高考物理 光学电磁场和电磁波

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1、光学电磁场和电磁波题型一：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

2、光路示意图，标出P′位置；（2）透明体的厚度为多大？（3）光在透明体里运动的时间多长？［解析］（1）光路示意图如图所示（注意出射光线平行，各处光线的箭头）（2）由sinα=nsinβ，得β=30°PαβP′设透明体的厚度为d，由题意及光路有2dtan60°―2dtan30°=△s解得d=1.5cm（3）光在透明体里运动的速度v=光在透明体里运动的路程∴　光在透明体里运动时间s=2×10－10s【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，

3、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

4、入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一个侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带如右图所示，当入射角i逐渐减小到零的过程中，彩色光带变化情况是（）色光紫蓝绿黄橙红折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513临界角40.75°40.88°41.17°41.23°41.34°41.37°A．紫光最先消失，最后只剩下橙光、红光B．紫光最先消失，最后只剩下黄光、橙光和红光C．红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光D．红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光和绿光［解析］屏上的彩色光带最

5、上端为红色，最下端为紫色，当入射角i减小时，光线在棱镜右侧面的入射角变大，因紫光临界角最小，所以紫光最先达到临界而发生全反射，故紫色最先在屏上消失，当入射角减小到i′=0时，仅剩下红光和橙光未达到临界角而射出，到达光屏，故选A。［变式训练2］在一个圆形轻木塞的中心插上一根大头针，然后把它倒放在水面上，调节针插入的深度，使观察者不论在什么位置都刚好不能看到水下的大头针，如图所示，量出针露出的长度为d，木塞的半径为r，求水的折射率。题型三:光的干涉、衍射、偏振解决这类问题需要注意：准确理解干涉现象的

6、产生条件，产生明显衍射现象的条件。【例3】能产生干涉现象的两束光是（）A．频率相同、振幅相同的两束光B．频率相同、相位差恒定的两束光C．两只完全相同的灯光发出的光D．同一光源的两个发光部分发出的光［解析］只有频率相同、相差恒定、振动方向相同的光波，在它们相遇的空间里能够产生稳定的干涉，观察到稳定的干涉图样,所以应选B.［变式训练3］S1S2SOr1r2P如图所示是双缝干涉实验装置，屏上O点到双缝S1、S2的距离相等。当用波长为0.75μm的单色光照射时，P是位于O上方的第二条亮纹位置，若换用波长

7、为0.6μm的单色光做实验，P处是亮纹还是暗纹？在OP之间共有几条暗纹？题型四:电磁场与电磁波解决这类问题需要注意：准确把握麦克斯韦电磁场理论的基本内容.【例3】按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化电场D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场［解析］：选B、D。光源pQ明［变式

8、训练4］如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明（）A.光是电磁波B.光是一种横波C.光是一种纵波D.光是概率波变式训练参考答案变式训练1（1）；（2）能，变式训练2变式训练3暗纹；两条变式训练4B