2025版高考物理专题12 光　电磁波与相对论-（背诵版）共7页.docx

高考物理知识背诵默写清单

【专题12】光、电磁波与相对论（背诵版）

第1讲光的折射全反射

一、光的折射与折射率

1.折射现象:光从一种介质进入另一种介质时,在界面上光路发生改变的现象。?

2.折射定律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内,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,即n12=sinθ

3.折射率

(1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比,叫做这种介质的折射率。

(2)表达式n=sinθ1

(3)决定因素:由介质本身及光的频率共同决定。

(4)折射率与光速的关系

介质的折射率等于光在真空中的速度与在该介质中的速度之比,即n=cv

(5)光疏介质与光密介质

两种介质相比较,折射率大的介质叫光密介质,折射率小的介质叫光疏介质。?

二、全反射

1.定义:光从光密介质射向光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线将消失,只剩下反射光线的现象。?

2.条件

(1)光从光密介质射向光疏介质。?

(2)入射角大于等于临界角。?

3.临界角:折射角等于90°时的入射角。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,则sinC=1n

4.光导纤维

光导纤维的原理是利用光的全反射,如图所示。?

三、光的色散、棱镜

1.光的色散

(1)现象:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散,如图所示,光谱中红光在最上端,紫光在最下端,中间是橙、黄、绿、青、蓝等色光。?

(2)成因:由于n红n紫,所以以相同的入射角射到棱镜界面时,红光和紫光的折射角不同,就是说紫光偏折得更明显些,当它们射到另一个界面时,紫光的偏折角最大,红光偏折角最小。

2.棱镜:三棱镜对光线的作用是改变光的传播方向,使复色光发生色散。

四、实验:测定玻璃的折射率

1.实验原理

如图所示,当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B,从而求出折射光线O1O2和折射角θ2,再根据n=sinθ

2.实验步骤

(1)如图所示,把白纸铺在木板上。

(2)在白纸上画一直线aa作为界面,过aa上的一点O画出界面的法线NN,并画一条线段AO作为入射光线。

(3)把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa重合,再用直尺画出玻璃砖的另一边bb。

(4)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。

(5)从玻璃砖bb一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住。再在bb一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P3本身及P1、P2的像。

(6)移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线OB交bb于O。连接O、O,OO就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON为入射角,∠OON为折射角。

(7)改变入射角,重复实验。

第2讲光的波动性电磁波相对论

一、光的干涉

1.光的干涉

在两列光波叠加的区域,某些区域的光相互加强,出现亮条纹,某些区域的光相互减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的现象叫做光的干涉现象。?

2.干涉条件

两列光的频率相等,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉现象。?

3.双缝干涉

由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现亮暗相间的条纹。白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离为Δx=ldλ

4.薄膜干涉

利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的。干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同。?

二、光的衍射

1.光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。?

2.衍射条纹的特点

(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较

项目

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,且越靠外,亮条纹的亮度越弱,宽度越小

a.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

b.亮环(或暗环)间的距离随圆孔半径的增大而减小

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

(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到不透明(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,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)。?

三、光的偏振

1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。?

2.偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个