光的波动性　电磁波

1、光的波动性电磁波光的波动性电磁波2【教法探析教法探析】一、光的干涉一、光的干涉1双缝干涉双缝干涉(1)干涉条件：两束光干涉条件：两束光频率相等；频率相等；相位差恒定；相位差恒定；振动方向一致振动方向一致(2)干涉现象：干涉现象：若用单色光做实验，则屏上会出若用单色光做实验，则屏上会出现明暗相间的条纹；现明暗相间的条纹；若用白光做实验，则屏的若用白光做实验，则屏的中央出现白色条纹，两侧出现彩色条纹中央出现白色条纹，两侧出现彩色条纹(3)屏上出现明、暗条纹处的特征：屏上出现明、暗条纹处的特征：若屏上某处若屏上某处到双缝的光程差等于半个波长的奇数倍，则该处到双缝的光程差等于半个波长的奇数倍，则该处出

2、现暗条纹；出现暗条纹；若屏上某处到双缝的光程差等于若屏上某处到双缝的光程差等于波长的整数倍，则该处出现明条纹波长的整数倍，则该处出现明条纹34二、光的衍射二、光的衍射1光的衍射：光绕过光的衍射：光绕过_偏离偏离_传播的现象传播的现象2光发生明显衍射的条件：只有当障碍物的光发生明显衍射的条件：只有当障碍物的_可以可以与光的波长相比，甚至比光的波长还与光的波长相比，甚至比光的波长还_的时候，衍射现的时候，衍射现象才会明显象才会明显障碍物障碍物直线直线尺寸尺寸小小3衍射条纹的特点：单色光的衍射图样为中间衍射条纹的特点：单色光的衍射图样为中间_且亮且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央的

3、单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄窄且且_；白光的衍射图样为中间；白光的衍射图样为中间宽宽且亮的且亮的_，两侧是渐窄且暗的彩色条纹两侧是渐窄且暗的彩色条纹宽宽暗暗白色条纹白色条纹54泊松亮斑：当光照到不透明的小圆板上，在圆板的阴影泊松亮斑：当光照到不透明的小圆板上，在圆板的阴影中心出现亮斑中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)三、光的偏振三、光的偏振1偏振：横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振偏振：横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振2自然光：在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且自然光：在垂直于传播方向上沿一切方向振动

4、的光，且沿着各个方向振动的光波的沿着各个方向振动的光波的_都相同如由太阳、电灯都相同如由太阳、电灯等普通光源发出的光等普通光源发出的光3偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某一个特偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某一个特定定_振动的光如自然光经偏振片作用后的光振动的光如自然光经偏振片作用后的光4应用：利用偏振片摄影、观看立体电影等应用：利用偏振片摄影、观看立体电影等强度强度方向方向6四、电磁场与电磁波四、电磁场与电磁波1麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场场能够在周围空间产生

5、磁场2电磁场电磁场变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围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，变化的电场和磁场成为一个完整空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，这就是电磁场的整体，这就是电磁场3电磁波电磁波电磁场电磁场(电磁能量电磁能量)由近及远地传播形成电磁波由近及远地传播形成电磁波(1)电磁波是电磁波是_波，在空间传播波，在空间传播_介质介质(2)真空中电磁波的速度为真空中电磁波的速度为_ m/s.横横不需要不需要3.010871发射电磁波的条件：发射电磁波的条件：第一，要有足够高的频率；第二，电路必须开放，使振荡电第一，要有足够高的频率；第二，电路必须开

6、放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间路的电场和磁场分散到尽可能大的空间2调制有调制有_和和_两种方式，两种方式， _是调制的逆过程是调制的逆过程调幅调幅调频调频检波检波六、电磁波谱六、电磁波谱8910【学法导引学法导引】一、光的干涉和衍射一、光的干涉和衍射1双缝干涉条纹的形成分析双缝干涉条纹的形成分析双缝双缝S1、S2之间的距离为之间的距离为d，双缝到屏间的距离为，双缝到屏间的距离为L，屏上一，屏上一点点P到双缝距离分别为到双缝距离分别为r1和和r2，由图可以知双缝，由图可以知双缝S1和和S2到屏上到屏上P的路程差为的路程差为r(光程差光程差)，rr2r1.11122干涉与衍射的比较

7、干涉与衍射的比较内容内容干涉干涉衍射衍射现象现象在光重叠区域出现加强在光重叠区域出现加强或减弱的现象或减弱的现象光绕过障碍物偏离直线传光绕过障碍物偏离直线传播的现象播的现象产生产生条件条件两束光频率相同、相位两束光频率相同、相位差恒定，即必须是相干差恒定，即必须是相干光源光源障碍物或孔的尺寸比波长障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多小或相差不多(明显衍射明显衍射的条件的条件)典型典型实验实验杨氏双缝干涉实验、薄杨氏双缝干涉实验、薄膜干涉膜干涉单缝衍射、圆孔衍射、不单缝衍射、圆孔衍射、不透明圆盘衍射透明圆盘衍射图样图样特点特点中央明纹，两边等间距中央明纹，两边等间距分布的明暗相间条纹分布的明暗相间

