高考物理二轮复习课件：光电磁波与相对论.pptVIP

* * * 专题九 选修3-4 一、光的折射、全反射和棱镜 1. 光的折射规律： ①折射光线、法线、入射光线　共面　； ②折射光线与入射光线分居　法线　两侧； ③入射角的正弦与折射角的正弦成正比． 折射现象中光路是　可逆　的． 2. 对两种介质来说，n 较大( 即v较小 )的介质称 光密 介质．光从光密介质→光疏介质，折射角 大于 入射角． 注意：(1)光从一种介质进入另一介质时频率 不变，光速和波长都　改变　. (2)同一介质对频率较大（速度较小）的色光的折射 率较 大 5．玻璃制成的三棱镜，其光学特性是： (1)单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时，将向棱镜的　底面　偏折．隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移． (2)复色光通过棱镜，由于各种单色光的折射率不同而出现色散现象，白光色散后形成由红到紫按一定次序排列的光谱．红光通过棱镜时偏折角较　小　(因对红光折射率较　小　)，紫光偏折射角较　大　. 二、光的波动性　光的偏振　光的电磁波学说 1． 十七世纪，关于光的本性形成了两种学说,一种是牛顿主张的微粒说，另一种是惠更斯提出的波动说。光的干涉证实光具有　波动性　.麦克斯韦首先从理论上提出光是一种电磁波．赫兹用实验加以证实. 2．两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加，会出现明暗相间的条纹，如果是白光，则会出现彩色条纹，这种现象称为光的　干涉　.相干光源的条件是两光源　频率　相同．获得相干光的办法是：把一个点光源(或线光源)发出的光分为两列光． 3．明纹之间或暗纹之间的距离总是相等的，相邻明纹之间或暗纹之间的距离Dx= 　 l . 4．光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象，叫光的　衍射　.产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相同甚至比光的波长还要小． 5．横波只沿着某一特定的方向振动，称为波的偏振，光的偏振现象说明　光是横波　.通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为　偏振光　. 6．麦克斯韦的电磁场理论：　恒定　的电(磁)场不能产生磁(电)场，均匀变化的电(磁)场产生　恒定　的磁(电)场，周期性变化的电(磁)场产生　周期性　变化的磁(电)场． 7．电磁波是横波：E与B的方向彼此　垂直　，而且都跟　波速　方向垂直．电磁波的传播不需要靠别的物质作　介质　，在真空中也能传播．在真空中的波速为c=3.0 ×108m/s. 8．按频率从大到小的顺序组成的电磁波谱，其产生机理与主要作用如下表： 电磁波 产生机理 主要作用 无线电波 电路中 自由电子 周期性振荡而产生 广播、电视 红外线 原子的　外层　电子受激而产生 热作用 可见光 原子的外层电子受激而产生 视觉作用，色彩效应 紫外线 原子的外层电子受激而产生 化学作用、生理作用、荧光效应 伦琴射线 原子的　内层　电子受激而产生 医用透视 γ射线 　原子核　受激而产生 穿透作用 　 三、狭义相对论基础 1．狭义相对论认为一切运动物体相对于观察者的速度都不能　大　于真空中的光速． 2．狭义相对论的两个基本假设是　相对性　原理和　光速　不变原理． 3．钟慢 效应与 尺缩 效应是狭义相对论的基本观点 方法指导： 解答几何光学问题的方法： 1．解题关键：根据题意和物理规律画出光路图，找出几何关系． 1．光的折射现象及折射率的认识 【例1】 (2011·新课标卷)一半圆柱形透明物体横截 面如 图所示，地面AOB镀银(图中粗线)，O表示半 圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射， 经过AB面反射后从O点射出．已知光线在M点的入 射角为30°，∠MOA=60°，∠NOB=30°.求： (1)光线在M点的折射角； (2)透明物体的折射率． 【切入点】首先画好光路图是解题关键，利用几何关系找出折射角即可求解． 【解析】(1)如图，透明物体内部的光路为折MPN，O、 M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线． 设在M点处，光的入射角为i，折射角为γ，∠OMQ=a，∠PNF=b.根据题意有 a=30° ①