【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 種薄膜干涉，其裝置如圖 5 0 － 6 甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜．當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示．干涉條紋有如下特點(diǎn)： ① 任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等； ② 任意相鄰明條紋和暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋( ) 圖 5 0 － 6 A. 變疏 B ．變密 C. 不變 D ．消失 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 2 A [ 解析 ] 干涉條紋是空氣膜的上下表面的反射光疊加形成的，根據(jù)出現(xiàn)明暗條紋的條件可以得出，膜厚等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍出現(xiàn)亮條紋．當(dāng)抽去一張紙片，使得與原來(lái)相同的位置薄膜的厚度變小，同一級(jí)亮條紋向右移動(dòng)，條紋變疏，選項(xiàng) A 正確． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 [ 點(diǎn)評(píng) ] 干涉條紋的疏密取決于光的的波長(zhǎng)和劈尖的傾角，光波的波長(zhǎng)越小、劈尖的傾角越小，干涉條紋越疏，否則干涉條紋越密．下列變式題是處理薄膜干涉的定量計(jì)算問(wèn)題． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 市場(chǎng)上有種燈具俗稱 “ 冷光燈 ” ，用它照射物品時(shí)能使被照射物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處．這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜 ( 例如氟化鎂 ) ，這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線．以 λ 表示紅外線的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為 ( ) A.λ8 B.λ4 C.λ2 D ． λ 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 變 式題 B [ 解析 ] 要消除反射回來(lái)的紅外線，即從薄膜前后表面反射回來(lái)的紅外線發(fā)生干涉，相互抵消，出現(xiàn)暗條紋，則 2d ＝λ2，解得： d ＝λ4，選項(xiàng) B 正確． ? 探究點(diǎn)三 光的衍射及偏振現(xiàn)象的應(yīng)用 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 1. 光的干涉與衍射的比較 (1 ) 光的干涉是在光重疊區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象，光的衍射是光繞過(guò)障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象； (2 ) 光的干涉產(chǎn)生條件是兩束光頻率相同、相位差恒定，即必須是相干光源，光的衍射產(chǎn)生條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或相差不多 ( 明顯衍射的條件 ) ； (3 ) 光的雙縫干涉圖樣是中央為明紋，兩邊等間距分布明暗相間條紋，光的單縫衍射圖樣是中央最寬最亮，兩邊不等間距分布明暗相間條紋． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 2. 自然光與偏振光的比較 (1 ) 自然光是直接從光源發(fā)出的光，偏振光是通過(guò)起偏器后的光； (2 ) 自然光在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿各個(gè)方向，且沿各個(gè)方向光振動(dòng)的強(qiáng)度相同，偏振光在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向． 3. 偏振光的應(yīng)用：照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車(chē)燈眩光等 . 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 3 如圖 5 0 － 7 所示，在擋板上開(kāi)一個(gè)大小可以調(diào)節(jié)的小圓孔 P ，用點(diǎn)光源 S 照射小孔，小孔后面放一個(gè)光屏 M ，點(diǎn)光源和小孔的連線垂直于光屏，并與光屏交于其中心．當(dāng)小孔的直徑從 1. 0 mm 逐漸減小到 0. 1 mm 的過(guò)程中，在光屏上看到的現(xiàn)象將會(huì)是 ( ) 圖 5 0 － 7 A. 光屏上始終有一個(gè)圓形亮斑，并且其直徑逐漸減小 B. 光屏上始終有明暗相間的同心圓環(huán)，并且其范圍逐漸增大 C. 光屏上先是形成直徑逐漸減小的圓形亮斑，然后是形成范圍逐漸增大而亮度逐漸減弱的明暗相間的同心圓環(huán) D. 光屏上先是形成直徑逐漸減小的圓形亮斑，然后是形成范圍逐漸減小而亮度逐漸增大的明暗相間的同心圓環(huán) 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 3 C [ 解析 ] 本題小孔直徑是從 mm 逐漸減小到 mm 的，所以在開(kāi)始階段沒(méi)有明顯的衍射現(xiàn)象，光基本上是沿直線傳播的，因此在光屏上應(yīng)該得到和小圓孔 相似的圓形亮斑．當(dāng)孔的直徑減小到 mm 以下時(shí)，將發(fā)生較為明顯的衍射現(xiàn)象，所以光屏上出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán) ；隨著小孔直徑的減小，光的衍射現(xiàn)象越來(lái)越明顯，衍射 圖樣的范圍越來(lái)越大，相鄰亮紋和相鄰暗紋間的距離也逐 漸增大，同時(shí)由于通過(guò)小孔的光能越來(lái)越少，所以衍射圖 樣的亮度將變得越來(lái)越暗． C 選項(xiàng)正確 . 