高三物理总复习顶层设计：第十五章 光 电磁波与相对论 第讲 光的波动性 电磁波 相对论简介 .docxVIP

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第2讲光的波动性电磁波相对论简介

知｜识｜梳｜理

微知识?光的干涉

1．干涉的概念

两列频率、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现光被加强，某些地方出现光被减弱,并且加强和减弱的区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象.

2．双缝干涉

在用单色光进行的双缝干涉实验中，若双缝处两列光的振动情况完全相同，则在光屏上距双缝的路程差为光波波长整数倍的地方被加强,将出现明条纹;光屏上距双缝的路程差为光波半波长奇数倍的地方光被减弱,出现暗条纹。

3．薄膜干涉

利用薄膜(如肥皂膜)前后两表面的反射光束相遇而形成的.

微知识?光的衍射

1．光的衍射

光绕过障碍物偏离直线传播的路径而进入障碍物的几何阴影中的现象叫光的衍射。

2．光的明显衍射的发生条件

只有当障碍物的尺寸跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。

微知识?光的偏振

1．偏振

横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振。

2．自然光

在与光波传播方向垂直的平面内光振动（指E的振动)沿各个方向振动强度都相同。如由太阳、电灯等普通光源发出的光。

3．偏振光

在与光波传播方向垂直的平面内只有沿着某一个稳定方向振动的光。如自然光经偏振片作用后的光。

4．应用

利用偏振片摄影、观看立体电影等。

微知识?电磁场和电磁波

1．麦克斯韦电磁场理论

（2）电磁场:变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。

2．电磁波

（1)产生：电磁场由近及远地向周围传播形成电磁波。

(2）特点：①电磁波传播不需要任何介质，在真空传播的速度最大，c＝3×108

②电磁波是横波.

③电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象。

(3)电磁波的发射。

①发射条件：足够高的频率和开放电路。

②调制分类：调幅和调频。

(4)电磁波的接收。

①调谐:使接收电路产生电谐振的过程.

②解调：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程。

3．LC振荡电路

（1）振动过程：LC电路在振荡过程中，电路中的电流、电容器两极板上的电荷量都做周期性的变化,从能量角度看,LC电路的振荡过程又是电能和磁能的相互转化过程。

(2）振荡周期和频率

T＝2πeq\r(LC），f＝eq\f（1，2π\r（LC））.

4．电磁波谱

电磁波谱

特性

应用

真空中波长/m

频率/Hz

递变规律

无线电波

波动性强,易发生衍射

无线电技术

＞10－3

＜3×1011

红外线

热效应

红外线遥感

10－3－10－7

1011－1015

可见光

引起视觉

照明、摄影

10－7

1015

紫外线

化学效应、荧光效应、能杀菌

医用消毒、防伪

10－7－10－9

1015－1017

X射线

贯穿性强

检查、医用透视

10－8－10－11

1016－1019

γ射线

贯穿本领最强

工业探伤、医用治疗

＜10－11

＞1019

微知识?相对论简介

1．狭义相对论的基本假设

(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。

(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。

2．时间和空间的相对性

(1)时间间隔的相对性：Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－?\f（v，c）?2）)。

（2）长度的相对性：l＝l0eq\r(1－?\f（v，c）?2)。

(3）相对论的速度变换公式u＝eq\f(u′＋v，1＋\f（u′v，c2））。

(4）相对论质量m＝eq\f(m0，\r(1－?\f（v，c）?2）)。

（5）质能方程E＝mc2.

基|础｜诊|断

一、思维诊断

1．光的干涉、衍射现象说明了光是波，也能说明光是橫波（×）

2．薄膜干涉是薄膜前后表面的反射光叠加产生的，所以要观察干涉条纹，应该从光源一侧观察（√)

3．当光照射到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象(√）

4．电磁波的传播也需要介质（×）

5．真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的(×）

二、对点微练

1．(光的干涉)（多选）在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有(）

A．改用红光作为入射光 B．改用蓝光作为入射光

C．增大双缝到屏的距离 D．增大双缝之间的距离

解析在双缝干涉实验中，条纹间距公式Δx＝eq\f（l，d)λ，可见，干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比。红光波长大于黄光波长,选项A正确；蓝光波长小于黄光波长，选项B错;增大双缝到屏的距离，则干涉条纹间距增大，选项C正确;增大双缝之间的距离，干涉条纹间距减小,选项D错。

答案AC

2．(光的衍射)下列现象中，属于光的衍射的是(）

A