内容正文:
专题02 光和电磁波
目录
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考点01 光的折射和全反射 2
考点02 光的波动性和电磁波 3
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考点01 光的折射和全反射 4
考题1:光的直线传播与反射 4
考题2:光的折射 4
考题2:光的全反射应用 5
考题3:折射和全反射的综合应用 6
考点02 光的波动性和电磁波 7
考题1:光的干涉 7
考题2:光的衍射 8
考题3:光的偏振 8
考题4:激光 9
考点01 光的折射和全反射
1.明确三个公式
(1)n=。
(2)n=。
(3)sin C=。
2.折射率的理解
(1)折射率与介质和光的频率有关,与入射角的大小无关。
(2)在同一种介质中,光的频率越高,介质的折射率越大。
3.发生全反射的条件
(1)光由光密介质射向光疏介质。
(2)入射角大于或等于临界角。
4. 解题方法及技巧
(1)光的折射和全反射问题的解题关键是确定好光路,利用几何关系求解。
(2)确定光路的依据
①反射定律。
②折射定律。
③是否在界面处发生全反射。
④光路可逆性。
考点02 光的波动性和电磁波
1.光的干涉
产生条件:两束光频率相同、相位差恒定。
(1)光的双缝干涉
①条纹间隔均匀,亮度均匀,中央为亮条纹。
②光的双缝干涉中相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)间距公式Δx=λ。
③如用白光做实验,中央为白色亮条纹,两边为彩色条纹。
(2)光的薄膜干涉现象:彩色油膜、增透膜、牛顿环。
2.光的衍射
产生明显衍射的条件:障碍物或狭缝的尺寸可以跟光的波长相比或比光的波长小。
(1)光的单缝衍射
①条纹宽度和间隔不均匀,亮度不均匀,中央亮条纹最宽最亮。
②单缝衍射装置等其他条件相同时,可见光中红光的中央亮条纹最宽,紫光最窄。
③如用白光做实验,中央为白色亮条纹,两边为彩色条纹。
(2)光的其他衍射现象:圆孔衍射、泊松亮斑。
3.光的干涉现象和光的衍射现象表明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波。
4.可见光中各种色光特征比较
单色光的颜色
红→橙→黄→绿→青→蓝→紫
频率(决定光的颜色)
低→高
真空(空气)中的波速
c=3×108 m/s
真空(空气)中的波长
长→短
同一介质中的折射率n
小→大
同一介质中的光速v=
大→小
同一介质中的波长
长→短
同一介质中的全反射临界角C=arcsin
大→小
5.电磁波的传播不需要介质,在真空中传播的速度等于光速。光是一种电磁波。
考点01 光的折射和全反射
考题1:光的直线传播与反射
1.(22-23高二下·陕西宝鸡·期末)假设地球表面没有大气层,则人们观察到的日出时刻将( )
A.提前 B.延后 C.不变 D.某些地区提前,某些地区落后
2.(22-23高二下·甘肃临夏·期末)甘肃省临夏州胭脂湖公园广场沿胭脂湖岸而建,华丽的灯柱包绕广场四周,三座造型独特的石拱桥连在一处,碧绿的湖水从公园中透迤穿行。关于胭脂湖中的光现象,下列说法正确的是( )
A.在胭脂湖水中看到了石拱桥的倒影属于光的折射现象
B.人在岸上看到胭脂湖中的鱼是鱼的虚像,真实的鱼在所看到像的上方
C.光从胭脂湖水面上方空气射入湖水中时,可能不发生折射
D.透过胭脂湖岸上树叶的缝隙,看到太阳呈现的彩色光环,这是光的干涉现象
考题2:光的折射
3.(22-23高二下·湖北恩施·期末)如图所示,甲图是2023年5月15日上午在恩施地区观看到的“日晕”图片。民间有“日晕三更雨,月晕午时风”、“看到日晕都会带来好运”等说法。“日晕”又叫“圆虹”,是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示,为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图,为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A.冰晶对光的折射率大于对光的折射率
B.在冰晶中,光的传播速度较小
C.用同一装置做双缝干涉实验,光的条纹间距比光的窄
D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,光的临界角较大
4.(22-23高二下·福建泉州·期末)如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O,经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是( )
A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B.a光的频率大于b光的频率
C.在真空中a光的波长大于b光的波长
D.在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
考题2:光的全反射应用
5.(22-23高二下·天津和平·期末)关于下面光现象的分析和理解,说法正确的是( )
A.图甲说明了光导纤维外套材料的折射率应比内芯材料的折射率大
B.图乙说明了对精密的光学平面的平滑度进行检测应用的是光的衍射现象
C.图丙显示了大头针针尖的影子边缘模糊不清,这是光的干涉现象
D.图丁显示了立体电影的图片,观看立体电影应用了光的偏振现象
6.(22-23高二下·天津南开·期