结束放映返回目录选修3-4机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介第4讲 光的波动性 电磁波 相对论简介 结束放映返回目录抓住 四个 考点备选视频展台突破 四个 考向 随堂 基础演练第4讲 光的波动性 电磁波 相对论简介 1.光的干涉、衍射和偏振 2.实验：用双缝干涉测光的波长 3.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生 电场 电磁波的产生、发射及接收，电磁波 及其传播 电磁波谱 4.狭义相对论的基本假设 质速关系，质 能关系 相对论质能关系式 1.光的双缝干涉现象 2.光的偏振和衍射 3.电磁场和电磁波 4.狭义相对论的简单应用机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 备选多媒体展台 1.用砂摆显示简谐运动的图像 2.单摆 3.单摆振动过程中的机械能守恒 4.面波的衍射 5.多普勒效应 6.惠更斯原理 7.全反射现象的演示 8.光的干涉-杨氏干涉实验 9.光的双缝干涉条纹的形成 10.光的单缝衍射 11.电磁振荡 12.电磁振荡的图像 13.同时的相对性 14.长度的相对性 15.时间间隔的相对性 显示/隐藏结束放映返回目录 01抓住四个考点【思维驱动】 如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为 光屏用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹 下列说法正确的是( ) A.减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小 B.增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大 C.将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小 D.将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大 考纲点击 1.光的干涉、衍射和偏振 解析/显隐结束放映返回目录 01抓住四个考点 【知识存盘】 1光的干涉和衍射比较 内容干涉衍射 现现象在光重叠区域出现现加 强或减弱的现现象光绕过绕过 障碍物偏离直线传线传 播的现现象 产产生条件两束光频频率相同、相 位差恒定障碍物或孔的尺寸与波长长 差不多或小得多 典型实验实验杨杨氏双缝缝干涉实验实验单缝单缝 衍射、圆圆孔衍射、不 透明圆盘圆盘 衍射 图图 样样 特 点不 同 点条纹宽纹宽 度条纹宽纹宽 度相等条纹宽纹宽 度不等，中央最宽宽条纹间纹间 距各相邻邻条纹间纹间 距相等各相邻邻条纹间纹间 距不等亮度情 况清晰条纹纹，亮度基本 相等中央条纹纹最亮，两边变边变 暗相同点干涉、衍射都是波特有的现现象；干涉、衍射都有 明暗相间间的条纹纹结束放映返回目录 01抓住四个考点2.薄膜干涉 (1)相干光来自于薄膜的前、后表面(或 上、下表面)反射回来的两列反射光. (2)薄膜干涉的应用：增透膜；检查工 件的平整度(如图所示) 3.自然光和偏振光的比较表 自然光(非偏振光)偏振光光的来源 直接从光源发发出的光自然光通过过偏振片后的光光的振动动 方向在垂直于光的传传播方向的 平面内，光振动动沿任意方 向，且沿各个方向光振动动 的强度相同在垂直于光的传传播方向的 平面内，光振动动沿特定方 向振动情况相同振动情况相反结束放映返回目录 01抓住四个考点 状元微博1明、暗条纹的条件 (1)单色光(如图所示) 2观察薄膜干涉条纹时，应该与光源处在薄膜的同一侧观察 动画展示 光的双缝干涉条 纹的形成动画展示:光的单缝衍射结束放映返回目录【思维驱动】 01抓住四个考点在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀 片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出 不同间隙的双缝；按图示的方法，让激光 束通过自制的双缝 (1)保持缝到光屏的距离不变,换用不同间隙 的双缝,双缝的间隙越小,屏上明暗相间的条 纹间距_(选填“越大”或“越小”); (2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离 越大，屏上明暗相间的条纹间距_(选 填“越大”或“越小”); (3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不 变的条件下，用不同颜色的光做实验，发 现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹 间距比用红色光做实验时_(选填“ 大”或“小”).考纲点击 2.实验：用双缝干涉测光的波长 转 解析越大 越大 小 结束放映返回目录 01抓住四个考点 转 原题结束放映返回目录 01抓住四个考点 【知识存盘】 结束放映返回目录 01抓住四个考点结束放映返回目录 01抓住四个考点 测量头的构造及使用 如图甲所示，测量头由分划板、目 镜、手轮等构成，转动手轮，分划 板会向左右移动，测量时，应使分 划板中心刻度对齐条纹的中心，如 图乙所示，记下此时手轮上的读数.注意事项 (1)保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮 光筒共轴 (2)保持单缝和双缝平行. 结束放映返回目录 01抓住四个考点【思维驱动】 (2012成都模拟)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电磁波是横波 C电磁波必须在介质中传播 D使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调考纲点击 3.