选考部分 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 第 4单元 光的波动性 电磁波 相对论 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 理清教材 网控基础点 提炼命题源 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 一 、 光的波动性 1 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 _和 _互相间隔的现象叫做光的干涉现象 (2)条件 两列光的 _， 且具有恒定的相位差 ， 才能产生稳定的干涉现象 (1)加强 减弱 加强 减弱 (2)频率相等 读读教材 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 (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 _的相干光波 ， 屏上某点到双缝的路程差是 _处出现亮条纹；路程差是半波长的 _处出现暗条纹相邻的明条纹(或暗条纹 )之间距离 、 双缝间距 _ (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 _ ( 3 ) 相同 波长的整数倍 奇数倍 x ( 4 ) 前后表面 相同 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 2 光的衍射 (1)光的衍射现象 光在遇到障碍物时 、 偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象 (2)光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长 _， 或者跟光波波长_时 ， 光才能发生明显的衍射现象 (3)衍射图样 单缝衍射：中央为亮条纹 ， 向两侧有明暗相间的条纹 ， 但间距和亮度不同白光衍射时 ， 中央仍为白色 ， 最靠近中央的是_， 最远离中央的是 _ (2)小 相差不多 (3) 紫光 红光 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环 泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后 ， 在圆板的阴影中心出现的 _斑 ， 这是光能发生衍射的有力证据之一 3 光的偏振 (1)自然光与偏振光的区别 自然光：在垂直于传播方向上沿 _方向振动的光 ， 而且沿着各个方向振动的光波的 _都相同 偏振光：在垂直于光波传播方向的平面上 ， 只沿某个_方向振动的光 亮 3 (1)各个 强度 特定 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 (2)偏振光的产生方式 通过两个共轴的偏振片观察自然光 ， 第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光 ， 叫 _第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光 ， 叫 _ 自然光射到两种介质的交界面上 ， 如果光入射的方向合适 ，使反射光和折射光之间的夹角恰好是 _时 ， 反射光和折射光都是偏振光 ， 且偏振方向相互 _ (3)偏振光的理论意义及应用 理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是一种波 ， 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 _ 应用：照相机镜头 、 立体电影 、 消除车灯眩光等 (2)起偏器 检偏器 90 垂直 (3)横波 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 二 、 电磁场 、 电磁波 1 电磁波的产生 (1)麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场产生 _， 变化的电场产生 _ (2)电磁场： 变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个 _， 这就是电磁场 (3)电磁波： 电磁场 (电磁能量 )由近及远地向周围传播形成电磁波 电磁波是横波 ， 在空间传播 _介质 (1)电场 磁场 (2)整体 (3)不需要 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 真空中电磁波的速度为 _ m/s v _ 电磁波能产生反射 、 折射 、 _和衍射等现象 2 电磁波的发射与接收 (1)发射电磁波的条件： 要有足够高的 _； 电路必须 _， 使振荡电路的电场和磁场能分散到尽可能大的空间 (2)调制有 _和调频两种方式 ， 解调是调制的逆过程 (3)电磁波谱： 按电磁波的波长从长到短分布是 _、 红外线 、 可见光 、紫外线 、 射线 ， 形成电磁波谱 108 成立 干涉 2.(1)频率 开放 (2)调幅 (3)无线电波 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 电磁波谱的特性 、 应用： 热效应 荧光效应 电磁 波谱 频率 /真空中 波长 /m 特 性 应用 递变 规律 无线 电波 10 3波动性强 ， 易发生衍射 无线电技术 红外线 1011 101510 3 10 7_ 红外线遥感 可见光 101510 7引起视觉 照相 、 摄影 紫外线 1015 101710 7 10 9化学效应 、_ 、 能杀菌 医用消毒 、 防伪 X 射线 1016 101910 8 10 11贯穿性强 检查 、 医用透视 射线 1019 10 11贯穿本领最强 工业探伤 、 医用治疗 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 三 、 相对论 1 狭义相对论的基本假设 (1)在不同的惯性参考系中 ， 一切物理规律都是相同的惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立 ， 这个参考系叫做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)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 ， 光速的大小与选取的参考系无关 ， 因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的 ， 无任何前提条件 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 2 时间和空间的相对性 (1)时间间隔的相对性： t _. (2)长度的相对性： l _ 3 狭义相对论认为物体的质量 其关系式为 m _. 2 . ( 1 ) 1 2 ) l 0 1 1 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 1 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹 ， 通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹 ， 这两种现象( ) A 都是光的衍射现象 B 都是光的干涉现象 C 前者是光的干涉现象 ， 后者是光的衍射现象 D 前者是光的衍射现象 ， 后者是光的干涉现象 练练基础 题组一 光的波动性 解析： 根据干涉和衍射的条件 ， 两块玻璃板的空气层形成薄膜干涉 ， 日光灯发出的光通过狭缝会发生衍射现象 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 2 (多选 )在观察光衍射的实验中 ， 分别观察到如图甲 、 乙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( ) A乙图对应的是很小的不透明圆板 B甲图对应的是很大的不透明圆板 C乙图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板 D甲图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 解析： 比较两图 ， 它们的背景明显不同 ， 甲图的背景为黑色阴影 ， 说明障碍物应是很大的不透明挡板 ， 中间有透光并且带有衍射图样的花纹 ， 说明挡板的中间有小圆孔 ， 图的背景为白光 ， 说明周围没有障碍物 ， 中间有不透光圆形阴影 ， 并且带有衍射图样的花纹 ， 说明中间存在很小的不透明圆板 ， 乙图正中央的小亮点是泊松亮斑 ， 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 3 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 题组二 电磁场 、 电磁波 解析： 如果电场 (或磁场 )是均匀变化的 ， 产生的磁场 (或电场 )是恒定的 ， 不能产生新的电场 (或磁场 )， 因而不能产生电磁波 ， 磁波在真空中的传播速度为光速 c， 在介质中的传播速度小于光速 c， 发生衍射现象时 ， 不再沿直线传播 ， 波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不大或比波长还要小 ， 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 4 (2015潍坊模拟 )(多选 )有关电磁波和声波 ， 下列说法正确的是 ( ) A 电磁波的传播不需要介质 ， 声波的传播需要介质 B 由空气进入水中传播时 ， 电磁波的传播速度变小 ， 声波的传播速度变大 C 电磁波是横波 ， 声波也是横波 D 由空气进入水中传播时 ， 电磁波的波长变长 ， 声波的波长变短 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 解析： 电磁波本身就是一种物质 ， 它的传播不需要介质 ， 而声波的传播需要介质 ， 选项 磁波由空气进入水中时 ， 传播速度变小 ， 但声波在水中的传播速度比其在空气中大 ， 选项 磁波的传播方向与 E、 是横波 ， 而声波是纵波 ， 选项 磁波由空气进入水中传播时 ，波速变小 ， 波长变小 ， 而声波由空气进入水中传播时 ， 波速变大 ，波长变大 ， 选项 故答案为 A、 B. 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 5 如图所示 ， 强强乘坐速度为 的宇宙飞船追赶正前方的壮壮 ， 壮壮的飞行速度为 则壮壮观测到该光束的传播速度为 ( ) A B C D 题组三 相对论 解析： 由狭义相对论的基本假设 ， 光速的大小与选取的参考系无关 ， 选项 选修 3 4 振动与波动 光学 相对论 突破核心 理清教材 6 ( 2 0 1