第十四章 第2讲 光的波动性 电磁波-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第讲　光的波动性　电磁波 [教材阅读指导] (对应人教版选择性必修第一册、必修第三册、选择性必修第二册相关内容及问题) 　选择性必修第一册第四章第3节，阅读“干涉条纹和光的波长之间的关系”这一部分内容，用如图4.3－4的同一装置分别使红光和蓝光发生干涉现象，哪种光的条纹间距较大？依据是什么？ 提示：据Δx＝λ，红光的条纹间距较大。 　选择性必修第一册第四章第3节[练习与应用]T2，两列光干涉时，光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系？ 提示：亮条纹到两光源的距离差为半波长的偶数倍；暗条纹到两光源的距离差为半波长的奇数倍。 　选择性必修第一册第四章第3节[练习与应用]T4，再做该题，抽去一张纸片后，干涉条纹变密还是变疏？ 提示：变疏。 　选择性必修第一册第四章第4节图4.4－4、选择性必修第一册第四章第5节图4.5－2，比较这两个图，双缝干涉图样和单缝衍射图样有什么异同？ 提示：不同之处：干涉条纹是等间距等宽度的，衍射条纹的中央亮纹最宽，越向两侧条纹越窄，间距越小。 相似之处：双缝间距或单缝宽度越窄，光的波长越长，条纹间距越大。 　选择性必修第一册第四章第5节[练习与应用]T3；T4。 提示：T3：三角形→圆形→彩色三角形环，分别对应光的直线传播→小孔成像(光的直线传播)→光的衍射。 T4：可见光通过瞳孔时发生衍射，则外部世界是模糊的。 　选择性必修第一册第四章第6节，阅读[演示]“观察光的偏振现象”，图4.6－3丙中，若使偏振片Q在垂直于光的传播方向上逐渐旋转90°，光屏上会有什么变化？ 提示：由暗变亮。 　必修第三册第十三章第4节图13.4－4，熟悉电磁波谱及其应用。 　选择性必修第二册第四章，阅读“2　电磁场与电磁波”这一节内容，理解麦克斯韦电磁场、电磁波理论，以及电磁波的性质。 物理观念　光的干涉 1．如果两列光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同，就会发生干涉现象。 2．光的双缝干涉 (1)原理如图2所示。 (2)出现亮、暗条纹的条件 ①光的路程差r2－r1＝±kλ(k＝0，1，2…)，光屏上出现亮条纹。 ②光的路程差r2－r1＝±(2k＋1)(k＝0，1，2…)，光屏上出现暗条纹。 (3)相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距公式：Δx＝λ。 (4)干涉条纹的特点 ①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹，如图3所示。 ②白光：光屏上出现彩色条纹且中央亮条纹是白色(填写颜色)，即发生色散，如图4所示。 3．薄膜干涉 (1)原理：如图5所示，不同位置的薄膜，厚度不同，因此在膜上不同的位置，来自前后两个面的反射光的路程差不同，叠加后出现明暗相间的条纹。 (2)应用 ①增透膜和增反膜。 ②利用薄膜干涉的原理对镜面或其他精密的光学平面的平滑度进行检测。 (3)图样特点：同一条亮(或暗)条纹对应薄膜的厚度相等。单色光照射薄膜形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时，形成彩色条纹，即薄膜干涉中的色散。 物理观念　光的衍射 1．几种典型衍射条纹的特点 (1)单缝衍射：①单色光的衍射图样中间为宽且亮(填特点)的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗；单色光的波长越长，单缝越窄，中央亮纹越宽。如图7所示。 ②白光的衍射图样中间为宽且亮的白条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹，如图8所示，这是光在衍射时的色散。 (2)圆孔衍射：如图9所示，中央是大且亮的圆形光斑，周围分布着明暗相间的不等距圆环，且越靠外，亮圆环越窄越暗。 (3)圆盘衍射(泊松亮斑)：如图10所示，当光照到不透明的半径很小的小圆盘上时，对于一定的波长，在适当的距离上，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。 2．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，衍射现象才会十分明显。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。 物理观念　光的偏振 1．偏振 在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直。不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的，这个现象称为“偏振现象”。横波的振动方向称为“偏振方向”。 2．自然光 太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源发出的光，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，这种光叫作自然光。如图11所示。 3．偏振光 在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光，叫作偏振光。光的偏振证明光是横波。自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。 偏振光并不罕见。除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光(如图12所示)，入射角变化时偏振的程度也有变化。 物理观念　电磁波的产生、发射、传播和接