内容正文:
chemistry
2026年高考二轮复习讲练测
物理
光学 电磁波
第一章
专题15
高考复习
Contents
01
析·考情精解
02
构·知能架构
03
破·题型攻坚
目录
物理高考复习
2026年高考二轮复习讲练测
part one
析·考情精解
2026年高考二轮物理复习讲练测
01
解读2026年考情,研究命题规律,预测高考方向
01
析·考情精解
命题统计
命题要点 2025 2024 2023年
热
考
角
度 光的折射和全反射 2025山东卷T15,8分
2025四川卷T9,4分
2025广东卷T4,4分
2025湖南卷T3,4分
2025安徽卷T13,8分 2024山东卷T15,4分
2024贵州卷T3,4分
2024重庆卷T5,4分
2024海南卷T4,4分
2024甘肃卷T10,4分 2023江苏卷T5,4分
2023湖北卷T6,4分
2023山东卷T16,4分
2023重庆卷T5,4分
2023福建卷T3,4分
光的波动性
电磁波 2025山东卷T3,3分
2025天津卷T5,4分
2025重庆卷T4,4分 2024辽宁卷T4,4分
2024山东卷T4,4分
2024广西卷T9,4分
2024江苏卷T2,4分
2024湖南卷T9,4分 2023江苏卷T6,4分
2023山东卷T5,4分
2023北京卷T2,4分
2023河北卷T2,4分
01
析·考情精解
考情分析
命题规律 从近三年高考看,此部分以选择题和计算题为主,难度中等。命题趋势清晰:从几何光学基本定律(折射、反射)→波动光学现象(干涉、衍射)→电磁波谱及其特性→与信息技术、现代科技(如光纤通信、激光应用)紧密结合。试题正从单纯知识考查,转向以真实科技情境为载体的综合分析,强调对光与电磁波本质及实际应用的理解。
命题预测
预计在2026年高考中,此部分将突出以折射定律、干涉衍射为核心模型,以现代光学仪器(如光纤、增透膜)与生活场景为载体,设计光路分析与现象解释问题。命题重点倾向于动态变化过程(如视深、色散)的分析,并强化与信息技术、科学前沿的结合进行综合考查,预计仍以选择题为主要呈现形式。
命题情境 多以折射定律、干涉衍射为核心模型,以现代光学仪器(如光纤、增透膜)与生活场景命题背景
常用方法 几何画图法、对称法、数学公式法
part two
构·知能架构
2026年高考二轮物理复习讲练测
02
解读2026年考情,研究命题规律,预测高考方向
02
构·知能架构
光学 电磁波
光学
电磁波
麦克斯韦电磁理论
电磁波特点
光的折射和全反射
光的干涉
电磁波谱
变化的电场产生磁场
变化的磁场产生电场
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
折射定律:
折射率:
全反射:
光的衍射和偏振
横波
传播不需要介质
传播速度等于光速
双缝干涉
薄膜干涉
part three
破·题型攻坚
·题型一 折射定律及折射率的应用
·题型二 光的折射和全反射的综合应用
·题型三 光的波动性 电磁波
03
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
题型一 折射定律及折射率的应用
1.(2025·河南·高考真题,2T,4分)折射率为的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角为,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)( )
A.
B.
C.
D.
B
【方法点拨】(1)画出光路图,根据几何关系找出不同角度之间的关系;
(2)结合折射定律求出θ、r角。
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
题型一 折射定律及折射率的应用
命题解读 新情境:以“玻璃圆柱水平放置,平行于横截面的光线从顶点入射”为几何光学场景,结合圆柱的圆形边界特性,构建光的折射与几何关系结合的模型。
新考法:通过“光线与竖直方向夹角为45°入射,求射出时与竖直方向的夹角”,考查折射定律的双向应用(入射和出射两次折射)及几何关系推导,突破单一折射过程的分析。
新角度:从“圆柱内光线的几何路径”切入,利用圆柱半径与光线传播方向的关系,推导折射角与入射角的关联,角度聚焦“圆形边界对折射光线的约束作用”。
2.(2025·广东·高考真题,4T,4分)如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜,出射光相对于入射光的偏转角为,该折射率为( )
A. B.
C. D.
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
题型一 折射定律及折射率的应用
A
【方法点拨】有折射定律可得
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
题型一 折射定律及折射率的应用
命题解读 新情境:以单色光从空气垂直射入到三棱镜折射场景,结合棱镜的平面边界特性,构建光的折射与偏转角关联的模型。
新考法:通过“垂直入射的光线经棱镜折射后偏转角为,求折射率”,考查折射定律在平面边界的应用及偏转角的几何推导,突破单一界面折射的考法。
新角度:从“偏转角与折射角的几何关系”切入,推导棱镜的折射率,角度聚焦“平面边界折射中偏转角的物理意义”。
03
知能解码
考向破译
知识1 折射定律
必
备
知
识
题型一 折射定律及折射率的应用
1.内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
2.表达式:=n。
注意:①在光的折射现象中,光路是可逆的。
②当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。
03
知能解码
考向破译
知识2 折射率
必
备
知
识
题型一 折射定律及折射率的应用
1.折射率
(1)折射率是反映介质的光学性质的物理量。
(2)定义式:n= 。
(3)计算式:n=,因为v<c,所以任何介质的折射率都大于1。
2.折射率的理解
(1)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。
(2)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质。
(3)同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。
03
知能解码
考向破译
知识3 应用光的折射定律解题的一般思路
必
备
知
识
题型一 折射定律及折射率的应用
1.根据入射角、折射角及反射角之间的关系,作出比较完整的光路图。
2.充分利用光路图中的几何关系,确定各角之间的联系,根据折射定律求解相关的物理量:折射角、折射率等。
3.注意在折射现象中,光路是可逆的。
1.(2025·浙江·一模)如图所示,由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光(光束a)从底面中心O点垂直底面射入材料板,将从Q点射出;若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板(光束b),恰好也从Q点射出。已知,光在真空中传播的速度为c,则以下说法正确的是( )
A.该材料对光束的折射率为
B.该材料对光束的折射率为
C.光束在材料板中的传播速度为
D.光束从点射出后的光线与光束平行
03
知能解码
考向破译
考向1 圆形边界中折射定律的应用
D
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
折射率
2.(2025·辽宁鞍山·一模)如图所示,圆形透明介质半径为R、折射率为n。O为圆形介质的圆心,P为边界上的一点,S、Q为同一条直径上的两个点,PS长度为L。一束光线沿PQ方向从真空照射到边界的P点上,折射后折射光线经过S点,等于,则OS长度为( )
A. B. C. D.
03
知能解码
考向破译
考向1 圆形边界中折射定律的应用
B
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
【方法点拨】(1)三角形和三角形相似;
(2) 。
3.(2025·江苏南京·模拟预测)三棱镜底面镀有反射膜,其截面图如图所示,。一束单色光由AC边上的K点射入棱镜,入射角为,光线折射后射向AB边,反射后垂直于AC射出。下列说法正确的是( )
A.三棱镜对该光的折射率为
B.三棱镜对该光的折射率为
C.增大入射角,单色光可能在AC边发生全反射
D.单色光垂直入射AC后,可从AC边原路返回
03
知能解码
考向破译
考向2 多边形边界中折射定律的应用
B
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
折射率为
4.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示为一横截面为等腰梯形的玻璃砖,侧面倾角为,一束平行光照射到玻璃砖上表面,折射光线与反射光线恰好垂直,该平行光与上表面的夹角,已知,则( )
A.玻璃砖对该光的折射率为
B.若改变入射光线方向,使,A点入射的光恰好能照到玻璃
砖底角点,倾角
C.减小角大小,光从AD面折射后直接照到BC面后可能发生全反射
D.保持角不变,将玻璃砖底面按照图中虚线进行裁切,光不可能在虚线面发生全反射
03
知能解码
考向破译
考向2 多边形边界中折射定律的应用
B
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
03
知能解码
考向破译
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
【方法点拨】
A.由于折射光线与反射光线恰好垂直,根据几何关系可知,入射角与折射角分别为根据折射率的定义式有故A错误;
B.根据若代入联立解得故B正确;
C.由于梯形上下表面平行,根据几何关系可知,上表面的折射角