变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电 场 电磁波的产生、发射及接收，电磁波及其传播 电 磁波谱解析 由雷达的工作原理知，雷达是用微波来测定物体位置的设 备，A错；电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互 垂直，且与波的传播方向垂直，故电磁波是横波，B对；电磁波 可以不依赖介质而传播，C错；使电磁波随各种信号而改变的技 术叫做调制，D错 答案 B 解析/显隐结束放映返回目录 01抓住四个考点 【知识存盘】 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电磁场 变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围空间产生电场， 变化的电场和磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电 磁场 3电磁波 (1)电磁场在空间由近及远的传播，形成_ (2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同 频率的电磁波传播速度是相同的(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_ (4)vf，f是电磁波的频率 电场 磁场电磁波越小结束放映返回目录 01抓住四个考点 4电磁波的发射 (1)发射条件：_电路和_信号，所以要对传 输信号进行_ (包括调幅和调频) (2)调制方式 调幅：使高频电磁波的_随信号的强弱而变调幅广 播(AM)一般使用中波和短波波段 调频：使高频电磁波的_随信号的强弱而变调频广 播(FM)和电视广播都采用调频的方法调制 5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做_能够调谐的接 收电路叫做_电路 (3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做 _检波是_的逆过程，也叫做_开放高频振荡 调制振幅频率调谐 调谐检波解调相等 最强调制结束放映返回目录 01抓住四个考点6电磁波谱 电电磁 波谱谱特性应应用真空中波长长 /m频频率/Hz递变递变 规规律无线线 电电波波动动性强， 易发发生衍射无线电线电 技术术1031019结束放映返回目录 01抓住四个考点 状元微博电磁波与机械波的区别： (1)电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播 (2)机械波的波速仅取决于介质，而电磁波的波速与介质及波的 频率均有关系 (3)机械波可以是横波也可以是纵波，电磁波只能是横波 结束放映返回目录 01抓住四个考点【思维驱动】 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 考纲点击 4.狭义相对论的基本假设 质速关系 质能关系 相对论质能关系式 【知识存盘】 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没有关系.相同相同结束放映返回目录 01抓住四个考点2相对论的质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而_，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：增大(2)物体运动时的质量总要_静止时的质量m0.3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_. 大于mc2本栏内容结束结束放映返回目录【典例1】 (2012福建卷，19)在“用双缝干涉测光的波长”实验 中(实验装置如图所示)： 下列说法哪一个是错误的_(填选项前的字母) A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上 单缝和双缝 B测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线 与该亮纹的中心对齐 C为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离 a，求出相邻两条亮纹间距xa/(n1) 测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图所示，其示数为 _mm.02突破四个考向 考向一 光的双缝干涉现象 转 解析A 1.970 结束放映返回目录解析 在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判 定光束是否沿遮光筒的轴线传播，故A错误因条纹宽度是指相 邻亮纹中心或相邻暗纹中心之间的距离，故B正确微小量累积 法可有效减小测量中的偶然误差，故C正确答案为A. 手轮上固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为47.00.01 mm，故测量结果为1.5 mm47.00.01 mm1.970 mm. 答案 A 1.970 02突破四个考向 转 原题【借题发挥】 双缝干涉测波长的易错点 (1)实验中没注意双缝和单缝是否平行而出错(2)对实验中光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上这一条件不注意而出错 结束放映返回目录【变式跟踪1】 (2010江苏高考)(1)激光具有相干性好、平行度好、 亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛下面关于激光 的叙述正确的是( ) A激光是纵波 B频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C两束频率不同的激光能产生干涉现象 D利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离02突破四个考向(2)如图所示，在杨氏双缝干涉实验中 ，激光的波长为5.30107 m，屏上P 点距双缝S1和S2的路程差为7.95107 m则在这里出现的应是_(填 “明条纹”或暗条纹) 现改用波长为6.30107 m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_(填“变宽 ”、变窄或“不变”).变宽 暗条纹 转 解析动画展示:光的干涉 杨氏干涉实验结束放映返回目录02突破四个考向 转 原题结束放映返回目录02突破四个考向【典例2】 (2012江苏卷，12B)如图所示，白炽灯的右侧依次平 行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧旋 转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( ) AA、B均不变 BA、B均有变化 CA不变，B有变化 DA有变化，B不变 考向二 光的偏振和衍射 解析 白炽灯光包含各方向的光， 且各个方向的光强度相等，所以旋 转偏振片P时各方向透射光强度相 同，故A点光的强度不变；白炽灯 光经偏振片P后为偏振光，当Q旋转 时，只有与P的偏振方向一致时才 有光透过Q，因此B点的光强有变化 ，选项C正确 答案 C 解析/显隐提示光的振动方向与偏振片的透振方向 一致时，光才能顺利通过偏振片.结束放映返回目录1偏