光的波动性电磁波和相对论..doc

一、光的干涉、衍射和偏振 光的干涉 定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出 现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象. 条件：两束光的频率相同、相位差恒定. 双缝干涉图样特点： 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， 中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹 . 2. 光的衍射 发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时 候，衍射现象才会明显 . 光的偏振 自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光， 而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同 . (2) 偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光 . 偏振光的形成①让自然光通过偏振片形成偏振光 . ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光 . (4) 光的偏振现象说明光是一种横波 . 自测 1 ( 多选 ) 下列属于光的干涉现象的是 ( ) 答案 BC 解析 图 A 属于单缝衍射，图 B 属于薄膜干涉，图 故属于光的干涉现象的是 B、 C. 二、电磁波和相对论  C属于薄膜干涉，图  D 属于白光的色散， 电磁场、电磁波、电磁波谱 麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场 . 电磁波 ①电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波. ②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相同 ( 都 等于光速 ). 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，波速越小 . v＝λf， f 是电磁波的频率 . (3) 电磁波的发射 ①发射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制( 调幅或调频 ). ②调制方式 a. 调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变 . b. 调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变 . 无线电波的接收①当接收电路的固有频率跟接收到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，能够调谐的接收电路叫做调谐电路  . ③从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，  叫做检波  . 检波是调制的逆过程，  也叫 做解调 . (5) 电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫做电磁波谱  . 按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、  X 射线、γ 射线 . 2. 相对论 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，光速和光源、观测者间 的相对运动没有关系 . 质速关系 ①物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度 v 运动时的质量 与静止时的质量 0 之 m m 间有如下关系： m0 m＝ . v 2 1－ c ②物体运动时的质量总要大于静止时的质量 m0. (3) 质能关系 用 m表示物体的质量， E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为： 2 E＝ mc. 自测 2 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 答案  B 解析  电磁波和声波都能传递信息，比如人们之间的语言交流，选项  A 错误；太阳光中的可 见光属于电磁波，而“B  超”中的超声波属于机械波，它们的传播速度不同，选项  C 错误； 遥控器发出的红外线波长比 X 射线波长大得多，选项 D 错误；手机在通话时涉及的波既有电 磁波又有声波，选项 B正确. 自测 3 关于狭义相对论的说法，不正确的是 ( ) 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同的 B. 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，与光源的运动无关 狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 狭义相对论在任何情况下都适用答案 D 命题点一 光的干涉现象 1. 双缝干涉 (1) 条纹间距公式：  l x＝dλ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大  . 明暗条纹的判断方法： 如图 1 所示，光源 S1、 S2 发出的光到屏上 P′点的路程差为 r ＝ r 2 －r 1. 图 1 当 r ＝ kλ ( k＝0,1,2 ) 时，光屏上 P′处出现明条纹 . λ 当 r ＝ (2 k＋ 1)  2 ( k＝0,1,2 ) 时，光屏上