16 专题五 第15课时 光学 电磁波（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（广东专版）

　光学　电磁波 真题呈现 2022·T16——光的折射率和波速计算 2023·T11——用插针法测介质折射率 2024·T6——不同频率的电磁波在同一介质中的折射率问题 2025·T4——折射率计算 考情分析 高考对于这部分知识点的考查，主要通过光的折射率及全反射、干涉、衍射及偏振现象进行命题设计，体现物理对光的科学技术发展所产生的指导、创新等作用。2026年备考建议，光的全反射是广东省高考重难点。 真题情境 　　　 2022·广东卷T16　2024·广东卷T6　2025·广东卷T4 突破点一　光的折射与全反射 1．理解有关概念和规律 (1)折射率：①定义式：n＝；②计算式：n＝；③真空n＝1，空气n≈1。 (2)临界角公式：由介质射向真空或空气时，sin C＝＝。 (3)全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角。 2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 光路图 对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折 3．求解光的折射和全反射的思路 [典例1]　(2025·广东卷T4)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α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为 (　　) A．　　　　 B． C． D． [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ [典例2]　(2024·广东卷T6)如图所示，红绿两束单色光同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是(　　) A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ [典例3]　(2025·广东深圳二模)2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”表演蔚为壮观。现设计了一款用某种材料制作的正方体“冰灯”，俯视图如图甲所示，是一个边长为L＝20 cm的正方形，中心O处 有一点光源。对该正方形所在平面内的光线进行研究，发现每条边上只有长度d＝15 cm范围内有光线射出。sin 37°＝0.6，sin 8°＝，不计二次反射、折射。求： (1)该材料的折射率； (2)如图乙所示，将点光源换成圆形线光源，置于正方形几何中心，线光源上每一点都可以看作点光源。要让四条边上各处均有光线射出，线光源的最小半径。 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 　解决全反射问题的常用方法 处理全反射问题常用的方法是在光密介质中取任意一条光线，作出光路图，根据入射光线、折射光线与法线的夹角找出入射角和折射角，在可能发生全反射的界面令入射角等于临界角，从而找出临界点，再根据发生全反射的临界角与介质的折射率的关系和数学知识求解。 突破点二　光的波动性　电磁波　相对论 1．光的衍射和干涉、偏振问题 (1)光的衍射是无条件的，但发生明显的衍射现象是有条件的，即：障碍物(或孔)的尺寸跟波长相差不多，甚至比波长还小。 (2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝λ，当L、d不变时，Δx∝λ，可见光中的红光条纹间距最大，紫光最小。 (3)光的干涉现象和光的衍射现象证明了光具有波动性，光的偏振现象说明光为横波。 2．单缝衍射和圆盘衍射现象 (1)单缝衍射 ①单色光的衍射图样为中间宽且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗。 ②白光的衍射图样为中间宽且亮的白条纹，两侧是窄且渐暗的彩色条纹。 (2)圆盘衍射与泊松亮斑 当光照到不透明的小圆板上，在圆板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)。 3．电磁波是横波，其传播不需要介质，不同频率的电磁波具有不同的特性，有不同的用途。 [典例4]　(2025·广东广州三模)彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。如图为彩虹形成的示意图，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则(　　) A．a光的频率小于b光的频率 B．a、b光在由空气进入水滴后波长变长 C．从同一介质射向空气，a光比b光容易发生全反射 D．通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比b光的大 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ [典例5]　(2024·广东汕头二模)电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是(　　) A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场 B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小 C．盒装牛奶内壁有铝箔，不能放入微波炉中加热 D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第15课时　光学　电磁波 突破点一 典例1　A　[作出光射出玻璃时界面的法线如图所示，由几何关系可知，光射出玻璃时的折射角(在空气中的光线与法线的夹角)为α＋β，入射角(在玻璃中的光线与法线的夹角)为α，由折射定律n＝可知该折射率为n＝，A正确。 ] 典例2　B　[已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，在MN面，入射角相同，根据折射定律n＝，可知绿光在MN面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A错误；根据全反射发生的条件sin C＝可知红光发生全反射的临界角较大，θ逐渐增大时，折射光线与NP面的交点左移过程中，红光在NP面的入射角先小于其发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故B正确；在MN面，光是从光疏介质到光密介质，无论θ多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误；根据折射定律n＝可知，θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。故选B。] 典例3　解析：(1)沿OA方向传播的光线在A点恰好发生全反射，如图所示。 根据几何关系可得sin C＝＝0.6 根据临界角与折射率的关系可得n＝＝。 (2)光线恰好沿DE方向发生全反射，正方形各边所有地方将均有光射出，如图所示。 由于α＝45°，β＝C＝37° 所以α－β＝8° 在直角三角形ODE中，有sin(α－β)＝ 解得r＝2 cm。 答案：(1)　(2)2 cm 突破点二 典例4　C　[由光路图可知，a光的偏折程度大于b光，可知水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a光的频率大于b光的频率，故A错误；a、b光在由空气进入水滴后波速变小，频率不变，根据λ＝可知波长变短，故B错误；根据sin C＝可知，a光的临界角小于b光的临界角，即a光比b光容易发生全反射，故C正确；由于a光的频率大于b光的频率，所以a光的波长小于b光的波长，根据Δx＝λ可知，通过同一双缝干涉装置，a光干涉的相邻亮条纹间距比b光的小，故D错误。故选C。] 典例5　C　[根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，A错误；蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度等于手机通信的电磁波速度，B错误；盒装牛奶内壁有铝箔，这属于金属材料，金属能聚集能量产生高频电流，进而出现发热产生电火花的现象，不能放入微波炉中加热，C正确；某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调谐，D错误。故选C。] 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $