高考物理 第13章第二节光的波动性　电磁波复习课件 沪科版.ppt

第二节光的波动性电磁波 课堂互动讲练 经典题型探究 知能优化演练 基础知识梳理 第二节光的波动性电磁波 基础知识梳理 一 光的干涉1 双缝干涉 1 干涉条件 两束光 频率相等 相位差恒定 振动方向一致 2 干涉现象 若用单色光做实验 则屏上会出现明暗相间的条纹 若用白光做实验 则屏的中央出现白色条纹 两侧出现彩色条纹 3 屏上出现明 暗条纹处的特征 若屏上某处到双缝的光程差等于半个波长的奇数倍 则该处出现暗条纹 若屏上某处到双缝的光程差等于波长的整数倍 则该处出现明条纹 二 光的衍射1 光的衍射 光绕过 偏离 传播的现象 2 光发生明显衍射的条件 只有当障碍物的 可以与光的波长相比 甚至比光的波长还 的时候 衍射现象才会明显 障碍物 直线 尺寸 小 3 衍射条纹的特点 单色光的衍射图样为中间 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 白光的衍射图样为中间宽且亮的 两侧是渐窄且暗的彩色条纹 4 泊松亮斑 当光照到不透明的小圆板上 在圆板的阴影中心出现亮斑 在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环 宽 暗 白色条纹 思考感情双缝干涉与单缝衍射条纹相同吗 提示 不相同 三 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 在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光 且沿着各个方向振动的光波的 都相同 如由太阳 电灯等普通光源发出的光 3 偏振光 在垂直于传播方向的平面上 只沿着某一个特定 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 强度 方向 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电场 变化的电场能够在周围空间产生磁场 2 电磁场变化电场在周围空间产生磁场 变化磁场在周围空间产生电场 变化的电场和磁场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 由近及远地传播形成电磁波 1 电磁波是 波 在空间传播 介质 2 真空中电磁波的速度为 m s 横 不需要 3 0 108 1 发射电磁波的条件 第一 要有足够高的频率 第二 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 和 两种方式 是调制的逆过程 调幅 调频 检波 六 电磁波谱 课堂互动讲练 一 光的干涉和衍射1 双缝干涉条纹的形成分析双缝s1 s2之间的距离为d 双缝到屏间的距离为l 屏上一点p到双缝距离分别为r1和r2 由图13 2 1可以知双缝s1和s2到屏上p的路程差为 r 光程差 r r2 r1 2 干涉与衍射的比较 名师点睛 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 只是近似规律 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 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上 一端用薄片垫起 构成空气劈尖 让单色光从上方射入 如图13 2 2所示 这时可以看到亮暗相间的条纹 下面关于条纹的说法中正确的是 图13 2 2 a 干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果b 干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果c 将上玻璃板平行上移 条纹向着劈尖移动d 观察薄膜干涉条纹时 应在入射光的另一侧 解析 选ac 根据薄膜干涉的产生原理 上述现象是由空气膜前后表面反射的两列光叠加而成 当波峰与波峰 波谷与波谷相遇叠加时 振动加强 形成亮条纹 所以a项对 b项错 因相干光是反射光 故观察薄膜干涉时 应在入射光的同一侧 故d项错误 根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的 当上玻璃板平行上移时 同一厚度的空气膜向劈尖移动 故条纹向着劈尖移动 故c项正确 二 电磁波谱的分析应用 名师点睛 1 频率和波长不同的电磁波 表现出不同的特性 其中波长较长的无线电波和红外线等 易发生干涉 衍射现象 波长较短的紫外线 x射线 射线等 穿透能力较强 2 电磁波谱中 相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线 如紫外线和x射线 x射线和 射线都有重叠 但它们产生的机理不同 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 关于电磁波谱 下列说法中正确的是 a 红外线比红光波长长 它的热作用很强b x射线就是伦琴射线c 阴极射线是一种频率极高的电磁波d 紫外线的波长比伦琴射线长 它的显著作用是荧光作用 解析 选ab 从电磁波的基本概念进行分析 在电磁波谱中 红外线的波长比可见光长 而红光属于可见光 故红外线的波长比红光长 红外线明显的作用是热效应 故a正确 x射线就是伦琴射线 是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波 故b正确 阴极射线与电磁波有着本质不同 电磁波在电场 磁场中不偏转 而阴极射线在电场 磁场中会偏转 电磁波在真空 中的速度是3 108m s 而阴极射线的速度总是小于3 108m s 阴极射线的实质是高速电子流 故c错误 在电磁波谱中 紫外线与伦琴射线有重叠部分 二者波长关系不确定 紫外线的显著作用是荧光作用 而伦琴射线的显著作用是穿透作用 故d错误 满分样板8分 如图13 2 3所示 在双缝干涉实验中 s1和s2为双缝 p是光屏上的一点 已知p点与s1 s2距离之差为2 1 10 6m 分别用a b两种单色光在空气中做双缝干涉实验 问p点是亮条纹还是暗条纹 经典题型探究 图13 2 3 1 已知a光在折射率为n 1 5的介质中波长为4 10 7m 2 已知b光在某种介质中波长为3 15 10 7m 当b光从这种介质射向空气时 临界角为37 3 若让a光照射s1 b光照射s2 试分析光屏上能观察到的现象 答案 1 暗条纹 2 亮条纹 3 只能观察到亮光 反思领悟 光的干涉 衍射和偏振现象是光的波动性的具体体现 对该部分内容应重视对基本概念的理解 干涉和衍射图样有相似之处 都是明暗相间的条纹 只是干涉条纹宽度和亮度基本相同 衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等 中央亮纹最宽最亮 应注意二者之间的区别 a 机械波的频率 波长和波速三者满足的关系 对电磁波也适用b 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现像c 机械波的传播依赖于介质 而电磁波可以在真空中传播d 机械波既有横波又有纵波 而电磁波只有纵波 思路点拨 从电磁波和机械波本质进行判断比较 解析 注意本题要选的是不正确选项 首先 v f适用于一切波 a正确 干涉和衍射是一切波的共性 b正确 机械波要靠介质来