2019年高考物理二轮复习专题16《光学电磁波相对论》讲学案（含答案解析）

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1、光学 电磁波 相对论考点考纲要求 专家解读1 光的折射定律 2 折射率 3 全反射、光导纤维 4光的干涉、衍射和偏振现象5变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播6电磁波的产生、发射和接收7 电磁波谱 本章知识是高考考 查的重点之一。本章常考查的知识点有：光的折射定律的理解及应用、光的全反射现象及临界角的计算及光的干涉、衍射等。8 狭义相对论的基本假设 9 质速关系、质能关系 10 相对论质能关系式 11实验：测定玻璃的折射率实验：用双缝干涉测光的波长纵观近几年高考试题，预测 2019 年物理高考试题还会考：预计今年高考将对光的折射及全反反射等知识进行考查，望复习中加强知识的理解

2、和题目的训练。考向 01 光的折射 全反射1.讲高考（1）考纲要求理解折射率的概念，掌握光的折射定律；掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算（2）命题规律分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时，应注意与实际应用的联系，作出正确的光路图，可能出现计算题和作图题。 案例 1 如图， 是一直角三棱镜的横截面， ， ，一细光束从 BC 边的 D 点折射后，射到 AC 边的 E 点，发生全反射后经 AB 边的 F 点射出。 EG 垂直于 AC 交 BC 于 G， D 恰好是 CG 的中点。不计多次反射。（i）求出射光相对于 D 点的入射光的偏角；（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

3、【来源】2018 年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国 II 卷）【答案】 （1）=60 （2）式中， n 为棱镜的折射率， i1和 r1分别是该光线在 BC 面上的入射角和折射角。光线在 AC 面上发生全反射，由反射定律有i2=r2式中 i2和 r2分别是该光线在 AC 面上的入射角和反射角。光线在 AB 面上发生折射，由折射定律有式中 i3和 r3分别是该光线在 AB 面上的入射角和折射角。由几何关系得i2=r2=60， r1=i3=30F 点的出射光相对于 D 点的入射光的偏角为 =（ r1i1）+（180 i2r2）+（ r3i3）由式得 =60点睛：本题考查了几何光学，处理此类题

4、的方法一般是正确画光路图利用几何关系求偏角，还要知道全发射的条件是什么。案例 2如图，ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，A=30，一束红光垂直 AB 边射入，从 AC 边上的 D 点射出，其折射角为 60，则玻璃对红光的折射率为_。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在 D 点射出时的折射射角_（“小于” “等于”或“大于” ）60。【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标 I 卷）【答案】 大于【解析】本题考查折射定律、光的色散及其相关的知识点。根据题述和图示可知，i=60，r=30，由折射定律，玻璃对红光的折射率 n= = 。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大

5、于玻璃对红光的折射率，则光线在 D 点射出时的折射角大于 60。考点定位】光的折射【名师点睛】本题的关键条件是出射光线与入射光线平行，依据这个画出光路图，剩下就是平面几何的运算了。2讲基础(1)折射现象折射定律： n21si在光的折射现象中，光路是可逆的折射率：定义式： ；计算公式： ，因为 v ，则_（选填“A”或“B” ）在水中发生ABAB全反射时的临界角较大用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到_（选填“A”或“B” ）产生的条纹间距较大【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 A A【解析】波长越长，频率越小，折射率越小，根据临界角 ，可知波长越大临

6、界角越大，所以 A 光1sinC的临界角大；双缝干涉条纹的间距 ，因为 A 光的波长较长，所以 A 光产生的条纹间距较大。lxd案例 2用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后A. 干涉条纹消失B. 彩色条纹中的红色条纹消失C. 中央条纹变成暗条纹D. 中央条纹变成红色【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 D点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点。案例 3【2017新课标卷】（5 分）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的

7、屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是_（选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。A改用红色激光 B改用蓝色激光C减小双缝间距 D将屏幕向远离双缝的位置移动E将光源向远离双缝的位置移动【答案】ACD【解析】根据条纹间距表达式 可知：因红光的波长大于绿光的波长，则改用红色激光可增大条lxd纹间距，选项 A 正确；因蓝光的波长小于绿光的波长，则改用蓝色激光可减小条纹间距，选项 B 错误；减小双缝间距 d 可增加条纹间距，选项 C 正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，即增加 l 可使条纹

8、间距变大，选项 D 正确；光源与双缝间的距离不影响条纹间距，选项 E 错误；故选 ACD。【 、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用 3300 -5000 MHz 频段，相比于现有的 4G（即第四代移动通信技术，1880-2635 MHz 频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G 信号与 4G 信号相比下列说法正确的是：A5G 信号在真空中的传播速度更快B5G 信号是横波 4G 信号是纵波C5G 信号粒子性更显著D5G 信号更容易发生明显衍射【答案】 C【解析】4讲方法（1）电磁波谱分析及电磁波的应用波长不同的电磁波，表现出不同的特性其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、 X 射线、 射线等，穿透能力较强。电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和 X 射线、 X 射线和 射线都有重叠，但它们产生的机理不同。（2）狭义相对论的理解惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，即对于一切物理现象的描述来说，所有的惯性系都是等效的。