第2講 光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論,【知識(shí)導(dǎo)圖】,頻率,相位差,亮條紋,小,不需要,c=3108m/s,同樣適用,干涉,無(wú)線電波,可見(jiàn)光,光速不變?cè)?E=mc2,【微點(diǎn)撥】 1.分析光的干涉、衍射及偏振的幾點(diǎn)注意: (1)白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散都可出現(xiàn)彩色條紋,但光學(xué)本質(zhì)不同。 (2)區(qū)分干涉和衍射,關(guān)鍵是理解其本質(zhì),實(shí)際應(yīng)用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分。,(3)不能認(rèn)為偏振片就是刻有狹縫的薄片,偏振片并非刻有狹縫,而是具有一種特征,即存在一個(gè)偏振方向,只讓平行于該方向振動(dòng)的光通過(guò),其他振動(dòng)方向的光被吸收了。,2.分析電磁波譜時(shí)的四點(diǎn)注意: (1)不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理不同。 (2)電磁波在真空中的傳播速度等于光速,與頻率無(wú)關(guān)。 (3)電磁波為橫波。 (4)要明確怎樣變化的電場(chǎng)(磁場(chǎng))產(chǎn)生怎樣變化的磁場(chǎng)(電場(chǎng))。,【慧眼糾錯(cuò)】 (1)只有光波的波長(zhǎng)和障礙物差不多或比障礙物大時(shí), 才產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。 糾錯(cuò):_。,會(huì)產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,(2)太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜,這是光的干涉的 結(jié)果。 糾錯(cuò):_ _。,太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜,這是光的色散,現(xiàn)象,(3)泊松亮斑支持了光的微粒說(shuō)。 糾錯(cuò):_。 (4)光學(xué)鏡頭上的增透膜的厚度是任意的。 糾錯(cuò):_ _。,泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,支持了光的波動(dòng)說(shuō),增透膜的厚度必須恰等于某色光(一般為綠色光),在增透膜中波長(zhǎng)的,(5)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,雙縫的作用是使白光變成單色 光。 糾錯(cuò):_。 (6)在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將雙縫間距d減小,則 相鄰亮條紋的間距一定減小。 糾錯(cuò):_ _。,雙縫的作用是產(chǎn)生兩束相干光,由x= 知,當(dāng)d減小時(shí),相鄰亮條紋的間距,將增大,(7)在真空中傳播的電磁波,當(dāng)它的頻率增大時(shí),它的傳 播速度增大,波長(zhǎng)不變。 糾錯(cuò):_ _。,所有在真空中傳播的電磁波,傳播速度相等且不,變,由c=f知,當(dāng)f增大時(shí),減小,考點(diǎn)1光的干涉、衍射、偏振 【典題探究】 【典例1】(2018衡水模擬)如圖所示,市場(chǎng)上有種燈 具俗稱“冷光燈”,用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn) 生的熱效應(yīng)大大降低,從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店 等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放,置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂),這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以表示紅外線的波長(zhǎng),則所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為導(dǎo)學(xué)號(hào)04450306(),【解析】選B。紅外線最顯著的特點(diǎn)之一就是熱效應(yīng), 當(dāng)光照射物體時(shí),一般都伴隨著大量的紅外線。在燈泡 后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(相當(dāng)于增透 膜),當(dāng)增透膜最小厚度等于紅外線在其中傳播的波長(zhǎng) 的 時(shí),燈泡發(fā)出的紅外線射到增透膜后,從增透膜的 前后表面反射回來(lái)的兩束紅外線發(fā)生干涉,相互抵消, 使反射的紅外線強(qiáng)度減弱,達(dá)到冷光效果。故B正確。,【通關(guān)秘籍】 1.光的干涉、衍射比較:,2.自然光與偏振光:,【考點(diǎn)沖關(guān)】 1.(多選)(2018唐山模擬)如圖所示是a、b兩光分 別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣, 則(),A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大 B.在真空中a、b兩光傳播速度相同 C.從真空射入同種介質(zhì)發(fā)生全反射時(shí),a光全反射臨界角小 D.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí),a光全反射臨界角小 E.在相同的條件下,b光比a光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,【解析】選B、D、E。結(jié)合干涉圖樣a、b,由x= 可知,afb,在同種介質(zhì)中,nanb,由v= 知 va<vb,A錯(cuò)誤;在真空中,各種色光的傳播速度相同,B正 確;根據(jù)sin C= 知Ca<Cb,故D正確;光從真空射入介 質(zhì)時(shí)不會(huì)發(fā)生全反射,C錯(cuò)誤;光波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)越易發(fā)生 明顯衍射現(xiàn)象,由于a<b,則b光易發(fā)生明顯衍射現(xiàn) 象,故E正確。,2.如圖所示,兩光屏間放有兩個(gè)透振方向相互平行的偏 振片,現(xiàn)讓太陽(yáng)光沿軸線通過(guò)光屏M上的小孔照射到偏 振片P上,再通過(guò)偏振片Q,現(xiàn)以光的傳播方向?yàn)檩S使偏 振片P由圖示位置旋轉(zhuǎn)90度,下列說(shuō)法正確的是(),A.MN間為偏振光 B.PQ間為自然光 C.PQ間的光線亮度逐漸變暗 D.