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 [ 點(diǎn)評(píng) ] 圓孔的直徑為 mm 時(shí)，光不能發(fā)生明顯的衍射，光屏上出現(xiàn)的是圓形光斑，在沒(méi)有明顯衍射的情況下，圓孔減小，光斑隨著減??；當(dāng)圓孔減小到一定程度時(shí)，衍射現(xiàn)象比較明顯，隨著圓孔的減小，中心的圓形光斑開(kāi)始逐漸增大，出現(xiàn)明顯的衍射條紋．下列變式題是有關(guān)光的偏折問(wèn)題． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 利用旋光儀這種儀器可以用來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度，從而測(cè)定含糖量．其原理是：偏振光通過(guò)糖的水溶液后，若迎著射來(lái)的光線看，偏振方向會(huì)以傳播方向?yàn)檩S線旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度 θ ，這一角度稱為 “ 旋光角 ” ， θ 的值與糖溶液的濃度有關(guān)．將 θ 的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品的含糖量．如圖 50 － 8 所示， S 是自然光源，A 、 B 是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng) B ，使到達(dá) O 處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P 置于 A 、 B 之間，則下列說(shuō)法中不正確的是 ( ) 圖 50 － 8 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 A. 到達(dá) O 處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱 B. 到達(dá) O 處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱 C. 將偏振片 B 轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得 O 處光的強(qiáng)度最大，偏振片 B 轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于 θ D. 將偏振片 A 轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得 O 處光的強(qiáng)度最大，偏振片 A 轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于 θ 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 變 式題 B [ 解析 ] 放入樣品 P 前，偏振片 A 、 B 的透光方向相同，放入樣品 P 后，經(jīng)過(guò)樣品 P 后偏振光的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)角度 θ ，到達(dá) O 處的光明顯減弱，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤，選項(xiàng) A 正確；要使 O 處的光強(qiáng)度最大，可以將 A 或 B 轉(zhuǎn)過(guò)角度 θ ，選項(xiàng) C 、 D 正確． ? 探究點(diǎn)四 光的色散與波動(dòng)性的結(jié)合問(wèn)題 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 4 [ 2022 詔安一中 ] 雨后天晴可常見(jiàn)彩虹，彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對(duì)陽(yáng)光的色散造成的．如圖 50 － 9 所示為太陽(yáng)光照射到空氣中的一個(gè)小水珠發(fā)生反射和色散的光路示意圖，其中 a 、 b 為兩束頻率不同的單色光．以下說(shuō)法中正確的是 ( ) A ． a 光的頻率大于 b 光的頻率 B. 色光 a 如果是黃光，色光 b 可能是紫光 C. b 光的波長(zhǎng)大于 a 光的波長(zhǎng) D. 在同一裝置用這兩種色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，看到的 a 光的干涉條紋間距比 b 光的干涉條紋間距小 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 4 B [ 解析 ] 觀察入射光與出射光的夾角 ， 可知 b光的折射率比較大 、 b 光的頻率比較大 ， b 光的波長(zhǎng)較短 ，AC 錯(cuò) ， B 對(duì) ； 由 Δ x ＝ldλ可知光束 b 的條紋寬度比光束 a 的窄 ， D 錯(cuò) ． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 用 a 、 b 、 c 、 d 表示四種單色光，若 ① a 、 b 從同種玻璃射向空氣，a 的臨界角小于 b 的臨界角； ② 用 b 、 c 和 d 在相同條件下分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)， c 的條紋間距最大； ③ 讓 b 、 d 通過(guò)同一狹縫， d的衍射條紋更明顯 ． 則可推斷 a 、 b 、 c 、 d 可能分別是 ( ) A. 紫光、藍(lán)光、紅光、橙光 B. 藍(lán)光、紫光、紅光、橙光 C. 紫光、藍(lán)光、橙光、紅光 D. 紫光、橙光、紅光、藍(lán) 光 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 變 式題 A [ 解析 ] 根據(jù)臨界角 C 、折射率 n 滿足 n＝1sin C，由 ① 可知 na＞ nb，根據(jù)頻率越高折射率越大可知，a 的頻率大于 b 的頻率；根據(jù)雙縫干涉條紋間距 Δ x ＝ldλ ，由 ② 可知 b 、 c 和 d 中 c 的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，再根據(jù)波長(zhǎng)越長(zhǎng)頻率越小可知， b 、 c 、 d 中 c 的頻率最?。活l率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生，由 ③ 可知 b 和 d 中 b 的頻率大，綜合上述可知 a 、 b 、 c 、 d 的頻率從大到小依次為 abdc ，只有 A 選項(xiàng)滿足． 