2024版高考物理一轮总复习专题十二机械振动光学第4讲光的波动性电磁波课件

第4讲光的波动性、电磁波一、光的干涉1.定义：在两列光波的叠加区域，某些区域的光被________，出现亮纹，某些区域的光被________，出现暗纹，且________和________互相间隔的现象叫作光的干涉现象.

2.条件：两列光的________，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象.

加强

减弱

加强

减弱

频率相等

3.双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是____________的相干光波，屏上某点到双缝的路程差是______________处出现亮条纹；路程差是半波长的________处出现暗条纹.相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为____________.

4.薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)_________反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度________.

频率相等

波长的整数倍

奇数倍

前后表面

相同

二、光的衍射1.光的衍射现象：光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫作光的衍射.2.光发生明显衍射现象的条件：当孔或障碍物的尺寸比光波波长________，或者跟光波波长________时，光才能发生明显的衍射现象.

小

相差不多

3.衍射图样.(1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同.白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是________光，最远离中央的是________光.

(2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环.(3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的________斑，这是光能发生衍射的有力证据之一.

紫

红

亮

三、光的偏振1.偏振光：在与光传播方向垂直的平面内，在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光.光的偏振现象证明光是________(填“横波”或“纵波”).

2.自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿________振动的光，而且沿各个方向振动的光波的________都相同，这种光叫作自然光.

横波

各个方向

强度

四、电磁波1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生________，变化的电场产生________.

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.(1)电磁波是横波，在空间传播________介质.

(2)真空中电磁波的速度为________m/s.

(3)电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象.电场

磁场

不需要

3.0×1084.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.

频率

波长

可见光

五、电磁波的发射与接收1.电磁波的发射.(1)发射条件：足够高的________和________.

(2)调制分类：调幅和调频.2.电磁波的接收.(1)调谐：使接收电路产生________的过程.

(2)解调：使声音或图像信号从__________中还原出来的过程.

频率

开放电路

电谐振

高频电流

1.[干涉](多选)下列属于光的干涉现象的是(

)【答案】BC2.[双缝干涉](多选)红外线探测人体体温在日常生活中得到广泛应用，表明物理常识在生活中无处不在.以下物理学知识的相关叙述中正确的是(

)A.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振C.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线【答案】AC3.[光的频率]如图所示，我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究达到一个新的高度，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是(

)A.米波的频率比厘米波频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D.不可能产生干涉和衍射现象【答案】C

考点1光的干涉[基础考点]1.杨氏双缝干涉(1)原理如图所示.

2.薄膜干涉(1)如图所示，由于重力作用，肥皂液膜上薄下厚.(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.(5)等倾干涉条纹是均匀的，相邻明纹间的高度差是一个常数，是由厚度决定的.1.(2022年浙江卷)关于双缝干涉实验，下列说法正确的是(

)A.用复色光投射就看不到条纹B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大【答案】B

2.(2022年山东卷)(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L.同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样.下列描述正确的是(

)A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C.照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D.照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹【答案】ACD

考点2光的衍射和偏振[基础考点]1.衍射与干涉的比较两种现象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间距相等亮度中央条纹最亮，两边变暗清晰条纹，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2.干涉与衍射的本质光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理.在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹.3.光的偏振的理解(1)自然光与偏振光的比较.类别自然光(非偏振光)偏振光光的来源从普通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(2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等.1.如图所示，关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是(

)甲：单色光通过劈尖产生明暗条纹

乙：单色光通过牛顿环产生明暗条纹丙：单色光通过双缝产生明暗条纹丁：单色光通过单缝产生明暗条纹A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C.丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大D.丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹【答案】D

【解析】丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其他三个均为光的干涉条纹，A错误，D正确；牛顿环产生明暗条纹是不等距的，B错误；丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，C错误.2.(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的