光屏N上的亮度逐漸變暗,【解析】選D。MP間為自然光,經(jīng)過(guò)偏振片P后變?yōu)槠?光,因此PN間為偏振光,故A錯(cuò)誤;MP間為自然光,經(jīng)過(guò)偏 振片P后變?yōu)槠窆?因此PQ間為偏振光,故B錯(cuò)誤;由于 自然光沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同,因此經(jīng) 過(guò)偏振片P后,使偏振片P由圖示位置旋轉(zhuǎn)90度的過(guò)程 中,PQ間的光線亮度不變,故C錯(cuò)誤;自然光沿軸線通過(guò),光屏M上的小孔照射到偏振片P上,再使偏振片P由圖示位置旋轉(zhuǎn)90度的過(guò)程中,當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí),光屏上沒(méi)有亮度,則光屏上光的亮度逐漸變暗,故D正確。,【加固訓(xùn)練】 劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如圖甲所示,將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夾入兩張紙片,從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后,從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示?，F(xiàn)若在圖甲裝置中再增加一張紙片,則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜上后,從上往下觀察到的干涉條紋(),A.變疏B.變密C.不變D.消失,【解析】選B。從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光 是相干光,其光程差為x=2d,即光程差為空氣層厚度 的2倍,當(dāng)光程差x=n時(shí)表現(xiàn)為亮條紋,故相鄰亮條 紋之間的空氣層的厚度差為 ,顯然增加一張紙片后 空氣層的傾角變大,故相鄰亮條紋(或暗條紋)之間的距 離變小。故干涉條紋變密,故B正確。,考點(diǎn)2用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 【典題探究】 【典例2】(多選)(2017全國(guó)卷)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用綠色激光照射在雙縫上,在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距,可選用的方法是導(dǎo)學(xué)號(hào)04450307(),A.改用紅色激光 B.改用藍(lán)色激光 C.減小雙縫間距 D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng),【題眼直擊】 (1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,屏幕上產(chǎn)生的圖樣中相鄰明條 紋間距x=_。 (2)紅光、綠光、藍(lán)光中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是_,波長(zhǎng)最短 的是_。,紅光,藍(lán)光,【解析】選A、C、D。根據(jù)條紋間距表達(dá)式x= 可 知:因紅光的波長(zhǎng)大于綠光的波長(zhǎng),則改用紅色激光可 增大條紋間距,選項(xiàng)A正確;因藍(lán)光的波長(zhǎng)小于綠光的波 長(zhǎng),則改用藍(lán)色激光可減小條紋間距,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;減小 雙縫間距d可增加條紋間距,選項(xiàng)C正確;將屏幕向遠(yuǎn)離 雙縫的位置移動(dòng),即增加l可使條紋間距變大,選項(xiàng)D正,確;光源與雙縫間的距離不影響條紋間距,選項(xiàng)E錯(cuò)誤;故選A、C、D。,【通關(guān)秘籍】 1.實(shí)驗(yàn)步驟: (1)將光源、單縫、遮光筒、毛玻璃屏依次安裝在光具座上。 (2)接好光源,打開(kāi)開(kāi)關(guān),使燈絲正常發(fā)光。 (3)調(diào)節(jié)各器材的高度,使光源燈絲發(fā)出的一束光,能沿軸線到達(dá)光屏。,(4)安裝雙縫,使雙縫與單縫的縫平行,二者間距約510 cm,觀察白光的干涉條紋。 (5)在單縫和雙縫間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋,安裝測(cè)量頭,調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。,(6)使分劃板中心刻線對(duì)齊某明(或暗)條紋的中央,記下手輪上的讀數(shù)a1,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使分劃板中心刻線移動(dòng),記下干涉條紋的條數(shù)n和移動(dòng)后手輪的讀數(shù)a2,a1與a2的差即為n條亮紋的間距。 (7)用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏的距離l(d是已知的)。,(8)重復(fù)測(cè)量、計(jì)算,求平均值作為波長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果。 (9)換用不同的濾光片,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。,2.注意事項(xiàng): (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)整光源、單縫、雙縫和光屏、測(cè)量頭共軸,單縫和雙縫安裝時(shí)應(yīng)豎直且相互平行,遮光筒的軸線要與光具座導(dǎo)軌平行。若不共軸或單縫與雙縫不平行則會(huì)引起干涉條紋亮度小,不清晰,不便于觀察和測(cè)量。,(2)分劃板上的刻線應(yīng)與干涉條紋的亮(暗)線平行,否則會(huì)增大測(cè)量的誤差。 (3)雙縫、測(cè)量頭安裝到遮光筒上時(shí)要裝到底,使各部件的定位面緊密吻合,否則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。 (4)雙縫干涉演示儀的測(cè)量頭有兩種,一種相當(dāng)于螺旋測(cè)微器,一種相當(dāng)于游標(biāo)卡尺,具體應(yīng)用時(shí)要加以區(qū)別。