第 51講 │ 電磁波 相對(duì)論 第 51講 電磁波 相對(duì)論 編讀互動(dòng) 第 51講 │ 編讀互動(dòng) 1 ． 本講重點(diǎn)復(fù)習(xí)電磁波的基本概念和狹義相對(duì)論簡(jiǎn)介 ， 要使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的記憶 ， 與機(jī)械波進(jìn)行對(duì)比理解 ． 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論和電磁波譜是本講的復(fù)習(xí)重點(diǎn) ． 2 ． 由于本講概念較多 ， 可以先讓學(xué)生自學(xué) ， 完成課時(shí)作業(yè) ， 然后再針對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題有針對(duì)性地講解 ． 教師講解應(yīng)著重基礎(chǔ)知識(shí) ， 不要 深挖 ， 使學(xué)生知道就行 ． ( 1 ) 通過(guò)例 1 和變式題復(fù)習(xí)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論和電磁波的性質(zhì) ． ( 2 ) 通過(guò)例 2 和變式題復(fù)習(xí)相對(duì)論的基本假設(shè)和推論 ． 考點(diǎn)整合 第 51講 │ 考點(diǎn)整合 一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論 1. 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生 __ __ ____ ． 2. 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生 __ __ ____ ． 3. 電磁場(chǎng)： 變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是 __ ____ __ 的，形成一個(gè)不可分割的整體． 二、電磁波的形成和傳播特點(diǎn) 1. 電磁波： ____ ____ 由近及遠(yuǎn)的傳播而形成． __ ____ ________ 從理論上預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)成功地證實(shí)了電磁波的存在． 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 相互聯(lián)系 電磁場(chǎng) 麥克斯韋 第 51講 │ 考點(diǎn)整合 2. 電磁波的特點(diǎn) (1 ) 電磁波在空間傳播 __ ____ __ 介質(zhì)； (2 ) 電磁波是 __ ____ __ ； (3 ) 電磁波傳播的是電磁場(chǎng)的 __ ____ __ ； (4 ) 電磁波能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射現(xiàn)象． 不需要 橫波 能量 第 51講 │ 考點(diǎn)整合 三 、 無(wú)線電波的發(fā)射和接收 1. 電諧振： 接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的 __ __ ______ 最強(qiáng)． 2. 調(diào)諧： 使接收電路產(chǎn)生 __ ____ ____ 的過(guò)程． 3. 解調(diào)： 從接收到的高頻振蕩中 “ 檢 ” 出所攜帶的信號(hào)．解調(diào)是調(diào)制的 __ ____ ____ ． 振蕩電流 電諧振 逆過(guò)程 第 51講 │ 考點(diǎn)整合 四 、電磁波譜 1. 電磁波譜： 按照電磁波的 __ __ ____ 或 __ ____ __ 大小的順序把它們排列成譜叫做電磁波譜． 按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列的電磁波譜為 __ __ ____ 、 ____ ____ 、可見(jiàn)光、 __ ____ __ 、 X 射線、 γ 射線． 2. 無(wú)線電波： 波長(zhǎng)大于 ____ ____ ( 頻率小于 30 0 GHz) 的電磁波是無(wú)線電波，主要用于通信和廣播． 3. 紅外線： 紅外線是一種光波，波長(zhǎng)比無(wú)線電波 __ ____ ，比可見(jiàn)光 ______ ，所有物體都會(huì)發(fā)射紅外線． 紅外線的主要效用是__ ____ __ ，可用于勘測(cè)地?zé)帷ふ宜?、監(jiān)視森林火情、預(yù)報(bào)風(fēng)暴和寒潮等． 波長(zhǎng) 頻率 無(wú)線電波 紅外線 紫外線 1 mm 短 長(zhǎng) 熱效應(yīng) 第 51講 │ 考點(diǎn)整合 4. 可見(jiàn)光： 波長(zhǎng)在 76 0 n m 到 40 0 nm 之間． 5. 紫 外 線 ： 紫 外 線 具 有 較 高 的 能 量 ， 可 以 用 來(lái)__ ____ ________ ．太陽(yáng)光里有許多紫外線，人體接受適量的紫外線照射，能促進(jìn)鈣的吸收． 6. X 射線： X 射線能穿透物質(zhì)，在醫(yī)學(xué)上可以用于人體 __ ____ __ ，在工業(yè)上，可用于檢查金屬零部件內(nèi)部的缺陷． 7. γ 射線： γ 射線具有很高的能量，能夠破壞生命物質(zhì)，在醫(yī)學(xué)上可以摧毀病變細(xì)胞治療癌癥， γ 射線的穿透能力很強(qiáng)，可用于金屬 __ ____ __ ． 滅菌消毒 透視 探傷 第 51講 │ 考點(diǎn)整合 五 、 相對(duì)論簡(jiǎn)介 1. 經(jīng)典的相對(duì)性原理 (1) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律在某個(gè)參考系中成立，這個(gè)參考系叫慣性系，相對(duì)于這個(gè)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)參考系也是慣性系． (2) 力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是 ________ 的． 2. 狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè) (1) 狹義相對(duì)性原理 在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是 __ ______ 的． (2) 光速不變?cè)? 真空中的光速在不同參考系中都是 ____