等于下表面的入射角,根据光路可逆原理可知,光一定能够从下表
面射出,即光不可能在BC面发生全反射,故C错误;
D.将玻璃砖底面按照图中虚线进行裁切,根据几何关系可知,在虚线界面上的入射角大于梯形下表面的入射角,虚线陡峭程度越大,虚线界面的入射角越大,当该入射角大于临界角时,能够发生全反射,即保持角不变,将玻璃砖底面按照图中虚线进行裁切,光有可能在虚线面发生全反射,故D错误。
5.(2025·广东惠州·模拟预测)如图所示,一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖,其ABCD面露于柜外,玻璃砖厚度,左下侧棱上安装一条双色细灯带,能发出a、b两种颜色的光,在ABCD面上能观察到a、b复色光区域和b单色光区域,复色光区域沿着AD方向宽度为6cm,设真空中光速为c。则下列说法正确的是( )
A.a光的折射率为
B.a光在此玻璃中传播速度为
C.b光折射率小于a光折射率
D.a、b光折射率差值越大,单色光区域宽度越窄
03
知能解码
考向破译
考向3 立体空间中折射定律的应用
C
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
a光发生全反射,
6.(2024·山东聊城·三模)哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市,每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择,冰雕展上有一块底边长为2L,宽为L,高为L的长方体冰块,冰块内上下底面中心连线为,在处安装了一盏可视为点光源的黄灯,已知冰对黄光的折射率为,光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是( )
A.由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出
B.由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出
C.未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为
D.未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为
03
知能解码
考向破译
考向3 立体空间中折射定律的应用
C
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
03
知能解码
考向破译
命
题
预
测
题型一 折射定律及折射率的应用
【方法点拨】
AB.由折射率公式知代入得故临界角等于,由题意知,底边边长为2L,高为L,如上图所示,,则点光源刚好在上表面A点发生全反射,
由几何关系知,,,则代入得则可知,
故可知其照射范围如下图所示,由灯直接发出的光照射到冰块上表面时部分不能从上
表面射出,同理得,当光照射到冰块四个侧面时部分不能从侧面射出,A、B错误;
CD.最长光路长度为,传播速度为,则传播速度为
则传播最长时间为故未经反射直接从玻璃砖中射出
的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为,C正确,D错误;
1.(2025·湖南·高考真题,3T,4分)如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是( )
A.入射角θ小于45°
B.该介质折射率大于
C.增大入射角,该单色光在BC上可能发生全反射
D.减小入射角,该单色光在AB上可能发生全反射
03
知能解码
考向破译
D
题型二 光的折射和全反射的综合应用
真
题
动
向
【方法点拨】C.增大入射角,光在BC上的入射角小于45°,则该单色光在BC上不可能发生全反射;
D.减小入射角,光在AB上的入射角大于45°,可能大于临界角,则该单色光在AB上可能发生全反射。
几何关系可知,折射角为45°,则由折射定律有则有,解得
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
题型二 光的折射和全反射的综合应用
命题解读 新情境:以“半圆柱体透明介质横截面ABC,AC为直径,B为中点,光线从AC边A点入射,折射光由B点出射”为半圆形边界场景,结合全反射临界角分析,构建折射与全反射的综合模型。
新考法:通过“分析入射角与折射角的关系,判断增大/减小入射角时是否发生全反射”,考查折射定律与全反射条件的结合应用,突破单一折射或全反射的考法。
新角度:从“半圆形边界的法线方向”切入,推导临界角与入射角的关联,角度聚焦“圆形边界对全反射条件的影响”。
2.(2025·浙江·高考真题,10T,3分)测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器,容器被透明隔板平分为两部分,一半充满待测溶液,另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射,右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中,容器从图2(俯视图)所示位置开始逆时针匀速旋转,此时观测屏上无亮点;随着继续转动,亮点突然出现,并开始计时,经后亮点消失。已知转盘转动角速度为,空气折射率为1,隔板折射率为n,则待测溶液折射率为( )(光从折射率的介质射入折射率的介质,入射角与折射角分别为与,有)
