届高三物理一轮复习江苏第十二章 学案58光的波动性 电磁波 相对论Word文件下载.docx

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D．通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹

4．下列说法中正确的是（　　）

A．相对性原理能简单而自然地解释电磁学的问题

B．在真空中，若物体以速度v背离光源运动,则光相对物体的速度为c－v

C．在真空中,若光源向着观察者以速度v运动，则光相对于观察者的速度为c＋v

D．麦克耳孙-莫雷实验得出的结果是：

不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

二、思想方法题组

5．在杨氏双缝干涉实验中，如果（　　）

A．用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹

B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹

C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹

D．用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹

6．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（　　）

A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波

B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的

C．伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的

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

一、光的干涉

1．双缝干涉现象中明暗条纹产生的条件及分布规律

（1）相干光源的两列光波到达某点的路程差等于波长的整数倍时，该处光相互加强,出现亮条纹；

当到达某点的路程差为半波长的奇数倍时，该处光互相减弱，出现暗条纹．双缝干涉中央条纹为明条纹．

（2）双缝干涉是等间距的，相邻明条纹（或暗条纹）间的距离与波长成正比（装置已确定的情况下）．利用双缝干涉实验可测量光波的波长．

2．薄膜干涉的应用

干涉法检查平面如图1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；

若平面不平整，则干涉条纹发生弯曲．

图1

【例1】两个狭缝相距0.3mm，位于离屏50cm处,现用波长为600nm的光照射双缝．则:

（1）两条相邻暗条纹间的距离是多少？

（2）若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少？

（n水＝）

［规范思维］

［针对训练1］　（2010·

江苏·

12B

（2））如图2所示，

图2

在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5。

30×

10－7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7。

95×

10－7m，则在这里出现的应是________（选填“明条纹"

或“暗条纹”）．现改用波长为6.30×

10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________（选填“变宽"

、“变窄"

或“不变"

）．

二、光的衍射和偏振

1．衍射条纹产生的实质

是光波发生干涉的结果,即相干波叠加的结果．当光源发出的光照射到小孔或障碍物时，小孔处或障碍物的边缘可看成许多点光源，这些点光源是相干光源，发出的光相干涉，形成明暗相间的条纹．

2．光的偏振

（1）除了从光源直接发出的光外,日常生活中遇到的光大都是偏振光．

（2）偏振光的理论意义及应用

①理论意义：

光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波．光的偏振现象说明光波是横波．

②应用：

照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．

【例2】

图3

抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图3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条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是（　　）

A．这里应用的是光的衍射现象

B．这里应用的是光的干涉现象

C．如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗

D．如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细

[规范思维]

【例3】（2009·

福建·

13）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）

A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象

D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

[针对训练2]　

（1）肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是____________现象；

露珠在太阳光照射下呈现的彩色是____________现象;

通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是____________现象．

（2）凡是波都具有衍射现象，而把光看作直线传播的条件是________．要使光产生明显的衍射，条件是__________________________________________________________

________________________________________________________________________.

（3）当狭缝的宽度很小并保持一定时,用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）如图4所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明____．

图4

三、电磁场和电磁波

1．麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦电磁场理论

2．电磁波

（1）产生:

变化的电场和变化的磁场总是交替产生，由发生区域向周围空间传播开去，就形成电磁波．

（2）特点:

①电磁波是横波，电场强度E和磁感应强度B的方向都与传播方向垂直．②电磁波传播时不需要任何介质，在真空中传播的速度最大，c＝3×

108m/s.③电磁波本身是一种物质，它具有能量．④具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象．

3．电磁波谱

（1）不同的电磁波，由于频率和波长的不同，因而表现出不同的特性．波长较长的无线电波和红外线，很容易发生干涉、衍射现象，而对于波长较短的紫外线、X射线、γ射线，不容易观察到它们的干涉、衍射现象．

（2）在电磁波谱中，能引起视觉的可见光是频率范围很窄的一段电磁波．

【例4】（2010·

天津理综·

1）下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场

B．电磁波在真空和介质中传播速度相同

C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波

D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

【例5】（2009·

四川理综·

14）关于电磁波，下列说法正确的是（　　）

A．雷达是用X光来测定物体位置的设备

B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调

C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光

D．变化的电场可以产生变化的磁场

四、相对论

相对论问题重点掌握狭义相对论的两个基本假设、相对论质量公式、相对论质能方程．

【例6】（2009·

12B

（1））如图5所示，强强乘坐速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．（填写选项前的字母）

图5

A．0.4cB．0。

5cC．0.9cD．1。

0c

【基础演练】

1．下列现象中能证明光是横波的是（　　）

A．光的色散B．光的干涉

C．光的衍射D．光的偏振

2．（2009·

2）下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A．电磁波必须依赖介质传播

B．电磁波可以发生衍射现象

C．电磁波不会发生偏振现象

D．电磁波无法携带信息传播

3．（2010·

北京理综·

13）属于狭义相对论基本假设的是：

在不同的惯性系中（　　）

A．真空中光速不变

B．时间间隔具有相对性

C．物体的质量不变

D．物体的能量与质量成正比

4．在观察光的衍射的实验中，分别观察到如图6（a）、（b）所示的清晰的明暗相间的图样,图中黑线为暗纹．那么障碍物应是（　　）

图6

A．（b）图对应的是很小的中间有小圆孔的不透明圆板

B．（a）图对应的是很大的不透明圆板

C．（b）图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板

D．（a）图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板

5。

图7

（2011·

北京·

14）如图7所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（　　）

A．增大S1与S2的间距

B．减小双缝屏到光屏的距离

C．将绿光换为红光

D．将绿光换为紫光

6．（2010·

上海·

7）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（　　）

A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线

B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线

C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波

D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线

7．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时，能使被照射物品处灯光产生的热效应大大降低，从而广泛应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原理之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面镀上一层薄膜（例如氟化镁）,这种膜能消除不镀膜时从玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．用λ表示此红外线在膜中的波长，则所镀膜的厚度最小应为（　　）

A。

B.

C。

D．λ

8．（2011·

天津·

6）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲>

Δx乙，则下列说法正确的是（　　）

A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生

B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长

C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量

D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光

9．在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q。

在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是（　　）

A．Q不动,旋转偏振片P，屏上光的亮度不变

B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱

C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变

D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

【能力提升】

10．（2008·

海南·

18

（1））设宇宙射线粒子