第4讲光的波动性电磁波和相对论一、光的干涉1.定义：在两列光波的叠加区域，某些区域的光被加强，出现亮条纹，某些区域的光被减弱，出现暗条纹，且加强和减弱互相间隔的现象叫做光的干涉现象.2.条件：两列光的频率相等，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象.3.双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是相同的相干光波，屏上某点到双缝的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹；路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹.相邻的亮条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为Δx＝λ.4.薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同.二、光的衍射1.光的衍射现象光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象.2.光发生明显衍射现象的条件当孔或障碍物的尺寸比光波波长小或者跟光波波长相差不多时，光才能发生明显的衍射现象.3.衍射图样(1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同.(2)圆孔衍射：出现明暗相间的不等距圆环.(3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的不透光的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一.三、光的偏振1.偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光振动在某一方向较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光.光的偏振现象证明光是横波.2.自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光.3.偏振光的产生通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫做起偏振器，第二个偏振片的作用是检验光是否是偏振光，叫做检偏振器.自测1(多选)下列属于光的干涉现象的是()答案BC解析图A属于单缝衍射，图B属于薄膜干涉，图C属于薄膜干涉，图D属于白光的色散，故属于光的干涉现象的是B、C.四、电磁场和电磁波1.电磁波的产生(1)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.(2)电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个整体，这就是电磁场.(3)电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.①电磁波是横波，在空间传播不需要介质.②真空中电磁波的速度为3×108m/s.③v＝λf对电磁波适用.④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.2.电磁波的发射与接收(1)发射电磁波的条件：①要有足够高的振荡频率.②电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.(2)调制有调幅和调频两种方式，解调是调制的逆过程.(3)电磁波谱：①定义：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱.②电磁波谱的特性、应用.频率/Hz真空中波长/m特性应用无线电波<3×1011>10－3波动性强，易发生衍射无线电技术红外线1011～101510－7～10－3热效应红外线遥感可见光101510－7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101710－9～10－7化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪X射线1016～101910－11～10－8贯穿性强检查、医用透视γ射线>1019<10－11贯穿本领最强工业探伤、医用治疗自测2电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了.下面说法正确的是()A.雷达是利用声波的反射来测定物体位置的B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应D.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领答案D五、相对论1.狭义相对论的两个基本假设(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，光速和光源、观测者间的相对运动没有关系.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.质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：m＝.(2)物体运动时的质量总要大于静止时的质量m0.4.质能关系用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝mc2.命题...
