《高考物理一轮复习考点扫描》专题14.8 光的波动性　电磁波　相对论（解析版）

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2021 年一轮考点扫描微专题
专题 14.8 光的波动性　电磁波　相对论
目录
【考点扫描】........................................................................................................................................................... 1
一、光的干涉、衍射及偏振............................................................................................................................ 1
二、电磁场　电磁波　相对论........................................................................................................................ 1
三、实验：用双缝干涉测光的波长................................................................................................................ 2
【典例分析】........................................................................................................................................................... 3
【专题精练】........................................................................................................................................................... 5
【考点扫描】
一、光的干涉、衍射及偏振
1．光的干涉
(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且
加强区域和减弱区域相互间隔的现象。
(2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定。
(3)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，中央为白色条纹，
其余为彩色条纹。
2．光的衍射
发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象
才会明显。
3．光的偏振
1
(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，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，只沿着某个特定的方向振动的光。
(3)偏振光的形成
① 让自然光通过偏振片形成偏振光。
② 让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，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横波。
二、电磁场　电磁波　相对论
1．电磁波的特点
(1)电磁波是横波，电场强度 E和磁感应强度 B的方向都与传播方向垂直。
(2)电磁波传播时不需要任何介质，在真空中传播的速度最大，c＝3×108 m/s。
(3)电磁波本身是一种物质，它具有能量。
(4)具有波的特征，能产生反射、折射、衍射、干涉等现象。
2．相对论的简单知识
(1)狭义相对论的基本假设：
① 狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。
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。
(2)时间和空间的相对性：
① 时间间隔的相对性
Δt＝。
② 长度的相对性
l＝l0。
(3)相对论速度变换公式：u＝。
(4)质能方程：E＝mc2。
2
三、实验：用双缝干涉测光的波长　
1．实验装置图及实验器材
双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度
尺。
2．实验原理
(1)根据公式 Δx＝λ得λ＝Δx。
(2)用刻度尺测出双缝到光屏的距离 l，用测量头调节清晰的干涉条纹，测出 n个亮纹间的距离 a，则 Δx
＝。双缝间距 d是已知的，这样就可以计算出波长 λ。
3．注意事项
(1)实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴，单缝和双缝安装时应竖直且相互平行，遮光筒的
轴线要与光具座导轨平行。若不共轴或单缝与双缝不平行则会引起干涉条纹亮度小，不清晰，不便于观察
和测量。
(2)分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行，否则会增大测量的误差。
(3)双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底，使各部件的定位面紧密吻合，否则会影响测量结果。
(4)双缝干涉演示仪的测量头有两种，一种相当于螺旋测微器，一种相当于游标卡尺，具体应用时要加以区
别。
(5)测量双缝至屏的距离 l，要多次测量取平均值，同时要固定好双缝及屏，切勿松动。
【典例分析】
【例 1】（1）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大
干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是(　　)
A．改用红色激光
B．改用蓝色激光
3
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