专题二 电磁场与电磁波 光

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1、专题二电磁场与电磁波光【考纲要求】内容要求说明1．电磁波电磁波的传播Ⅰ3．电磁波谱及其应用Ⅰ4．光的折射定律折射率Ⅱ5．测定玻璃的折射率（实验、探究）Ⅰ6．光的全反射光导纤维Ⅰ7．光的干涉、衍射和偏振Ⅰ8．激光的特性及应用Ⅰ激光产生的原理不作要求【重点知识梳理】一、光学1．光的折射：（1）定义：（2）光的折射定律：（3）在折射现象中光路也是可逆的。2．折射率（1）折射率（2）表达式：（3）折射率和光在介质中传播的速度有关，用c表示真空中的光速，v表示介质中的光速,则：。式中c=，n为介质折射率，光在介质中的速度______(填“大于”“等

2、于”或“小于”)光在真空中的速度。3．全反射（1）光疏介质和光密介质（2）全反射现象：光从_______介质入射到_______介质的分界面上时，当入射角增大到一定程度时，光全部反射回_______介质，这一现象叫全反射现象。（3）临界角：折射角等于________时的_______叫做临界角。用C表示，C=（4）发生全反射的条件：①；②。（5）光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特质玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外套的界面上发生全反射。4．光的色散白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光束。由七色光组成的光带叫

3、做光谱。这种现象叫做光的色散。色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同，或同一介质对不同色光的折射率不同而引起的。5．光的干涉现象（1）条件：（2）双缝干涉：若双缝间距为d，双缝屏到光屏的距离为L，入射光波长为λ，则相邻明（暗）纹间距为上述关系式给出了一种“测量光波长”的方法。（3）薄膜干涉：由透明膜的前、后表面反射的相干光波叠加而形成的干涉现象。利用薄膜干涉可以检验工件平面是否平整，还可以作为光学镜头上的增透膜。6．光的衍射现象（1）现象：光绕过障碍物继续传播的现象。（2）条件：从理论上讲衍射是无条件的，但需发生明显的衍射现象，其条件是障

4、碍物（或孔）的尺寸与光波波长相比,接近光波长或小于光波长。（3）单缝衍射：光通过单缝照射到屏上时，屏上将出现“有明有暗，明暗相间”的衍射条纹，与双缝干涉的干涉条纹不同的是：干涉条纹均匀分布，而衍射条纹的中央明纹较宽，较亮。（4）泊松亮斑：光照射到不透光的小圆板上时，在圆板阴影中心处出现的衍射亮斑。7．光的偏振现象（1）自然光与偏振光：沿着各个方向振动的强度的光称自然光；只沿某一特定方向振动的光称偏振光。（2）偏振现象：自然光经过某一偏振片（起偏器）A后即变为偏振光；若再使光经过另一偏振片（检偏器）B并逐渐转动偏振片B使A与B的偏振化方向相互垂直，则光

5、就完全不能透过偏振片B。这样的现象叫做光的偏振现象。（3）意义：光的偏振现象充分表明光波是横波。因为偏振现象是横波所特有的现象。二、电磁波1．麦克斯韦电磁场理论的要点:（1）变化的磁（电）场所产生的电（磁）场取决于。具体地说，均匀变化的磁（电）场将产生恒定的电（磁）场，非均匀变化的磁（电）场将产生变化的电（磁）场，周期性变化的磁（电）场将产生周期相同的周期性变化的电（磁）场。（2）变化的磁场和变化的电场互相联系着，形成一个不可分离的统一体——电磁场。2．电磁波传播规律。电磁波在真空（空气）中传播速度为C=3×108m/s其波长λ，频率f与波速C间的关

6、系为C=λf.【分类典型例题】题型一：折射定律及其应用解决这类问题需要注意:通过做光路图挖掘几何关系，从而求解透明体的厚度以及光在透明体里运动的时间。做光路图也是解此类题的关键所在。P【例1】如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，如图中虚线所示，则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了3.46cm，已知透明体对光的折射率为。（1）作出后来的光路示意图，标出P′位置；（2）透明体的厚度

7、为多大？（3）光在透明体里运动的时间多长？【变式训练1】abOdMN半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图所示，O为圆心，光线a沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，已知∠aOM=45°，求：（1）玻璃砖的折射率n；（2）另一条与a平行的光线b从最高点入射玻璃砖后，折射到MN上的d点，则这根光线能否从MN射出?Od为多少?题型二：光的色散全反射解决这类问题需要注意：（1）色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同，或同一介质对不同色光的折射率不同而引起的。光的频率越大，折射率越大。红光折射率最小，紫光折射率最大。（2）全反射的条件是，光从光密

8、介质进入光疏介质，且入射角达到临界角。【例2】某棱镜顶角θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个