2021届高考物理一轮复习选修3-42第2讲光的波动性电磁波相对论课件 14页

第 2 讲　光的波动性　 电磁波　相对论　 【 知识建构 】 一、光的干涉、衍射和偏振 1. 光的干涉： (1) 图示： (2) 定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现 ___ 条纹，某些 区域相互减弱，出现 ___ 条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 (3) 条件：两束光的频率 _____ 、相位差恒定。 (4) 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 _______ 条纹，其余为 _____ 条纹。 亮 暗 相同 白色亮 彩色 2. 光的衍射： (1) 图示： (2) 发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长 _________ ，甚至 比光的波长 _____ 的时候，衍射现象才会明显。 3. 光的偏振： (1) 自然光：包含着在垂直于传播方向上沿 _________ 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 _____ 的方向振动的 光。 (3) 光的偏振现象说明光是一种 ___ 波。 相差不多 还小 一切方向 特定 横 二、电磁波 1. 麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场能够在周围空间产生 _____ ，变化的电场能够在周围空间产生 _____ 。 2. 电磁波及其传播： (1)_______ 在空间由近及远的传播，形成电磁波。电磁波是横波。 (2) 电磁波的传播不需要 _____ ，在真空中不同频率的电磁波传播速度都等于 光速。但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度是不同的，频率越高， 波速越小。 (3) 波速公式： v=____ ， f 是电磁波的频率。 电场 磁场 电磁场 介质 λf 3. 电磁波的发射与接收： (1) 发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行 _____( 两种方式：调幅、调频 ) 。 (2) 接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中 _____ 出来。调幅波的解调也叫 _____ 。 4. 电磁波谱：按照电磁波的 _____ 或 _____ 的大小顺序把它们排列成的谱。按波 长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、 _______ 、紫外线、 X 射 线、 γ 射线。 调制 解调 检波 频率 波长 可见光 三、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相同的，光速 和光源、观测者间的相对运动没有关系。 相同 2. 质速关系： (1) 物体的质量随物体速度的增加而 _____ ，物体以速度 v 运动时的质量 m 与静 止时的质量 m 0 之间有如下关系： m= 。 (2) 物体运动时的质量总要 _____ 静止时的质量 m 0 。 增大 大于 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： E=___ 。 mc 2 【 情境辨析 】 【 情境 1】 如图为双缝干涉实验图，通过该实验操作，可以在光屏上呈现亮暗相间的条纹。 (1) 光的干涉、衍射和偏振都证明了光是一种波。 ( ) (2) 双缝干涉实验中的双缝的作用是将一束光，变成频率、相位和振动方向都 相同的两束完全相同的相干光源。 ( ) (3) 双缝干涉实验中的双缝的间距越小，相邻的两条亮条纹的间距也越小。 ( ) (4) 障碍物或单缝的尺寸越大，光的衍射越明显。 ( ) (5) 白光通过单缝发生衍射时会发现彩色条纹。 ( ) (6) 光的偏振也是干涉现象，纵波和横波都可以发生偏振现象。 ( ) √ √ × × √ × 【 情境 2】 无线电技术的发展给人类带来了极大的便利，如图为某电视塔正在发射电磁波。现对下列关于电磁波的说法进行辨析。 (7) 电磁波不能在真空中传播。 ( ) (8) 当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流。 ( ) (9) 在通讯中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的。 ( ) (10) 手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的。 ( ) × × × √