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    2022届新高考一轮复习人教版 第十四章 第4讲 光的波动性 电磁波和相对论 课件(43张)

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    这是一份2022届新高考一轮复习人教版 第十四章 第4讲 光的波动性 电磁波和相对论 课件(43张),共43页。PPT课件主要包含了明暗相间,相差不多,逐渐变暗,同心圆环,不透明,某一特定,一切方向,不需要,0×108,同样适用等内容,欢迎下载使用。
    一、光的干涉1.产生条件两列光的 相同,振动方向 ,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样。
    2.两种典型的干涉(1)杨氏双缝干涉①原理如图所示。 ②明、暗条纹的条件
    (2)薄膜干涉①相干光:光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个表面 的两列光波。②图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对应薄膜的 相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白光照射薄膜时,形成彩色条纹。
    二、光的衍射 偏振1.光的衍射(1)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。
    (2)衍射条纹的特点①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较
    ②泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到 (选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。
    2.光的偏振现象(1)偏振光波只沿 的方向的振动。(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。
    (3)偏振光在 于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是 。自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。
    三、电磁波与相对论1.电磁波的产生(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;③v=λf对电磁波 ;④电磁波能产生反射、折射、 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①要有足够高的 ;②电路必须 ,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 和调频两种方式,解调是调制的逆过程。(3)电磁波谱①定义:按电磁波的波长从长到短分布是 、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ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。
    ②电磁波谱的特性及应用
    3.狭义相对论(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 的,光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。
    4.相对论质能关系: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= 。
    1.(多选)关于波的干涉和衍射,下列说法正确的是(   )A.衍射是一切波特有的现象B.两列波发生干涉时,振动加强区域的质点的位移一定始终最大C.声波容易发生衍射是因为声波的波长较长D.观察薄膜干涉时,应该在入射光的同一侧
    解析:衍射是一切波特有的现象,选项A正确;两列波发生干涉时,振动加强区域的质点振动始终加强,不是位移始终最大,选项B错误;声波容易发生衍射是因为声波的波长较长,选项C正确;薄膜干涉是两列频率相同的反射光在薄膜上出现的现象,因此应在入射光的同一侧观察,选项D正确。
    2.(2021·适应性测试江苏卷)小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光,转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是(   )A.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起起偏器的作用B.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起检偏器的作用C.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起起偏器的作用D.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起检偏器的作用
    解析:发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光,而阳光本身是自然光,在反射时发生了偏振,当偏振片的方向与光的偏振方向平行时,通过的光最强,而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时,通过的光最弱,因此镜片起到检偏器的作用,故选B。
    3.如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则(   )A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大B.在真空中a、b两光传播速度不相同C.从真空射入同种介质发生全反射时,a光全反射临界角小D.从同种介质射入真空发生全反射时,a光全反射临界角小
    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,如图所示。(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.电磁波谱分析及应用
    4.(多选)(2021·河南开封高三检测)关于电磁波谱,下列说法正确的是(   )A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
    解析:紫外线比紫光的波长短,更不容易发生干涉和衍射,选项C错误;在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是无线电波,选项D错误。
    5.(多选)关于电磁波的发射和接收,下列说法正确的是(   )A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有检波过程
    解析:有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流和电视信号的频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象,与机械振动中的共振有些相似;电视机显示图像时,必须通过检波过程,把有效的信号从高频调制信号中取出来,否则就不能显示,故A错误,B、C、D正确。
    易错警示对电磁波认识的2点注意(1)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、γ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γ射线都有重叠,但它们产生的机理不同。
    6.(多选)在狭义相对论中,下列说法正确的有(   )A.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B.质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关C.时间间隔的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D.在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,在其他一切惯性系中也是同时发生的
    解析:根据狭义相对论可知,光速是速度的极限值,而且是不变的,所以A正确;根据狭义相对论可知,长度、质量、时间间隔都与运动状态有关,且都给出了具体的计算公式,所以B正确,C错误;同时是相对的,所以D错误。
    7.(1)一列火车以速度v匀速行驶,车头、车尾各有一盏灯,某时刻路基上的人看见两灯同时亮了,那么车厢中的人看见的情况是什么呢?(2)一张宣传画是边长为5 m的正方形,一高速列车以2×108 m/s的速度接近此宣传画,在司机看来,这张宣传画是什么样子?(3)远方的一颗星以0.8c的速度离开地球,在地球上测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化,求在此星球上测其闪光周期为多大?
    答案:(1)车头的灯先亮 (2)3.7×5 m2的画 (3)3昼夜

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