(zhì)有關(guān) 電磁波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)和頻率均有關(guān) 考題題組 3 多選 2016年新課標(biāo) 卷 關(guān)于電磁波 下列說法正確 的是 A 電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B 周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā) 形成電磁波C 電磁波在真空中自由傳播時(shí) 其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D 利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信 但電磁波不能通過電纜 光纜傳輸E 電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生 若波源的電磁振蕩停止 空間的電磁波隨即消失 解析 電磁波在真空中的傳播速度等于光速 與電磁波的頻率無關(guān) 選項(xiàng)A正確 周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā) 形成電磁波 選項(xiàng)B正確 電磁波傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直 選項(xiàng)C正確 電磁波可以通過光纜傳輸 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 電磁波波源的電磁振蕩停止 波源不再產(chǎn)生新的電磁波 但空間中已產(chǎn)生的電磁波仍可繼續(xù)傳播 選項(xiàng)E錯(cuò)誤 答案 ABC 4 多選 2017年甘肅天水模擬 下列說法正確的是 A 光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波B 麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在C 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 若僅將入射光由綠色光變?yōu)榧t光 則條紋間距變寬D 波在介質(zhì)中傳播的頻率由波源決定 與介質(zhì)無關(guān)E 機(jī)械波和電磁波都可以在真空中傳播 紅光 因紅光的波長大于綠光的波長 則根據(jù) x 可知條紋 解析 光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波 選項(xiàng)A正確 麥克斯韋預(yù)言了電磁波 赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 若僅將入射光由綠色光變?yōu)?l d 間距變寬 選項(xiàng)C正確 波在介質(zhì)中傳播的頻率由波源決定 與介質(zhì)無關(guān) 選項(xiàng)D正確 機(jī)械波傳播時(shí)需要介質(zhì) 故不能在真空中傳播 E錯(cuò)誤 答案 ACD