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第14章第2讲光的干涉、衍射和偏振、电磁波

2024-10-03科学

. 光的干涉

干涉现象 定义：两列光波叠加区域，某些区域加强出现亮条纹，某些区域减弱出现暗条纹，且加强和减弱区域相互间隔。条件：两束光频率相同、相位差恒定。

双缝干涉 条纹间距：，同一装置光波长越长，条纹间距越大。明暗条纹判断：相干光源到屏上某点路程差，当（）时为明条纹，当（）时为暗条纹。

薄膜干涉 形成原因：光照射薄膜，前后表面反射光叠加，两列光波路程差等于薄膜厚度的 2 倍。明暗条纹判断：路程差（）时为明条纹，（）时为暗条纹。应用：增透膜、检查平面平整度。

2. 光的衍射和偏振

光的衍射 发生明显衍射的条件：障碍物或狭缝尺寸足够小。

光的偏振 自然光：包含垂直传播方向上沿一切方向振动且强度相同的光。偏振光：垂直光传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光。可通过偏振片或在两种介质界面反射和折射形成。应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。偏振现象说明光是一种横波。

3. 电磁振荡和电磁波

电磁振荡（以振荡电路为例） 产生：电容器不断充电和放电，使电荷量、电流、电场强度、磁感应强度发生周期性变化。周期：；频率：。

电磁波 麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。电磁波的传播：不需要介质，可在真空中传播，真空中不同频率电磁波传播速度相同（等于光速），同一介质中频率越高波速越小，。电磁波的发射与接收：发射需开放高频振荡电路并调制，接收需调谐电路并解调。电磁波谱：按波长由长到短排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线。

4. 考点分析

光的干涉 通过例题考查双缝干涉中暗条纹对应的距离差计算，以及薄膜干涉条纹的形成原因、特点和相关判断。

光的衍射和偏振 通过例题考查单缝衍射与双缝干涉的比较，包括条纹宽度、间距、亮度情况等，以及偏振片的作用、偏振现象证明的结论和相关光强变化的判断。

电磁振荡和电磁波 通过例题考查振荡电路的周期、能量转化，以及对电磁波相关概念的理解，如传播速度、产生条件、传播方向与电磁场的关系，还有电磁波在生活中的应用。

5. 课时精练

必备基础练 考查干涉现象的判断，电磁波在医疗中的应用，红外体温计的原理，偏振片的作用，不同频段电磁波的特性，圆孔衍射实验现象，雷达的工作原理，以及干涉和衍射图样对应的光学元件判断。

能力综合练 包括薄膜干涉条纹与薄膜厚度的关系，振荡回路中能量与电流的关系，薄膜干涉条纹间距与光频率的关系，以及不同光在障碍物前的衍射现象比较。

素养提升练 通过测定矿泉水折射率的实验，考查光传播时间差计算、干涉条纹间距比较以及折射率的计算，还有单缝移动对观察结果的影响。

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