高中物理 2022步步高 二轮复习 光学 电磁波.docxVIP

第19课时光学电磁波

命题规律1.命题角度：(1)光的折射与全反射；(2)光的干涉和衍射；(3)电磁波；(4)几何光学与物理光学的综合分析．2．常考题型：选择题、计算题.

高考题型1光的折射与全反射

1．常用的三个公式

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)光密介质指折射率大的介质，而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.

3．求解光的折射和全反射问题的思路

(1)根据题意画出正确的光路图，特别注意全反射的临界光线.

(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系.

(3)利用折射定律等公式求解.

(4)注意折射现象中光路的可逆性.

例1(2021江·苏卷)某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图1所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为()

图1

A．1.2B．1.4C．1.6D．1.8答案A

解析画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示，

全反射的条件sinθ=1，n

由几何关系知sinθ=5，6

联立解得n＝1.2，

故A正确，B、C、D错误.

例2(2021江·苏盐城市滨海中学一模)半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图2所示，

O点为圆心，与直径AB垂直的足够大的光屏CD紧靠住玻璃砖的左侧，OO′与AB垂直．一细光束沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，两光斑间的距离为(3＋1)R，求：

图2

(1)此玻璃的折射率；

(2)当θ变为多大时，两光斑恰好变为一个.

答案(1)2(2)45°

解析(1)细光束在AB界面，一部分反射，另一部分折射，设折射角为β,光路图如图所示

由几何关系得

根据题意两光斑间的距离为(3＋1)R，所以可知L2＝R，由几何关系知β=45°,根据折射定

律得，此玻璃的折射率为

(2)若光屏CD上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好在AB面发生全反射，由sinC＝1可

n

得，临界角大小为C＝45°,即当θ=45°时，光屏上恰好只剩下一个光斑.高考题型2光的干涉与衍射

光的双缝干涉和单缝衍射的比较

双缝干涉单缝衍射

产生条件障碍物或狭缝的尺寸足够小(明显衍射)两束光频率相同、相位差恒定

产生条件

障碍物或狭缝的尺寸足够小(明显衍射)

条纹宽度条纹间距亮度情况

条纹宽度

条纹间距

亮度情况

条纹宽度不等，中央最宽

各相邻条纹间距不等

中央条纹最亮，两边变暗

图样不同点各相邻条纹间距

图样不同点

清晰条纹，亮度基本相等

与光的偏振的区别干涉、衍射都是波特有的现象；光的偏振现象说明光是横波

与光的偏振的区别

例3(2020北·京卷)以下现象不属于干涉的是()

A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样

C．白光经过三棱镜得到彩色图样

D．白光照射水面油膜呈现彩色图样答案C

解析选项A是双缝干涉，选项B是薄膜干涉，选项C是光的色散，选项D是薄膜干涉．故选C.

例4(2021江·苏南通市如皋中学三模)某同学用红光做实验，拍摄到屏上亮条纹的照片如图3甲、乙所示，则该同学做的是()

图3

A．单缝衍射实验，甲图中单缝的宽度小

B．单缝衍射实验，乙图中单缝的宽度小

C．双缝干涉实验，甲图中双缝到屏的距离大

D．双缝干涉实验，乙图中双缝到屏的距离大

答案A

解析单缝衍射时，缝越小，衍射条纹中间越宽，故A正确，B错误；双缝干涉条纹是明暗相间条纹且宽度相同，故C、D错误.

例5(2021江·苏卷)铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是()

答案C

解析薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，复色光时，出现彩色条纹．由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹上疏下密，由于表面张力的作用，使得肥皂膜向内凹陷，故C正确，A、B、D错误.

高考题型3电磁波

1．电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱．按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.

2．电磁波传播不