2020版高考物理一轮复习第11章机械振动机械波光电磁波第3讲光电磁波学案

1 第第 3 3 讲讲 光光 电磁波电磁波 知识排查 光的折射定律 折射率 1 折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象 如图 1 所示 图 1 2 折射定律 1 内容 折射光线与入射光线 法线处在同一平面内 折射光线与入射光线分别位于法线 的两侧 入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比 2 表达式 n12 式中n12是比例常数 sin 1 sin 2 3 折射率 1 物理意义 折射率反映介质的光学特性 折射率大 说明光从真空射入到该介质时偏折 角大 反之偏折角小 2 定义式 n 不能说n与 sin 1成正比 与 sin 2成反比 折射率由介质 sin 1 sin 2 本身的光学性质和光的频率决定 3 计算公式 n 因v c 故任何介质的折射率总大于 1 c v 全反射 光导纤维 1 全反射 1 定义 光从光密介质射入光疏介质时 当入射角增大到某一角度 折射光线消失 只剩 下反射光线的现象 2 条件 光从光密介质射向光疏介质 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 sin c 介质的折射率越大 发生全反射的临界角越小 1 n 2 光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射 如图 2 2 图 2 光的干涉 衍射和偏振 1 光的干涉 1 定义 在两列光波叠加的区域 某些区域相互加强 出现亮条纹 某些区域相互减弱 出现暗条纹 且加强区域和减弱区域相互间隔的现象 2 条件 两束光的频率相同 相位差恒定 3 双缝干涉图样特点 单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹 白光照射时 中 央为白色亮条纹 其余为彩色条纹 2 光的衍射 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 3 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 只沿着某个特定的方向振动的光 3 偏振光的形成 让自然光通过偏振片形成偏振光 让自然光在两种介质的界面发生反射和折射 反射光和折射光可以成为部分偏振光或完 全偏振光 4 光的偏振现象说明光是一种横波 光的颜色 色散 激光 1 光的颜色 色散 1 色散现象 白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱 如图 3 图 3 2 成因 由于n红na a 错误 由 sin c 可知 玻璃对a光的临界角较大 b 错误 由n 可知 b光 1 n c v 在玻璃中的传播速度较小 c 正确 b光在玻璃中的传播速度较小 且它在玻璃中传播的距 离较长 所以在玻璃中的传播时间较长 d 错误 答案 c 13 2018 河北衡水中学调研 多选 如图 6 所示 一块上 下表面平行的玻璃砖的厚度为 l 玻璃砖的折射率n 若光从上表面ab射入的入射角i 60 光在真空中的光速为 3 c 则 图 6 a 折射角r 30 24 b 光在玻璃中传播的时间为 2 3l 3c c 光在玻璃中传播的时间为 2l c d 改变入射角i 光在下表面cd可能发生全反射 解析 由n 得 sin r 0 5 得r 30 故 a 正确 光在玻璃 sin i sin r sin i n sin 60 3 中传播的速度为v 由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为s 则光在玻璃中 c n l cos r 传播的时间为t 故 b 错误 c 正确 由于光在cd面上的入 s v nl ccos r 3l ccos 30 2l c 射角等于光在ab面上的折射角 根据光路可逆性原理可知光一定能从cd面射出 故 d 错 误 答案 ac 14 多选 在信息技术迅猛发展的今天 光盘是存储信息的一种重要媒介 光盘上的信息通 常是通过激光束来读取的 若激光束不是垂直投射到盘面上 则光线在通过透明介质层时 会发生偏折而改变行进的方向 如图 7 所示 下列说法中正确的是 图 7 a 图中光束 是红光 是蓝光 b 在光盘的透明介质层中 光束 比 传播速度更快 c 若光束 先后通过同一单缝衍射装置 光束 的中央亮纹比 的窄 d 若光束 先后通过同一双缝干涉装置 光束 的条纹宽度比 的大 解析 从图中可知 光的偏折角大 所以 光的折射率较大 而蓝光的折射率大于红光的 折射率 所以 光是蓝光 是红光 故 a 错误 根据公式n 可得折射率越大 在该介 c v 质中传播速度越小 故光束 比 传播速度更快 b 正确 蓝光的折射率大 频率大 知 蓝光的波长小 波长越长 衍射现象越明显 所以 得到的中央亮纹比 的中