A. B.
C. D.
03
知能解码
考向破译
A
题型二 光的折射和全反射的综合应用
真
题
动
向
【方法点拨】从出现亮点到亮点消失,容器旋转满足
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
题型二 光的折射和全反射的综合应用
命题解读 新情境:以“转盘上共轴放置圆柱形容器,一半充待测溶液、一半为空气,容器旋转时观测屏亮点出现与消失”为动态实验场景,结合转盘旋转的周期性,构建全反射临界角与折射率的关联模型。
新考法:通过“亮点出现到消失的时间与转盘角速度,求待测溶液折射率”,考查全反射临界角的动态分析及折射率的间接计算,突破静态全反射的考法。
新角度:从“转盘旋转角度与临界角的几何关系”切入,推导折射率的表达式,角度聚焦“动态场景中全反射临界角的应用”。
03
知能解码
考向破译
知识1 全反射及条件
必
备
知
识
题型二 光的折射和全反射的综合应用
1.定义:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线将全部消失,只剩下反射光线的现象。
2.条件:
(1)光从光密介质射入光疏介质。
(2)入射角大于或等于临界角。
03
知能解码
考向破译
知识2 全反射临界角
必
备
知
识
题型二 光的折射和全反射的综合应用
1.定义:折射角等于90°时的入射角。
2.公式:sin C=。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C,
由n = 得:sin C= 。
3.大小:介质的折射率n越大,发生全反射的临界角C越小。
03
知能解码
考向破译
知识3 光的折射和全反射问题的解题要点
必
备
知
识
题型二 光的折射和全反射的综合应用
两个技巧 四点注意
(1)解答全反射类问题时,要抓住发生全反射的两个条件:
①光必须从光密介质射入光疏介质;
②入射角大于或等于临界角。
(2)利用好光路图中的临界光线,准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键,且在作光路图时尽量与实际相符。 (1)明确哪种是光密介质、哪种是光疏介质。同一种介质,相对于其他不同的介质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。
(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。
(3)光的反射、折射和全反射现象,光路均是可逆的。
(4)当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射。
1.(2025·云南楚雄·模拟预测)“水下世界国际摄影大赛”的作品一般是由摄影师在水下对景物进行拍摄而成的,获得了令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响,假设摄影师由水下竖直向上拍摄,光的传播路径如图所示,进入镜头的光线与竖直方向的最大夹角,已知,空气中的光速,下列说法正确的是( )
A.光线射入水中后频率增大
B.摄影师看到的水上景物的位置比实际位置偏低
C.水的折射率为
D.光线射入水中后速度变为
03
知能解码
考向破译
考向1 全反射定律的生活中的应用
C
命
题
预
测
题型二 光的折射和全反射的综合应用
2.(2025·浙江·一模)一半径为的球形薄壁玻璃鱼缸内充满水,水中有一条可视为质点的小鱼。玻璃和水的折射率都是。观察者在不同位置和不同角度对缸内的鱼进行观察。当鱼位于“某些位置”时,观察者在合适的位置能观察到缸里的鱼“消失”,求满足上述条件的“某些位置”所占鱼缸的体积( )
A. B.
C. D.
03
知能解码
考向破译
考向1 全反射定律的生活中的应用
A
命
题
预
测
题型二 光的折射和全反射的综合应用
03
知能解码
考向破译
命
题
预
测
题型二 光的折射和全反射的综合应用
【方法点拨】
如左图所示,设与鱼缸球心O距离为a处有一小鱼M。从M点发出任一光线MB与的延长线的夹角为,从M点发出的另一光线MA与垂直,光线MA、MB在玻璃球壳上的入射点分别为A、B,入射角分别为、。在三角形OBM中,由正弦定理有,在直角三角形OAM中有,又联立,解得,为了保证从M点发出的光线有发生全反射的可能,至少要求,式中C是水的全反射临界角联立,解得,则根据对称关系可知,满足“某些位置”鱼的位置如右图所示,所以,所占鱼缸的体积为故选A。
3.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)现在许多家庭及单位接入的网络信号都是用光纤传输的,光纤主要材料为高纯度石英玻璃。如图为一长度为L=30m的直光纤AB的示意图,该光纤对某光的折射率,光在真空中的传播速度c=3×108m/s,有折射光时不考虑反射光,则该光从A端传播到B端的最长时间与最短时间的差值约为( )
A.4×10-8s B.4×10-7s
C.6×10-8s D.6×10-7s
03
知能解码
考向破译
考向2 全反射定律的科技中的应用
C
命
题
预
测
题型二 光的折射和全反射的综合应用
【方法点拨】光信号由A点进入光导纤维后,斜向上方向射到光纤上表面,此时入射角α恰好等于临界角,光在此介质中的传播速度为v,而沿水平方向的分速度为vsinα,则,,解得,光从A端传播到B端的最长时间为,最短时间为,所以。
4.(2025·湖北武汉·一模)某增强现实型头盔可将计算机生成的实时虚拟影像与现实场景影像进行无缝融合,其光学系统设计如图所示。虚拟影像光线由微型显示器发出,先由面入射到棱镜2,接着由面反射后经过面、面进入棱镜1,在面发生全反射后又经过面(面镀有半反半透膜)的反射,再次通过面进入人眼。现实场景光则依次通过、、面进入人眼。关于该光学系统,下列说法正确的是( )
A.为使现实场景光进出光学系统前后不发生偏折,棱镜3材料的折射率应大于棱镜1材料的折射率
B.经棱镜的多次折射与反射后,由微型显示器发出的光的能量会减弱,其本质是光子的频率降低
C.在面的外表面镀一层增透膜可使人眼看到的景象更加明亮,是利用了光的衍射原理
D.若选用折射率的材料制作棱镜1,光线在面的入射角大于可以满足设计要求
03
知能解码
考向破译
考向2 全反射定律的科技中的应用