,(5)測(cè)量雙縫至屏的距離l,要多次測(cè)量取平均值,同時(shí)要固定好雙縫及屏,切勿松動(dòng)。,【考點(diǎn)沖關(guān)】 1.(2015全國(guó)卷)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距x1與綠光的干涉條紋間距x2相比, x1_(選填“”“<”或“=”)x2。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630 nm,雙縫與屏幕的距離為1.00 m,測(cè)得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5 mm,則雙縫之間的距離為_(kāi)mm。,【解析】根據(jù)x= ,因?yàn)榧t光的波長(zhǎng)比綠光的長(zhǎng),所 以紅光的干涉條紋間距x1比綠光的干涉條紋間距 x2大;由題意得相鄰亮條紋的間距為x= =2.110-3 m,再由x= 可以解得d=0.300 mm。 答案:0.300,2.(2018石家莊模擬)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,已知單縫與雙縫間的距離L1= 100 mm,雙縫與屏的距離L2=700 mm,雙縫間距d= 0.25 mm。用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量相鄰亮條紋中心間的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮條紋的中心,如圖乙所示。,(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn),多次實(shí)驗(yàn)中,條紋有豎直的,有水平的,也有傾斜的,出現(xiàn)這些問(wèn)題的原因是_。 (2)當(dāng)分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1個(gè)亮條紋的中心時(shí)讀數(shù)x1=2.190 mm,對(duì)準(zhǔn)第4個(gè)亮條紋的中心時(shí)讀數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)x2=_ mm。 A.7.869B.7.86C.7.36D.5.869,(3)寫(xiě)出計(jì)算波長(zhǎng)的表達(dá)式=_(用d、L1、L2、x1、x2表示),根據(jù)已知數(shù)據(jù)和(2)中測(cè)得的數(shù)據(jù),求解得到的波長(zhǎng)為_(kāi)nm。,【解析】(1)單縫是豎直的,條紋就是豎直的;單縫是水平的,條紋就是水平的;單縫是傾斜的,條紋就是傾斜的。 (2)x2=7.869 mm。 (3)由題意知x= 根據(jù)x=,得= 代入數(shù)據(jù)解得=676 nm 答案:(1)見(jiàn)解析(2)A (3) 676,【加固訓(xùn)練】 (1)(多選)如圖所示是用雙縫干涉測(cè)光波波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)示意圖,圖中是光源、是濾光片、是單縫、是雙縫、是光屏。下列操作能增大光屏上相鄰兩亮條紋之間距離的是(),A.增大和之間的距離 B.增大和之間的距離 C.將綠色濾光片改成紅色濾光片 D.增大雙縫之間的距離 (2)如果將燈泡換成激光光源,該實(shí)驗(yàn)照樣可以完成,這時(shí)可以去掉的部件是_(填數(shù)字代號(hào))。,(3)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮條紋,讀出手輪的讀數(shù)如圖甲所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第10條亮條紋,讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示,則相鄰兩亮條紋的間距是_mm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。,(4)在(3)前提下,如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30 mm,雙縫和光屏之間的距離是900 mm,則待測(cè)光的波長(zhǎng)是_m。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),【解析】(1)由x= 知相鄰兩亮條紋之間的距離與 單縫和雙縫之間的距離無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;增大和之間的 距離即是增大l,x增大,B正確;紅光的波長(zhǎng)大于綠光 的波長(zhǎng),C正確;增大雙縫之間的距離,x減小,D錯(cuò)誤。 (2)由于激光是相干光源,故可以去掉的部件是、 。,(3)甲圖讀數(shù)是0.045 mm,乙圖讀數(shù)是14.535 mm,它們 的差值是14.490 mm,所以相鄰兩亮條紋間距是x= mm=1.610 mm。 (4)待測(cè)光的波長(zhǎng)= 5.3710-7 m 答案:(1)B、C(2)(3)1.610 (4)5.3710-7,考點(diǎn)3電磁波和電磁波譜 【典題探究】 【典例3】(2017北京高考)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中 有許多重要應(yīng)用。例如,利用波的干涉,可將無(wú)線電波 的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示,兩個(gè)可發(fā) 射無(wú)線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè),它們類 似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。兩天線同時(shí)都發(fā)出波長(zhǎng),為1和2的無(wú)線電波。飛機(jī)降落過(guò)程中,當(dāng)接收到1 和2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí),表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道。下 列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)04450308(),A.天線發(fā)出的兩種無(wú)線電波必須一樣強(qiáng) B.導(dǎo)航利用了1與2兩種無(wú)線電波之間的干涉 C.兩種無(wú)線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定 D.兩種無(wú)線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合,【解析】選C。