高考物理大一轮复习第15单元光学电磁波相对论第38讲光的波动性电磁波相对论课件.ppt

,教材知识梳理考点互动探究教师备用习题,一、光的干涉1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.2条件:两束光的频率、相位差恒定.3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,相等,白色亮,彩色,二、光的衍射1定义:光在传播的过程中遇到障碍物时,直线传播绕到障碍物阴影里去的现象.2发生明显衍射的条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长,甚至比光的波长时,衍射现象明显.,偏离,差不多,还小,3衍射图样特点(1)单缝衍射:单色光的衍射图样为中间宽且亮的单色条纹,两侧是明暗相间的条纹,条纹宽度比中央窄且暗;白光的衍射图样为中间宽且亮的白条纹,两侧是渐窄且暗的彩色条纹.(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环.(3)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为亮斑(证实光的波动性).,泊松,三、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.,一切方向,特定,横,四、电磁场与电磁波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:由近及远地传播形成电磁波.电磁波是波,在空间传播不需要依靠介质.真空中电磁波的速度为m/s;电磁波的传播速度v等于波长和频率f的乘积,即v=.3电磁波谱:按照电磁波的或的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、紫外线、X射线、射线.,电场,磁场,电磁场,横,3108,f,频率,波长,可见光,五、相对论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.,相同,相同,考点一光的双缝干涉现象,考点二用双缝干涉实验测量光的波长,考向一实验原理与实验操作,2.实验步骤(1)安装仪器将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图38-2所示.图38-2接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光.调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝相互平行.,注意事项,(1)光源灯丝最好是线状灯丝,并与单缝平行且靠近;(2)实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴,单缝和双缝安装时应竖直且相互平行,遮光筒的轴线要与光具座导轨平行,若不共轴或单缝与双缝不平行,则会引起干涉条纹亮度小、不清晰,不便于观察和测量;(3)白光干涉观察到的是彩色条纹,中央亮条纹的中间部分是白色,边缘是红色.,考向二数据处理与误差分析,注意事项,光波波长很小,x、L的测量对波长的影响很大.L用毫米刻度尺测量,x用测量头上的游标尺测量.实验时可测多条亮条纹间距求x及采用多次测量求的平均值法减小误差.应注意:(1)干涉条纹应调整到最清晰的程度;(2)x不是亮(暗)条纹的宽度;(3)分划板刻线应与干涉条纹平行,中心刻线应恰好位于条纹中心;(4)测量多条亮条纹间的距离时,此间距中的条纹数应准确.,考点三薄膜干涉的理解及应用,1薄膜干涉如图38-7所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形,光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA和后表面BB分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加.图38-7,2薄膜干涉的应用(1)检查精密零件的表面是否平整如图38-8所示,将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端之间垫一薄片,使标准样板的平面与被检查平面间形成一个楔形空气薄层,单色光从上面照射,入射光在空气层的上表面a和下表面b反射出两列光波叠加,从反射光中看到干涉条纹,根据干涉条纹的形状来确定工件表面的情况.图38-8,若被检查平面平整则干涉图样是等间距明暗相间的平行直条纹.若某处凹下,则对应亮(暗)条纹提前出现,如图38-9甲所示;若某处凸起,则对应亮(暗)条纹延后出现,如图乙所示.图38-9(2)增透膜在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂上一层薄膜(如氟化镁),当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的时,在薄膜的两个面上的反射光的光程差恰好等于半个波长,因而相互抵消,达到减小反射光、增大透射光强度的目的.,考点四光的衍射及偏振现象,1对光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征,波长越长,干涉和衍射现象越明显.在任何情况下都可以发生衍射现象,只是明显与不明显的差别.(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况,只有在光的波长比障碍物小得多时,光才可以看作是沿直线传播的.,2自然光与偏振光的比较3偏振光的应用:照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等.,考点五电磁场和电磁波相对论,1对麦克斯韦电磁场理论的理解,2对电磁波的理解(1)电磁波是横波.电磁波的电场、磁场、传播方向两两垂直,如图38-15所示.图38-15,(2)电磁波与机械波的比较,注意事项,(1)波长不同的电磁波,表现出不同的特性.其中波长较长的