2026届高考物理二轮专项提升课件：光的干涉、衍射和偏振和电磁波相对论

该高中物理高考复习课件聚焦光的干涉、衍射、偏振及电磁波相对论核心考点，依据高考评价体系梳理双缝干涉、薄膜干涉应用、电磁波传播特性等高频考点，通过易错辨析和典题归类，明确计算、现象分析、应用判断等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“考点突破+科学思维培养”，如以双缝干涉条纹间距公式（Δx=lλ/d）为模型，通过典题1（双缝间距变化对条纹影响）训练科学推理，结合薄膜干涉检查平面（典题3）强化科学探究，帮助学生掌握解题技巧，助力教师高效指导高考冲刺。

光的干涉、衍射和偏振和电磁波相对论 考点一　光的干涉现象的理解及应用 强基础•固本增分 光的干涉 1.定义:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被　　　　,出现亮纹,某些区域的光被　　　　,出现暗纹,且亮暗条纹互相间隔的现象叫作光的干涉现象。  2.条件:两列光的　　　　　　　、相位差恒定、振动方向相同,才能产生稳定的干涉现象。  加强 减弱 频率相同 4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)　　　　　　　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。  3.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是_______　　　　　的相干光,屏上某点到双缝的路程差是　　　　 　　,该点出现亮条纹;路程差是半波长的　　　　,该点出现暗条纹。相邻的亮条纹(或暗条纹) 之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为　　　　　。  相同 半波长的偶数倍 奇数倍 前后表面 √ √ × √ 提示 灯焰的像由明暗相间的水平条纹组成。如果用白光做实验,肥皂膜上会出现彩色水平条纹。 研考点•精准突破 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光的路程差r2-r1=(2k+1) (k=0,1,2,…)时,光屏上出现暗条纹。 (2)相邻两条亮(或暗)条纹的中心间距:Δx= ,其中l是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是光波的波长。 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。 考向一 双缝干涉 典题1用某种单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图乙所示,图中虚线是亮条纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的(　　) B 典题2 如图所示,利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果,下列说法正确的是(　　) A.光屏上的条纹关于平面镜M上下对称 B.相邻亮条纹的间距为 C.若将平面镜向右移动一些,相邻亮条纹间距不变 D.若将平面镜向右移动一些,亮条纹数量保持不变 C 解析 根据双缝干涉原理,当光程差为波长的整数倍时出现亮条纹,当光程差为半波长的奇数倍时出现暗条纹,可知,光屏上的条纹与镜面平行,并非关于平面镜M上下对称,故A错误;根据双缝干涉相邻亮条纹之间的距离公式Δx= λ,其中d=2a,L=b+c,所以相邻两条亮条纹之间的距离为Δx= ,故B错误;若将平面镜向右移动一些,不影响光源的像的位置和L的大小,相邻亮条纹间距不变,故C正确;若将平面镜向右移动一些,射到平面镜边缘的两条光线射到屏上的位置向下移动,宽度减小,而条纹间距不变,亮条纹数量减少,故D错误。 考向二 薄膜干涉 典题3如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是(　　) A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动 B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动 C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动 D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动 A 解析 由于C的膨胀系数小于G的膨胀系数,因此温度升高时,劈形空气层的厚度变大,条纹间水平距离差减小,条纹向左移动,选项B、C、D错误,A正确。 易错提醒研究干涉现象时的三点注意 (1)只有相干光才能形成稳定的干涉图样,光的干涉是有条件的。 (2)单色光形成明暗相间的干涉条纹,白光形成彩色条纹。 (3)双缝干涉条纹间距:Δx= ,其中l是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是入射光波的波长。 考点二　光的衍射和偏振现象 强基础•固本增分 一、光的衍射 1.发生明显衍射的条件:在障碍物或狭缝的尺寸　　　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 衍射类型 单缝衍射 圆孔衍射 单色 光 中央为亮且宽的条纹,两侧为　　　　　　　的条纹,且越靠外,亮条纹的亮度 　　　　,宽度　　　　  中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着 　　　　　的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越　　　　,宽度越　　　　;相邻亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而　　　  足够小 明暗相间 越低 越窄 明暗相间 低 窄 减小 二、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。  3.偏振光的形成 (1)让自然光通过　　　　　　形成偏振光。  (2)让自然光在两种介质的界面发生反射和　　　　,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　　　　波。  一切方向 特定 偏振片 折射 横 提示 由于可见光的波长在1×10-6 m左右,如果用衍射光栅测量波长,狭缝间距越接近波长,衍射现象越明显,测量波长越准确。故选D。 研考点•精准突破 1.对光的衍射的理解 (1)干涉和衍射是波的特征。光遇到任何障碍物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 类别 自然光(非偏振光) 偏振光 光的 来源 从普通光源发出的光 自然光通过偏振片后的光 光的振 动方向 在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任意方向,且沿各个方向振动的光的强度相同 在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿特定方向 (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。 考向一 光的衍射 典题4 (2023山东潍坊模拟)关于下列图片所示的现象或解释,说法正确的是(　　) A.甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象 B.乙图为单缝衍射,若仅减弱单色光的强度,中央亮条纹变窄 C.丙图中的“泊松亮斑”,是小圆孔衍射形成的图样 D.丁图是利用偏振眼镜观看立体电影,说明光是横波 D 解析 甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象,选项A错误;乙图为单缝衍射,若仅减弱单色光的强度,因波长不变,则中央亮条纹宽度不变,选项B错误;丙图中的“泊松亮斑”,是小圆板衍射形成的图样,选项C错误;丁图是利用偏振眼镜观看立体电影,说明光是横波,选项D正确。 考向二 光的偏振 典题5 透过偏振片观察手机屏幕上的字。