（浙江选考）高三物理一轮复习 第11章 光 电磁波 第2节 光的波动性 电磁波教师用书.doc

第2节光的波动性电磁波考点一| 光的干涉光的衍射偏振1光的干涉(1)条件两列光的频率相同，相位和振动情况都完全相同的光相遇(2)双缝干涉条纹间距公式：x，其中为波长，d为双缝间距，l为双缝到屏的距离(3)薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂膜)前后两表面的反射光波相遇而形成的干涉2光的衍射(1)光发生明显衍射的条件当障碍物的尺寸跟光的波长相比相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显(2)衍射条纹的特点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色条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹3光的偏振(1)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，这种光叫自然光如由太阳、电灯等普通光源发出的光(2)偏振光在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的光如自然光经偏振片作用后的光4激光的特点及其应用特点(与普通光相比)特点内容应用相干性好频率单一，相差恒定，易发生干涉现象，可像无线电波一样调制光纤通信光的干涉激光全息照相平行度好激光的方向性非常好，是一束几乎不发散的平行光，可以会聚到很小的点上测距和跟踪目标、dvd、cd唱片、计算机光盘亮度高激光能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量“光刀”、激发核反应1杨氏双缝干涉图1121(1)原理(如图1121所示)(2)明、暗条纹的条件：单色光a光的路程差r2r1k(k0,1,2)，光屏上出现明条纹b光的路程差r2r1(2k1)(k0,1,2)，光屏上出现暗条纹白光：光屏上出现彩色条纹(3)条纹间距公式：x.2薄膜干涉(1)薄膜特点：如图1122所示，由于重力作用，薄膜上薄下厚图1122(2)相干光线：薄膜前表面aa和后表面bb的反射光线叠加(3)亮纹条件：在p1、p2处，薄膜厚度的2倍为前后表面反射光的光程差，当光程差等于波长整数倍时，形成亮条纹(4)暗纹条件：在q处，光程差等于半波长的奇数倍时，形成暗条纹3单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹4.自然光和偏振光的比较自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向1关于光的衍射，下列说法中错误的是 ()a光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象b只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射c光的衍射没有否定光沿直线传播的结论d光的衍射现象为波动说提供了有利的证据b由光的衍射的定义知a正确；光波的衍射无条件，b错误；当满足光发生明显衍射现象的条件时，光的衍射现象明显，否则光沿直线传播，因此光的衍射没有否定光沿直线传播的结论，c正确；衍射是波所特有的性质，所以光的衍射现象为波动说提供了有利的证据，d正确2一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是()a各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同b各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同c各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同d上述说法都不正确a白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，a正确3(多选)如图1123甲、乙所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样，下列判断正确的是() 【导学号：81370390】 图1123a甲为单缝衍射的图样b乙为双缝干涉的图样c甲为双缝干涉的图样d乙为单缝衍射的图样ab甲图中的条纹宽度不等，中央宽，两侧窄，应为单缝衍射图样乙图中的条纹等宽等距，应为双缝干涉图样，故a、b正确，c、d错误4对于激光，下列说法正确的是()a激光是自然光被放大而产生的b激光的单色性好、相干性好c激光的能量一定大于其他光的能量d激光的传播速度比普通光的大b激光是由人工产生的光，它具有平行度好、相干性强和亮度高的特点，其传播速度仍然是光速5如图1124所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片p和q，a点位于p、q之间，b点位于q右侧旋转偏振片p，a、b两点光的强度变化情况是()图1124aa、b均不变ba、b均有变化ca不变，b有变化da有变化，b不变c白炽灯光包含各个方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片p时各方向透射光的强度相同，故a点光的强度不变；白炽灯光经偏振片p后为偏振光，当p旋转时，只有与q的偏振方向一致时才有光透过q，因此b点的光强有变化，选项c正确6(多选)(201610月浙江选考)用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则() 【导学号：81370391】aa光的波长大于b光的波长ba光的频率大于b光的频率c在玻璃中，a光的速度等于b光的速度d从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角ad由双缝干涉条纹间距公式x知，a光波长大于b光波长，故a正确；a光波长大，频率小，故b错误；a光波长大，折射率小，故在玻璃中速度比b光大，c错误；a光折射率小，由临界角sin c知，a光的临界角大，故d正确考点二| 电磁波和电磁振荡1电磁波的产生(1)麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场(2)电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场(3)电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波电磁波是横波，在空间传播不需要介质；真空中电磁波的速度为3.0108 m/s；vf对电磁波同样适用；电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象2电磁波的发射和接收(1)发射电磁波的条件要有足够高的振荡频率；电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间(2)调制有调幅和调频两种方式，解调是调制的逆过程(3)电磁波谱定义：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线和射线，形成电磁波谱；递变规律：直线传播能力增强，衍射能力减弱电磁波谱的特性、应用电磁波谱特性应用红外线热效应红外线遥感紫外线化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪x射线贯穿性强检查、医用透视射线贯穿本领最强工业探伤、医用治疗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、传播方向三者两两垂直(2)电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度只与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关3电磁振荡(1)lc振荡电路及其电流、电荷随时间变化的图象(如图1125所示)：图1125(2)线圈中的磁感应强度b、磁通量、磁场能e磁与电流i的变化规律相同；电容器极板间的电压u、电场强度e、电场能e电、线圈自感电动势e线的变化规律与电荷量q的变化规律相同(3)lc电路的周期、频率公式：t2，f.1关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是()a稳定的电场产生稳定的磁场b均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场c变化的电场产生的磁场一定是变化的d振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的d麦克斯韦的电磁场理论要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是均匀的，产生的电场(磁场)是稳定的，若磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的，由此可判定正确答案为d项2(多选)关于电磁波的下列说法正确的是()at射线是指频率在0.310 thz(1 thz1012 hz)、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光短b电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，其中光缆传递的信息量最大电磁波频率越高，传递的信息量越大c太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域d调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播得更快bct射线波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间，它的波长比可见光长，a错；调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播速度不会变快，d错3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b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，正确选项为b.4(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是()a无线电波、可见光、红外线b无线电波、可见光、射线c红光、黄光、绿光d紫外线、x射线、射线bcd电磁波谱按波长从长到短排列的顺序依次是无线电波红外线可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)紫外线x射线射线，由此可知b、c、d选项正确5(多选)lc振荡电路中，某时刻的磁场方向如图1126所示，则() 【导学号：81370392】图1126a若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向