第十六章光學(xué)電磁波相對(duì)論 考點(diǎn)44 考點(diǎn)45 考點(diǎn)46 2 考點(diǎn)43光的折射和全反射 高考考法突破 考法1對(duì)折射和折射定律的考查 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法2對(duì)全反射和光的色散的考查 考點(diǎn)57光的折射和全反射 1 光的折射折射定律光線從一種介質(zhì)斜射到另一種介質(zhì) 傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象 叫光的折射現(xiàn)象折射定律 折射光線與入射光線 法線處在同一平面內(nèi) 折射光線 入射光線分別位于法線兩側(cè) 入射角的正弦值與折射角的正弦值成正比 3 全反射光照射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí) 光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象發(fā)生全反射的條件 光線由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì) 入射角大于或等于臨界角 4 棱鏡和光的色散 1 通過棱鏡的光線折射后要向棱鏡底邊偏折 像的位置向棱鏡頂角方向偏移 2 光的色散 含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散 考法2對(duì)全反射和光的色散的考查1 對(duì)全反射現(xiàn)象的理解和應(yīng)用全反射現(xiàn)象中 只發(fā)生反射現(xiàn)象 不發(fā)生折射現(xiàn)象 全反射只在光線由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)發(fā)生 發(fā)生全反射的臨界點(diǎn)是折射角為90 2 發(fā)生全反射現(xiàn)象時(shí)的光能量的變化光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì) 入射角增大 反射光能量增強(qiáng) 折射光能量減弱 3 光導(dǎo)纖維 內(nèi)芯和外套兩層 內(nèi)芯折射率比外套大 內(nèi)芯與外套界面發(fā)生全反射 2 光的色散 1 單色光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì) 頻率不變 波長改變 光速改變 2 色散的實(shí)質(zhì)是由于各種色光在同一介質(zhì)中傳播的速率不同 6 考點(diǎn)44光的干涉 衍射和偏振 高考考法突破 考法3光的干涉和衍射 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法4光的偏振 考點(diǎn)44光的干涉 衍射和偏振 1 光的干涉頻率相同的兩列光波相疊加 某些區(qū)域光被加強(qiáng) 某些區(qū)域光被減弱 光被加強(qiáng)和被減弱的區(qū)域互相間隔稱為光的干涉雙縫干涉 單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 雙縫處兩列光的振動(dòng)情況完全相同 光屏上距雙縫的光程差為光波波長整數(shù)倍的地方出現(xiàn)亮條紋 光屏上距雙縫的光程差為光波半波長的奇數(shù)倍的地方光出現(xiàn)暗條紋兩狹縫間的距離d和狹縫與光屏間的距離L不變 單色光產(chǎn)生的干涉條紋間距跟光的波長 成正比 2 薄膜干涉 光照射到薄膜上時(shí) 薄膜的前后表面反射的兩列光相疊加 也可發(fā)生干涉現(xiàn)象 若入射光為單色光 可形成明暗相間的干涉條紋 若入射光為白光 可形成彩色的干涉條紋 在薄膜干涉中 同一級(jí)亮條紋 或暗條紋 出現(xiàn)在薄膜的厚度相同處 故此種干涉又常稱為等厚干涉 2 光的衍射光繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象叫做光的衍射 只有在障礙物或孔的尺寸比光的波長小或者跟光的波長差不多的條件下 才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象3 光的偏振 1 偏振 橫波只沿某一特定的方向振動(dòng) 稱為波的偏振 2 自然光 與光波傳播方向垂直的平面內(nèi) 光振動(dòng)沿各個(gè)方向振動(dòng)強(qiáng)度都相同 3 偏振光 與光波傳播方向垂直的平面內(nèi) 只有沿著某一個(gè)特定方向振動(dòng)的光 4 光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波 5 偏振光的應(yīng)用 照相機(jī)鏡頭 液晶顯示器 立體電影 消除車燈眩光等 4 激光 1 激光的特點(diǎn) 相干性好 平行度好 亮度高 2 激光的應(yīng)用 全息照相 醫(yī)用激光刀 引起核聚變等 考法3光的干涉和衍射1 光的干涉與衍射的比較光的干涉是在光重疊區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象光的衍射是光繞過障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象 2 光的干涉產(chǎn)生條件是兩束光頻率相同 相位差恒定 必須是相干光源明顯衍射現(xiàn)象產(chǎn)生條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多 3 光的雙縫干涉圖樣是中央為明紋 兩邊等間距分布明暗相間的條紋光的單縫衍射圖樣是中央最寬 最亮的明紋 兩邊不等間距分布明暗相間的條2 薄膜干涉的形成 1 肥皂液薄膜干涉實(shí)驗(yàn)將肥皂液薄膜豎直立放 