2025年高考物理复习讲义第十三章第2讲　光的波动性　电磁波　相对论（含解析）.pdfVIP

第2讲光的波动性电磁波相对论

素养目标1.观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生

产生活中的应用．会用双缝干涉实验测定光的波长．(物理观念)2.了解电磁振荡和电磁波．知

道电磁波的发射、传播和接收．认识电磁场的物质性．(物理观念)3.认识电磁波谱．知道各

个波段的电磁波的名称、特征和典型应用．知道光也是一种电磁波．(物理观念)4.初步了解

麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展中的意义．(物理观念)5.通过光的干涉和

衍射的条件，判断光的干涉、衍射．(科学思维)6.通过理解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁

波的产生过程．(科学思维)

一、光的干涉、衍射和偏振

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，出现明条纹，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，

中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹．

直

观

情

境

2.光的衍射

(1)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

还小时，衍射现象才会明显．

(2)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较

单缝衍射圆孔衍射

中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相①中央是大且亮的圆形斑，周围分布着明

单色光间的条纹，且越靠近两侧，亮条纹的暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条

亮度减弱，宽度越小(如图甲所示)纹的亮度越弱，宽度减小(如图乙所示)．

②亮环或者暗环间的距离随圆孔半径的增

加而减小

中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮

中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间

白光度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条

距的彩色同心圆环

纹，最外侧的是红光

直

观

情

境

(3)泊松亮斑(圆盘衍射)

当光照射到不透明的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑，在阴影外

还有不等间距的明暗相间的圆环(如图丙所示)．

3．光的偏振

(1)偏振现象：横波只沿某一特定方向振动，称为波的偏振现象．

(2)自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.

直

观

情

境

(3)光的偏振充分说明光是横波，只有横波才有偏振现象．除了从光源直接发出的光以

外，我们通常见到的大部分光都是偏振光．

(4)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．

二、电磁振荡电磁波

1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周

围空间产生磁场．

2．电磁波及其传播

(1)电磁场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介质，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＝λf，f是电磁波的频率．

3．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调制(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解调出来．调

幅波的解调也叫检波．

4．电磁波谱：按照电磁波的频率或波长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、可见光、紫外