2021届高考物理一轮复习 选修3-4 2 第2讲 光的波动性 电磁波 相对论课件

第2讲光的波动性电磁波相对论【知识建构】一、光的干涉、衍射和偏振1.光的干涉：(1)图示：(2)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间隔的现象。(3)条件：两束光的频率_____、相位差恒定。(4)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为_______条纹，其余为_____条纹。亮暗相同白色亮彩色2.光的衍射：(1)图示：(2)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长_________，甚至比光的波长_____的时候，衍射现象才会明显。3.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)光的偏振现象说明光是一种___波。相差不多还小一切方向特定横二、电磁波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.电磁波及其传播：(1)_______在空间由近及远的传播，形成电磁波。电磁波是横波。(2)电磁波的传播不需要_____，在真空中不同频率的电磁波传播速度都等于光速。但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度是不同的，频率越高，波速越小。(3)波速公式：v=____，f是电磁波的频率。电场磁场电磁场介质λf3.电磁波的发射与接收：(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行_____(两种方式：调幅、调频)。(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中_____出来。调幅波的解调也叫_____。4.电磁波谱：按照电磁波的_____或_____的大小顺序把它们排列成的谱。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。调制解调检波频率波长可见光三、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相同的，光速和光源、观测者间的相对运动没有关系。相同2.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：m=。(2)物体运动时的质量总要_____静止时的质量m0。增大大于02mv1()c3.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【情境辨析】【情境1】如图为双缝干涉实验图，通过该实验操作，可以在光屏上呈现亮暗相间的条纹。(1)光的干涉、衍射和偏振都证明了光是一种波。()(2)双缝干涉实验中的双缝的作用是将一束光，变成频率、相位和振动方向都相同的两束完全相同的相干光源。()(3)双缝干涉实验中的双缝的间距越小，相邻的两条亮条纹的间距也越小。()(4)障碍物或单缝的尺寸越大，光的衍射越明显。()(5)白光通过单缝发生衍射时会发现彩色条纹。()(6)光的偏振也是干涉现象，纵波和横波都可以发生偏振现象。()√√××√×【情境2】无线电技术的发展给人类带来了极大的便利，如图为某电视塔正在发射电磁波。现对下列关于电磁波的说法进行辨析。(7)电磁波不能在真空中传播。()(8)当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流。()(9)在通讯中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的。()(10)手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的。()×××√