并把液膜當(dāng)成鏡面從前面看火焰的反射后的虛像 可觀察到火焰反射虛像中近似水平的明暗相間的條紋 2 明暗相間條紋的來源楔形薄膜前表面和后表面分別反射的兩列波的疊加 兩列波是同一光源發(fā)出的相干波 同一水平線上的薄膜厚度近似相同 所以干涉后能產(chǎn)生水平的明暗條紋 3 白光照射 薄膜某一厚度某一波長的光反射后增強(qiáng) 另一些波長減弱 出現(xiàn)彩色條紋 考法4光的偏振1 自然光與偏振光的比較自然光是直接從光源發(fā)出的光 偏振光是通過偏振器后的光 自然光在垂直于光的傳播方向的平面 光振動(dòng)的方向沿各個(gè)方向 沿各個(gè)方向振動(dòng)的強(qiáng)度相同 偏振光在垂直光的傳播方向平面內(nèi) 光振動(dòng)方向沿特定方向2 偏振光要點(diǎn)提示偏振片只存在一個(gè)偏振方向 平行于該方向振動(dòng)的光通過 其他方向的光被吸收 12 考點(diǎn)45測(cè)定玻璃的折射率 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考點(diǎn)45實(shí)驗(yàn) 測(cè)定玻璃的折射率 15 考點(diǎn)46實(shí)驗(yàn) 用雙縫干涉測(cè)光的波長 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考點(diǎn)46實(shí)驗(yàn) 用雙縫干涉測(cè)光的波長 5 注意事項(xiàng) 1 要保證光源 濾光片 單縫 雙縫和光屏的中心在同一條軸線上 2 放置單縫和雙縫時(shí) 縫要相互平行 中心大致位于遮光筒的軸線上 3 調(diào)節(jié)測(cè)量頭時(shí) 使分劃板中心刻線和條紋的中心對(duì)齊 記清手輪上的讀數(shù) 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪 使分劃板中心刻線和另一條紋的中心對(duì)齊 記下手輪上的讀數(shù) 兩次讀數(shù)之差表示這兩條紋間的距離 4 不要直接測(cè) x 測(cè)多個(gè)亮條紋間距計(jì)算得 x平均值 可減小誤差6 誤差分析 1 雙縫到屏的距離L的測(cè)量存在誤差 2 測(cè)條紋間距 x帶來的誤差 干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度 誤認(rèn)為 x為亮 暗 條紋的寬度 分劃板刻線與干涉條紋不平行 中心刻線沒有恰好位于條紋中心 測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確 此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清 19 考點(diǎn)47電磁波相對(duì)論 高考考法突破 考法5考查電磁場理論和電磁波的性質(zhì) 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法6對(duì)LC震蕩電路和電磁振蕩過程的考查 考法7對(duì)電磁波譜及其應(yīng)用的考查 考法8對(duì)相對(duì)論基本理論的考查 考點(diǎn)47電磁波相對(duì)論 考法5考查電磁場理論和電磁波的性質(zhì) 1 麥克斯韋的電磁場理論 2 電磁波的性質(zhì) 1 電磁波是橫波 電場和磁場的振蕩方向都跟波的傳播方向垂直 2 電磁波的傳播不需要介質(zhì) 3 電磁波能產(chǎn)生反射 折射 干涉和衍射 4 電磁波在真空中傳播速度c 3 0 108m s 考法7對(duì)電磁波譜及其應(yīng)用的考查1 電磁波譜波長從大到小排列順序?yàn)?無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 射線 考法8對(duì)相對(duì)論基本理論的考查1 經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀 1 經(jīng)典時(shí)空觀 物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變 同一物理過程發(fā)生的位移和對(duì)應(yīng)時(shí)間的測(cè)量結(jié)果在不同的參考系中是相同的 2 相對(duì)論時(shí)空觀 物體的質(zhì)量是隨物體的運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大 同一物理過程發(fā)生的位移和對(duì)應(yīng)時(shí)間的測(cè)量結(jié)果在不同的參考系中不同 24 專題15光學(xué)與幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用 高考考法突破 考法9光學(xué)與幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用 專題15光學(xué)與幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用 考法9光學(xué)與幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用主要討論光的折射現(xiàn)象中所遵循的基本規(guī)律 折射定律和反射定律光的折射定律 折射率 反射定律 全反射現(xiàn)象及幾何光路圖是重點(diǎn)難點(diǎn)和數(shù)學(xué)中圓的知識(shí) 三角形知識(shí)以及三角函數(shù)等知識(shí)相結(jié)合在求解此類問題時(shí) 要注意以下幾點(diǎn) 1 認(rèn)真審題 深入理解題目所給已知條件 將實(shí)際問題抽象成物理模型 2 通過合適的視角畫出正確光路圖 結(jié)合數(shù)學(xué)找出隱含條件 列式進(jìn)行計(jì)算