D
命
题
预
测
题型二 光的折射和全反射的综合应用
棱镜3材料的折射率应等于棱镜1材料的折射率
本质是有一部分光在界面上发生了反射,光子的频率不变
利用了光的干涉原理
光在面发生全反射
1.(2025·天津·高考真题,5T,5分)在进行双缝干涉实验时,用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度,可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后,其光照强度与位置的关系如图所示,图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心,极小值位置对应暗条纹中心,上下两图中相同横坐标代表相同位置,则( )
A.a、b的光子动量大小相同
B.a的光子能量小于b的光子能量
C.在真空中,a的波长大于b的波长
D.通过同一单缝衍射装置,a的中央亮条纹窄
03
知能解码
考向破译
D
真
题
动
向
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】A.光子动量:;B.光子能量:;C.条纹间距:
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
命题解读 新情境:以“a、b两束单色光经过同一双缝干涉装置后,光照强度与位置的关系图”为波动光学场景,结合光传感器的测量数据,构建干涉条纹与光子特性关联的模型。
新考法:通过“干涉条纹间距与光照强度分布,分析光子动量、能量、波长及衍射特性”,考查双缝干涉与光子特性的综合应用,突破单一干涉条纹的考法。
新角度:从“干涉条纹间距与波长的关联”切入,推导光子的动量与能量,角度聚焦“波动光学与粒子光学的交叉分析”。
题型三 光的波动性 电磁波
2.(2025·江苏·高考真题,5T,4分)如图所示.将开关S由a拔到b,使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻,能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图象是( )
A. B.
C. D.
03
知能解码
考向破译
A
真
题
动
向
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】LC振动电路,将开关由“a” 调到“b” 时,电容器和自感线圈组成回路,此回路为振荡电路,产生周期性迅速变化的振荡电流。
03
知能解码
考向破译
真
题
动
向
命题解读 新情境:以“开关S由a拔到b,电容器C与线圈L构成回路,分析电流随时间变化关系”为电磁振荡场景,结合电容器充放电的周期性,构建LC振荡电路的电流变化模型。
新考法:通过“电容器开始放电时的电流方向与大小变化,判断电流随时间变化的图像”,考查LC振荡电路的充放电过程及电流变化规律,突破单一振荡周期的考法。
新角度:从“电场能与磁场能的转化过程”切入,推导电流的变化趋势,角度聚焦“电磁振荡中能量转化与电流的关联”。
题型三 光的波动性 电磁波
03
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考向破译
知识1 光的干涉、衍射和偏振
必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
1.产生干涉的条件:两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样。
2.杨氏双缝干涉
(1)暗条纹的条件:
①单色光:形成明暗相间的条纹,中央为亮条纹。
光的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…),光屏上出现亮条纹。
光的路程差r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2,…),光屏上出现暗条纹。
②白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是白色(填写颜色)。
③条纹间距公式:Δx=λ。
03
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必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
3.薄膜干涉的理解和应用
(1)形成:如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。
(2)亮、暗条纹的判断
①在P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍,即Δr=nλ(n=1,2,3,…),薄膜上出现亮条纹。
②在Q处,两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍,即Δr=(2n+1) (n=0,1,2,3,…),薄膜上出现暗条纹。
(3)应用:干涉法检查平面如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检查平面是平整光滑的,我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检查平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。
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必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
4.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的时候,衍射现象才会明显。
5.衍射条纹的特点
(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较
单缝衍射 圆孔衍射
单色光 中央为亮且宽的条纹,两侧为明暗相间的条纹,且越靠近两侧,亮条纹的亮度越弱,宽度越小 ①中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小