兩列無(wú)線電波若發(fā)生干涉,只需頻率相 同,無(wú)線電波的強(qiáng)度不用相同,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;發(fā)生干涉的 是從兩處發(fā)射的波長(zhǎng)是1的電磁波或從兩處發(fā)射的波 長(zhǎng)是2的電磁波,波長(zhǎng)為1和2的兩種無(wú)線電波不能 發(fā)生干涉現(xiàn)象,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在屏 上形成明暗相間的穩(wěn)定的條紋,所以我們可知兩種無(wú)線,電波在空間的強(qiáng)弱分布也是穩(wěn)定的,C選項(xiàng)正確;因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)不同,兩種無(wú)線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布不完全重合,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。,【通關(guān)秘籍】 1.電磁波的四大特點(diǎn): (1)電磁波是橫波,在空間傳播不需要介質(zhì)。 (2)在真空中電磁波的傳播速度為3108 m/s。 (3)v=f對(duì)電磁波同樣適用。 (4)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象。,2.電磁波譜的特性及應(yīng)用:,【考點(diǎn)沖關(guān)】 1.(多選)(2016全國(guó)卷)關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是() A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān) B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā),形成電磁波 C.電磁波在真空中自由傳播時(shí),其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直,D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信,但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸 E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失,【解析】選A、B、C。電磁波在真空中傳播速度不變,與波長(zhǎng)、頻率無(wú)關(guān),選項(xiàng)A正確;電磁波的形成是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)互相激發(fā)得到,選項(xiàng)B正確;電磁波傳播方向與電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向垂直,選項(xiàng)C正確;光是一種電磁波,光可在光導(dǎo)纖維中傳播,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;電磁振蕩停止后,電磁波仍會(huì)在介質(zhì)或真空中繼續(xù)傳播,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。,2.(多選)(2018唐山模擬)下列說(shuō)法中正確的 是() A.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波進(jìn)行定位和導(dǎo)航的 B.微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應(yīng) C.常用的電視機(jī)遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī),D.天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波進(jìn)行天體物理研究 E.遙感技術(shù)中利用了紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線來(lái)探測(cè)被測(cè)物體的特征,【解析】選A、D、E。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波工作的,A正確;食物中的水分子在微波作用下熱運(yùn)動(dòng)加劇,溫度升高,內(nèi)能增加,B錯(cuò)誤;常用的電視機(jī)遙控器是利用紅外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)的,C錯(cuò)誤;天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波進(jìn)行天體研究,D正確;遙感技術(shù)中利用紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線來(lái)探測(cè)被測(cè)物體的特征,E正確。,【加固訓(xùn)練】 (多選)為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度,將與儲(chǔ)罐外 殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中, 電容器可通過(guò)開(kāi)關(guān)S與線圈L或電源相連,如圖所示。當(dāng) 開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí),由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生周期T= 2 的振蕩電流。當(dāng)罐中的液面上升時(shí)(),A.電容器的電容減小 B.電容器的電容增大 C.LC回路的振蕩頻率減小 D.LC回路的振蕩頻率增大,【解析】選B、C。液面上升時(shí),兩板間的電介質(zhì)變多, 根據(jù)電容的決定式C= 知,電容器的電容C增大,選 項(xiàng)B正確、A錯(cuò)誤;根據(jù)振蕩電流的周期T=2 可知, 周期變大,由f= 可知,頻率變小,選項(xiàng)C正確、D錯(cuò) 誤。,考點(diǎn)4狹義相對(duì)論的簡(jiǎn)單應(yīng)用 【典題探究】 【典例4】(多選)(2017江蘇高考)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘,飛船和地球上的人觀測(cè)這兩只鐘的快慢,下列說(shuō)法正確的有() 導(dǎo)學(xué)號(hào)04450309,A.飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較快 B.飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較慢 C.地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較快 D.地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較慢,【解析】選A、C。飛船上的人以飛船為參考系,故地球是高速運(yùn)動(dòng)的,根據(jù)愛(ài)因斯坦的運(yùn)動(dòng)延時(shí)效應(yīng),飛船上的人觀測(cè)到地球上的鐘較慢,即飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較快,故A正確,B錯(cuò)誤;地球上的人以地球?yàn)閰⒖枷?認(rèn)為飛船高速運(yùn)動(dòng),根據(jù)延時(shí)效應(yīng),飛船上的鐘較慢,故地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較快,C正確,D錯(cuò)誤。,【通關(guān)秘籍】 狹義相對(duì)論: (1)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)。 狹義相對(duì)性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的。,光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,光速與光源、觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系。 (2)相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系:用m表示物體的質(zhì)量,E表示它具有的能量,則愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程為:E=mc2。,【考點(diǎn)沖關(guān)】 1.(2016江蘇高考)一艘太空飛船靜止時(shí)的長(zhǎng)度為 30 m,它以0.6c(c為光速)的速度沿長(zhǎng)度方向飛行越過(guò)地球,下列說(shuō)法正確的是() A.飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30 m B.地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30 m,C.飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c D.地球上的觀測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c,【解析】選B。飛船上的觀察者相對(duì)于飛船靜止,則他測(cè)得的是飛船的靜止長(zhǎng)度,即30 m,A錯(cuò)誤;地球上的觀測(cè)者看到飛船是運(yùn)動(dòng)的,根據(jù)長(zhǎng)度的相對(duì)性可知他觀測(cè)到飛船的長(zhǎng)度比靜止時(shí)的長(zhǎng)度小,B正確;根據(jù)光速不變?cè)淼?飛船上和地球上的觀測(cè)者觀測(cè)到的光信號(hào)速度均為c,D錯(cuò)誤。,2.(多選)1905年,愛(ài)因斯坦提出了著名的狹義相對(duì)論,給物理科學(xué)帶來(lái)了巨大的進(jìn)步。根據(jù)狹義相對(duì)論的理論,下列說(shuō)法中正確的是() A.在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的 B.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,C.根據(jù)狹義相對(duì)論可知,同時(shí)是絕對(duì)的 D.根據(jù)狹義相對(duì)論可知,物體的長(zhǎng)度、時(shí)間間隔和物體的質(zhì)量都是相對(duì)的,【解析】選A、B、D。根據(jù)相對(duì)性原理,在所有慣性系中,物理定律有相同的表達(dá)形式,即一切物理規(guī)律都是相同的,故A正確;根據(jù)光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,故B正確;根據(jù)狹義相對(duì)論可知,在不同的慣性系中,同時(shí)是相對(duì)的,故C錯(cuò)誤;由相對(duì)論的基本公式,可知物體的長(zhǎng)度、時(shí)間間隔和物體的質(zhì)量都是相對(duì)的,故D正確。,【加固訓(xùn)練】 (多選)物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí), 推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁 榮與人類文明的進(jìn)步,根據(jù)狹義相對(duì)論下列說(shuō)法正確 的是() A.真空中的光速是不變的 B.運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢與運(yùn)動(dòng)的尺子縮短,C.物體的質(zhì)量取決于物體所含物質(zhì)的多少,與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān) D.質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都是隨物體與觀測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變,【解析】選A、B、D。真空中的光速是不變的,故A正確; 狹義相對(duì)論的幾個(gè)基本結(jié)論:鐘慢效應(yīng):運(yùn)動(dòng)的鐘比 靜止的鐘走得慢,而且,運(yùn)動(dòng)速度越快,鐘走得越慢,接 近光速時(shí),鐘就幾乎停止了;尺縮效應(yīng):在尺子長(zhǎng)度方 向上運(yùn)動(dòng)的尺子比靜止的尺子短,當(dāng)速度接近光速時(shí), 尺子縮成一個(gè)點(diǎn),故B正確;由相對(duì)論質(zhì)量公式可知,當(dāng),物體的速度很大時(shí),其運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量明顯大于靜止時(shí)的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都是隨物體與觀測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變,故D正確。,