8、条纹中央最宽最亮，两边不等中央最宽最亮，两边不等间距分布的明暗相间条纹间距分布的明暗相间条纹应用应用检查平面，增透膜，测定波长检查平面，增透膜，测定波长13【名师点睛名师点睛】 (1)干涉和衍射是波的特征，波长越长，干干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显在任何情况下都可以发生衍射现象，涉和衍射现象越明显在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别只是明显与不明显的差别(2)衍射现象说明衍射现象说明“光沿直线传播光沿直线传播”只是近似规律，只有在光只是近似规律，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播例例1

9、.如图所示，在双缝干涉实验中，如图所示，在双缝干涉实验中，S1和和S2为双缝，为双缝，P是光屏上的一点是光屏上的一点,已知已知P点与点与S1、S2距离之差为距离之差为2.1106 m，分别用，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问问P点是亮条纹还是暗条纹？点是亮条纹还是暗条纹？14(1)已知已知A光在折射率为光在折射率为n1.5的介质中波长为的介质中波长为4107 m.(2)已知已知B光在某种介质中波长为光在某种介质中波长为3.15107 m，当，当B光从这光从这种介质射向空气时，临界角为种介质射向空气时，临界角为37.(3)若让若让A光照射光照射S

10、1，B光照射光照射S2，试分析光屏上能观察到的，试分析光屏上能观察到的现象现象1516【答案】【答案】(1)暗条纹暗条纹(2)亮条纹亮条纹(3)只能观察到亮光只能观察到亮光【反思领悟】【反思领悟】光的干涉、衍射和偏振现象是光的波动性的具光的干涉、衍射和偏振现象是光的波动性的具体体现，对该部分内容应重视对基本概念的理解干涉和衍射体体现，对该部分内容应重视对基本概念的理解干涉和衍射图样有相似之处，都是明暗相间的条纹只是干涉条纹宽度和图样有相似之处，都是明暗相间的条纹只是干涉条纹宽度和亮度基本相同，衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等，中央亮度基本相同，衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等，中央亮纹最宽

11、最亮，应注意二者之间的区别亮纹最宽最亮，应注意二者之间的区别二、电磁波谱的分析应用二、电磁波谱的分析应用1718【名师点睛名师点睛】(1)频率和波长不同的电磁波，表现出不频率和波长不同的电磁波，表现出不同的特性其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生同的特性其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、射线、射线等，射线等，穿透能力较强穿透能力较强(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和显的界线，如紫外线和X射线、射线、X射线和射线和射线都有重叠，

12、射线都有重叠，但它们产生的机理不同但它们产生的机理不同19例例2.关于电磁波谱，下列说法中正确的是关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A红外线比红光波长长，它的热作用很强红外线比红光波长长，它的热作用很强BX射线就是伦琴射线射线就是伦琴射线C阴极射线是一种频率极高的电磁波阴极射线是一种频率极高的电磁波D紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用解析：解析：选选AB.从电磁波的基本概念进行分析在电磁波谱从电磁波的基本概念进行分析在电磁波谱中，红外线的波长比可见光长，而红光属于可见光，故中，红外线的波长比可见光长，而红光属于可见光，故红外线的波

13、长比红光长，红外线明显的作用是热效应，红外线的波长比红光长，红外线明显的作用是热效应，故故A正确正确X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故上产生的一种波长很短的电磁波，故B正确正确20阴极射线与电磁波有着本质不同，电磁波在电场、磁场中阴极射线与电磁波有着本质不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中会偏转，电磁波在真不偏转，而阴极射线在电场、磁场中会偏转，电磁波在真空空中的速度是中的速度是3108 m/s，而阴极射线的速度总是小于，而阴极射线的速度总是小于3108 m/s，阴极射线的实质是高速电子流，故，阴

14、极射线的实质是高速电子流，故C错错误在电磁波谱中，紫外线与伦琴射线有重叠部分，二者误在电磁波谱中，紫外线与伦琴射线有重叠部分，二者波长关系不确定，紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴波长关系不确定，紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，故射线的显著作用是穿透作用，故D错误错误【模拟练习模拟练习】1下列说法正确的是下列说法正确的是(D)A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用21C眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏

15、振眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象现象D在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰可使景像清晰2在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹若在双缝中的一缝前放一块红色滤光片，在另一缝前干涉条纹若在双缝中的一缝前放一块红色滤光片，在另一缝前放一块绿色滤光片放一块绿色滤光片(只能分别透过红光和绿光只能分别透过红光和绿光)，这时，这时(C)A屏上只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉屏上只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色

16、的双缝干涉条纹消失条纹消失B屏上红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉屏上红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在条纹依然存在C屏上任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但仍有光亮屏上任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但仍有光亮D屏上无任何光亮屏上无任何光亮223在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列说在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列说法正确的是法正确的是(A C)A缝越窄，衍射现象越显著缝越窄，衍射现象越显著B缝越宽，衍射现象越显著缝越宽，衍射现象越显著C照射光的波长越长，衍射现象越显著照射光的波长越长，衍射现象越显著D照射光的频率越高，衍射现

17、象越显著照射光的频率越高，衍射现象越显著4.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到亮暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是到亮暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是 ( A C )23A干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果射形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果叠加的结果C将上玻璃板平行上