随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,则(　　) A.人看到的光是偏振光,光的振动方向与传播方向垂直 B.人看到的光是偏振光,光的振动方向与传播方向平行 C.人看到的光是自然光,光的振动方向与传播方向垂直 D.人看到的光是自然光,光的振动方向与传播方向平行 A 解析 随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,说明人看到的光是偏振光,偏振光的振动方向与传播方向垂直,故A正确,B、C、D错误。 考点三　电磁振荡　电磁场和电磁波　相对论时空观 强基础•固本增分 一、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　　　　,变化的电场能够在周围空间产生　　　　。  2.电磁波 (1)电磁场在空间由近及远地传播,形成　　　　　　。  (2)电磁波的传播不需要　　　　,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度　　　　(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　　　　。  (4)v=λf,f是电磁波的频率。 电场 磁场 电磁波 介质 相等 小 3.电磁波的发射 开放 高频振荡 振幅 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　　　　时,激起的振荡电流　　　　,这就是电谐振现象。  (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作　　 。能够调谐的接收电路叫作 　　　　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　　　　。解调是　　　　的逆过程,也叫作检波。  5.电磁波谱 按照电磁波的　　　　或　　　　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、　　　　　、紫外线、X射线、γ射线。  相同 最强 调谐　 调谐 解调 调制 频率 波长 可见光 二、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　　　　关系。  相同 相同 没有 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 成这个动作的时间间隔为Δt,那么两者之间的关系是　　　　　　　。  (2)长度收缩效应:如果与杆相对静止的人测得杆长是l0,沿着杆的方向,以v 相对杆运动的人测得杆长是l,那么两者之间的关系是　　 　　。  研考点•精准突破 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。电磁波的电场方向、磁场方向、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 比较项 电磁波 机械波 产生 由周期性变化的电场、磁场产生 由质点(波源)的振动产生 波速 在真空中等于光速c=3×108 m/s,在介质中与频率有关 与介质有关,与频率无关 是否需要 介质 不需要介质(在真空中仍可传播) 必须有介质(真空中不能传播) 能量传播 电磁能 机械能 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。 考向一 电磁振荡 典题6 某时刻LC振荡电路所处的状态如图所示,则该时刻 (　　) A.振荡电流i在增大 B.电容器上的电荷量增多 C.磁场能正在向电场能转化 D.电流的变化率增大 A 解析 图示时刻电流流向负极板,即负极板失去电子,可知,极板所带电荷量减小,即电容器在放电,振荡电流增大,A正确;根据上述可知,电容器处于放电状态,电容器上的电荷量减小,B错误;根据上述,电容器处于放电状态,电场能正在向磁场能转化,C错误;根据上述,电容器处于放电状态,电流增大,但电流增大得越来越慢,即电流变化率减小,D错误。 考向二 电磁波 典题7 使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意如图所示,以下说法正确的是(　　) A.蓝牙通信的电磁波是可见光 B.在同种介质中,蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C.两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉 D.蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速 B 解析 蓝牙通信的电磁波是无线电波,不是可见光,故A错误;在同种介质中,蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率,所以蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短,故B正确;两束蓝牙通信的电磁波若频率相同,相位差恒定,就会发生干涉,故C错误;蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速,故D错误。 考向三 无线电发射和接收 典题8我们可以通过移动电话上网购物、玩游戏、查资料等等,给我们的生活带来了便捷与欢乐。有关移动电话的下列说法错误的是(　　) A.移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波 B.移动电话只能发射电磁波,不能接收电磁波 C.移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像 D.在加油站禁止使用移动电话打电话 B 解析 移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波,选项A正确,B错误;移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像,选项C正确;为安全起见,在加油站禁止使用移动电话打电话,选项D正确。 典题9 关于无线电波的发射和接收,下列说法错误的是(　　) A.振荡电路频率越高,发射电磁波的本领就越大 B.振荡电路的电场和磁场必须集中到尽可能小的空间,这样才能有效地把能量辐射出去 C.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,有调幅和调频两种方法来调制 D.使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐 B 解析 振荡电路频率越高,单位时间内辐射的能量越高,即发射电磁波的本领越大,A正确;振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去,即要使用开放电路,B错误;在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,调制的方式有调幅和调频两种,C正确;使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,D正确。 考向四 相对论理解 典题10 (多选)联系相对论时空观,下列有关质量和长度的说法正确的是(　　) A.物体的质量与运动状态无关 B.物体的质量与运动状态有关,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计 C.物体的长度与运动状态无关 D.物体的长度与运动状态有关,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计 BD 解析 根据相对论时空观,物体的质量随速度增大而增大,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计;物体沿运动方向的长度随速度增大而减小,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计。故选B、D。 Δx=λ A B C.2倍 D.3倍 解析 由公式Δx=λ可知,当l、λ不变时,双缝间的距离与条纹间距成反比,根据题图可知2Δx=Δx',故,选项B正确。 Δx= λ Δt= l=l0 $