第14章 第4讲 光的波动性 电磁波 相对论（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

第4讲　光的波动性　电磁波　相对论 一、光的干涉 1．定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现_____条纹；某些区域相互减弱，出现____条纹，且加强区域和减弱区域相互______的现象。 2．条件：(1)两束光的频率_______；(2)相位差______。 3．双缝干涉 (1)图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为________条纹，其余为______条纹。 亮 暗 间隔 相同 恒定 白色亮 彩色 前后表面 相同 相差不多 还小 2．三类常见衍射现象 三、光的偏振 1．自然光：包含着在垂直于传播方向上沿__________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_____的方向振动的光。 一切方向 特定 四、电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论 微点判断　 (1)光的颜色取决于折射率。 ( ) (2)只有频率相同的两列光波才可能产生干涉。 ( ) (3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。 ( ) (4)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。 ( ) (5)自然光是偏振光。 ( ) (6)无线电波不能发生干涉和衍射现象。 ( ) (7)波长不同的电磁波在本质上完全不同。 ( ) (8)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。 ( ) × √ × × × × × × (一) 光的干涉现象 研清微点1　光的双缝干涉的理解　 1．(2022·浙江6月选考)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 研清微点2　双缝干涉中亮、暗条纹的判断　 2．在如图所示的双缝干涉实验中，使用波长λ为600 nm的橙色 光照射，在光屏中心P0点呈现亮条纹。若P0点上方的P点到 S1、S2的路程差恰为λ，现改用波长为400 nm的紫光照射，则 (　 ) A．P0和P都呈现亮条纹 B．P0为亮条纹，P为暗条纹 C．P0为暗条纹，P为亮条纹 D．P0和P都呈现暗条纹 答案：B　 答案：D 研清微点3　薄膜干涉的理解及应用　 4． (2021·浙江6月选考)(多选)肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间 距上面宽、下面窄。下列说法正确的是 (　 ) A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形 B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化 D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90° 解析：肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形，A正确；薄膜干涉是等厚干涉，其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，B正确；形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，肥皂膜从形成到破裂的过程上面越来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，C错误；将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，由于重力，表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90°，D错误。 答案：AB　 5．(2021·山东等级考) 用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗 相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化 图像，可能正确的是 (　 ) 解析：根据薄膜干涉的形成规律，若薄膜厚度d均匀变化时，会产生等间距的明暗相间的条纹，现在条纹间距不等，说明薄膜厚度d不是线性变化的， 故A、B错误；由于条纹间距变大，说明薄膜厚度d的变化趋缓，反映到d-x图像中即图像的斜率减小，故C错误，D正确。 答案：D 一点一过 薄膜干涉的理解和应用 (1)形成：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。 (二) 光的衍射、偏振现象 研清微点1　衍射现象的理解　 1．(多选)关于衍射，下列说法正确的是 (　 ) A．光的衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B．双缝干涉中也存在衍射现象 C．一切波都很容易发生明显的衍射现象 D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 解析：光的衍射图样是光波的叠加现象，双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象，一般来说既有干涉又有衍射，A、B正确。一切波