②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而减小
白光 中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光、离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的同心圆环
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必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
(2)泊松亮斑(圆盘衍射)
当光照射到不透明的半径很小的圆盘上时,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)。
6.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是横波。自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。
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知识2 电磁振荡和电磁波
必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
1.电磁振荡物理量的变化
(1)振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示)
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必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
(2)各物理量变化情况一览表
时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
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必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
2.LC振荡电路的周期和频率
(1)明确T=2π,即T取决于L、C,与极板所带电量、两板间电压等无关。
(2)明确电感线圈的自感系数L及电容器的电容C由哪些因素决定。L一般由线圈的大小、形状、匝数及有无铁芯决定,平行板电容器的电容C由公式C=可知,与电介质的介电常数εr、极板正对面积S及板间距离d有关。
03
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必
备
知
识
题型三 光的波动性 电磁波
3.电磁波谱
(1)电磁波谱的排列
按波长由长到短依次为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
(2)不同电磁波的特点及应用
特点 用途
无线电波 波动性强 通讯、广播、导航
红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导
可见光 感光性强 照明、照相等
紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗
γ射线 穿透力最强 探测、治疗
1.(2025·山东泰安·模拟预测)如图所示的双缝干涉实验装置中,S到S1、S2的距离相等,P点为S1S2中垂线与光屏的交点。现将S2竖直向上平移逐渐远离S1,观察到P点干涉条纹经过了强→弱→强→弱→强的变化过程。关于该变化过程,下列说法中正确的是( )
A.光屏上干涉条纹间距变大
B.光屏上干涉条纹间距不变
C.从S经双缝S1、S2到达P点的两束光路程差从0变为波长的2倍
D.从S经双缝S1、S2到达P点的两束光路程差从0变为波长的2.5倍
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考向1 双缝干涉
C
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】CD.将S2竖直向上平移逐渐远离S1,观察到P点干涉条纹经过了强→弱→强→弱→强的变化过程,即由中央亮条纹变为第二级亮条纹,则光路程差从0变为波长的2倍。
2.(2025·安徽安庆·模拟预测)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年,洛埃用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上,另一部分通过平面镜反射在光屏上,这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l,光在真空中的波长为λ,若将整套装置完全浸入某种透明溶液中,测得光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为,则该液体的折射率为( )
A. B. C. D.
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考向1 双缝干涉
B
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】光在液体中的波长,条纹间距公式有
3.(2025·江西新余·模拟预测)劈尖干涉是一种薄膜干涉,如图甲所示,将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b上,在右端夹入薄垫片,当波长为λ的单色光从上方入射后,从上往下可以看到如图乙所示的干涉条纹。则( )
A.干涉条纹是由a、b玻璃板的上表面反射的光干涉而成
B.若干涉条纹从左向右越来越密,说明被检板b放置不水平
C.图乙中P左凸位置,说明被检板该处有约λ高度凸起
D.图乙中Q右凸位置,说明被检板该处有约深度凹陷
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考向2 薄膜干涉
D
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
