适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第13章光学电磁波相对论第2讲光的干涉衍射和偏振电磁波相对论课件

这是一份适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第13章光学电磁波相对论第2讲光的干涉衍射和偏振电磁波相对论课件，共36页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础固本增分，研考点精准突破，电磁波的发射等内容，欢迎下载使用。
4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)　前后表面　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相同。  判断面凹凸的依据　　　　　
二、光的衍射1.发生明显衍射的条件:在障碍物或狭缝的尺寸　足够小　的时候,衍射现象十分明显。 衍射明显,不是衍射条件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　不透明　(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　亮斑　,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。 
三、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。 2.偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个　特定　的方向振动的光。 3.偏振光的形成(1)让自然光通过　偏振片　形成偏振光。 (2)让自然光在两种介质的界面发生反射和　折射　,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。 4.光的偏振现象说明光是一种　横　波。 
四、电磁场、电磁波、电磁波谱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.电磁波(1)电磁场在空间由近及远地传播,形成　电磁波　。 (2)电磁波的传播不需要　介质　,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度　相同　(都等于光速)。 (3)不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是不同的,频率越高,波速越　小　。 (4)v=λf,f是电磁波的频率。
4.无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率　相同　时,激起的振荡电流　最强　,这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作　调谐　。能够调谐的接收电路叫作　调谐　电路。 (3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程,叫作　解调　。解调是　调制　的逆过程,也叫作检波。 5.电磁波谱按照电磁波的　频率　或　波长　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、　可见光　、紫外线、X射线、γ射线。 
五、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　相同　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　相同　的,光速与光源、观测者间的相对运动　没有　关系。 
2.相对论时空观(1)时间延缓效应:相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个运动的时间间隔为Δτ,地面上的人观察到该物体完
易错辨析·判一判(1)太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果。(　×　)(2)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。(　×　)(3)光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象。(　√　)(4)均匀变化的磁场产生均匀变化的电场,场向外传播便形成了电磁波。(　×　)(5)光速不变原理指出,光在真空中的传播速度在不同惯性参考系中都是相同的。(　√　)
1.光的双缝干涉现象(1)亮暗条纹的判断方法①如图所示,光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上出现亮条纹。
2.薄膜干涉(1)如图所示,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。
(2)亮、暗条纹的判断①在P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍,即Δr=nλ(n=0,1,2,…),薄膜上出现亮条纹。②在Q处,两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍,即Δr=(2n+1) (n=0,1,2,…),薄膜上出现暗条纹。(3)薄膜干涉的应用干涉法检查平面,如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。
典例.如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m,B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°(sin 37°=0.6,cs 37°=0.8);分别用A、B两种单色光做双缝干涉实验,问P点处将出现亮条纹还是暗条纹?答案 暗条纹　亮条纹
对点演练1.(多选)利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度。如图甲所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图乙所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处,下列判断正确的是(　　)A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向上凸起C.条纹的c、d点对应处的薄膜厚度相同D.条纹的d、e点对应处的薄膜厚度相同答案 BC
解析 薄膜干涉是等厚干涉,即亮条纹处空气膜的厚度相同。从弯曲的条纹可知,A处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知A处凹陷,B处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知B处凸起,故A错误,B正确;由题图可知,c、d点在同一条纹上,则条纹的c、d点对应处的薄膜厚度相同,C正确;d、e点不在同一条纹上,所以对应的薄膜厚度不同,D错误。
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。
2.光的偏振(1)自然光与偏振光的比较
(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。
对点演练2.下列关于光学知识的理解正确的是(　　)A.泊松亮斑是光通过圆孔衍射时形成的B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理C.白光通过三棱镜后出现彩色图样是光的衍射现象D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度答案 B解析 泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的,A错误;光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理,B正确;白光通过三棱镜呈现彩色图样是光的折射现象,C错误;在镜头前加装一个偏振片,可减弱反射光的强度,但不会增加透射光的强度,D错误。
3.(多选)如图所示,偏振片P的透振方向(用带有双箭头的实线表示)为竖直方向。下列四种入射光束中,能在P的另一侧观察到透射光的是(　　)A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角方向振动的光答案 ABD
解析 偏振片只让沿某一方向振动的光通过,当偏振片的透振方向与光的振动方向不同时,透射光的强度不同,它们平行时最强,而垂直时最弱(没有透射光)。太阳光是自然光,光波在垂直于光的传播方向的平面内沿任意方向振动,所以在P的另一侧能观察到透射光;沿竖直方向振动的光,振动方向与偏振片的透振方向相同,可以看到透射光;沿水平方向振动的光,其振动方向与透振方向垂直,看不到透射光;沿与竖直方向成45°角方向振动的光,其振动方向与透振方向不垂直,仍可看到透射光。
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,如图所示。
(2)电磁波与机械波的比较
3.对狭义相对论的理解(1)惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫作惯性系。相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。(2)光速的大小与选取的参考系无关。(3)运动物体的长度和物理过程的快慢都跟物体的运动状态有关。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=mc2。
对点演练4.近场通信是一种短距高频的无线电技术,其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路,其终端有主动、被动和双向三种模式,最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等,刷卡时,电路发生电谐振,给电容器充电,达到一定电压后,在读卡设备发出的射频场中响应,被读或写入信息。下列说法正确的是(　　)A.LC电路的电容器在充电时,电流增大B.如果增大LC电路中电容器两极板间距离,振荡周期将增大C.LC电路中,电容器充电时,线圈中自感电动势增大D.电磁波发射时,使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振答案 C
解析 LC电路的电容器在充电时,电流减小,故A错误;增大LC电路中电容器两极板间距离,电容器的电容会变小,根据T=2 可知,LC电路的振荡周期将减小,故B错误;LC电路中,电容器充电时,电流减小得越来越快,线圈中的自感电动势增大,故C正确;电磁波发射时,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,故D错误。