由于干涉条纹左凸仅跨相邻明暗条纹,即总光程差提前了约,所以凸起仅有的高度
Q凹陷仅有的深度
4.(2025·山东·模拟预测)在很多游乐场都设有"声控万花筒"游戏装置,该装置结构剖面图如图所示,在一个不透明圆筒内置有一个右端面为圆锥面的圆柱体,圆锥面的顶角接近180°,锥面反光性能良好,柱体直径略小于圆筒内径,圆筒右端装有玻璃,圆锥面与右侧玻璃间有微小间隙。在阳光明媚的天气,当游客对着圆筒左端大声喊叫时,柱体会沿圆筒微微左右振动,此时在玻璃上会看到魔幻般变化的环状彩色条纹。下列说法正确的是( )
A.每个彩色圆环的内缘为红色,外缘为紫色
B.玻璃上越接近圆心,相邻两彩色条纹间的距离越大
C.柱体向左移动时,玻璃上的环状条纹会变得密集
D.柱体向右移动时,玻璃上所有环状条纹会向外扩张
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D
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
考向2 薄膜干涉
【方法点拨】光的干涉条纹间距公式。
5.(2025·甘肃白银·模拟预测)如图甲所示,用单色光照射厚纸板上的圆孔,在纸板后边的光屏上得到如图乙所示的圆形光斑。下列方法有助于在光屏上看到明显衍射条纹的是( )
A.增大光的强度
B.增大光的频率
C.减小圆孔的直径
D.减小纸板到光屏的距离
03
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考向3 光的衍射与偏振
C
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】当障碍物或孔的尺寸与光波的波长差不多或者比波长小时会发生明显的衍射现象,则要看到明显的衍射条纹,可以增大光的波长、减小光的频率或减小圆孔的直径。
6.(2025·山东淄博·三模)食品安全检验中可以用“旋光法”来测量溶液中的含糖量。偏振光通过糖溶液后,偏振方向以光的传播方向为轴向左或向右旋转一个角度α,这一角度称为“旋光度”,α的值与糖溶液浓度c间的关系为c=kα,k为常数。如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,先调整A、B使两偏振片的透振方向平行,此时O处的光最强,再将含糖的被测样品P置于A、B之间。则( )
A.该实验应用了光的偏振现象,说明光是纵波
B.放入被测样品后,到达O处光的强度会增加
C.缓慢转动B,再次使得O处光强度最强,则偏振片B转过的角度为
D.将偏振片B转动一个角度α,使得O处光强度最强,则溶液浓度为c=kα
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考向3 光的衍射与偏振
D
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】开始时A、B的透振方向相同,将被测样品P置于A、B之间后,S发出的光经A起偏再经过样品后,振动方向转过了α角,从而与B的透振方向不同,光不能顺利通过B,所以到达O处光的强度会明显减弱,所以为再次使得O处光强度最强,则缓慢转动B,使其转过的角度为α,则光线可以顺利通过B;由题可知,溶液浓度为c=kα。
7.(2025·吉林白城·模拟预测)为了保障社会安全,在各车站、机场中,金属探测仪被广泛使用。如图所示,其内部主要原理为一LC振荡电路,当探测仪靠近金属物体时,线圈的自感系数增大,从而使振荡电路中的电流频率发生变化而发出声响。已知某时刻,线圈中的磁场方向如图所示,且电流强度正在减弱,则( )
A.该时刻电流从a流向b
B.该时刻电容器正在放电
C.该时刻电路中磁场能正在向电场能转化
D.探测仪靠近金属时,振荡电流的频率增大
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考向4 电磁波
C
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
03
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命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】
A.根据电流的磁效应与右手螺旋定则,该时刻的电流方向应该是由b流向a,故A错误;
BC.此时电流强度正在减弱,根据振荡电路的原理可知,电容器的电量增加,电容器正在充电,磁场能向电场能转化,故B错误,C正确;
D.根据公式,探测仪靠近金属物体时线圈的自感系数增大,则振荡周期增大。由,频率减小,故D错误。
8.(2025·河北·模拟预测)清华大学提出了一种稳态微聚束光源(SSMB)技术,即通过粒子加速器加速电子来获得光刻机生产高端芯片时需要使用到的极紫外光。极紫外光又称为极端紫外线辐射,是指电磁波谱中波长从121nm到10nm的电磁辐射。已知用波长为200nm的紫外线A照射金属B能发生光电效应。下列说法中正确的是( )
A.极紫外光的频率小于紫外线A的频率
B.极紫外光比紫外线A更容易发生衍射现象
C.用极紫外光照射金属B也能发生光电效应
D.极紫外光有显著的热效应
03
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考向4 电磁波
C
命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
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命
题
预
测
题型三 光的波动性 电磁波
【方法点拨】
A.根据可知,极紫外光的波长小于紫外线A的波长,因此极紫外光的频率大于紫外线A的频率,故A错误;
B.由于极紫外光的波长小于紫外线A的波长,波长越短,越不易发生衍射现象,故B错误;
C.由于极紫外光的频率大于紫外线A的频率,用紫外线A照射金属B能发生光电效应,则用频率更高的极紫外光照射金属B也能发生光电效应,故C正确;
D.极紫外光的波长短,频率高,没有显著的热效应,故D错误。
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