高中物理知识精讲14_专题十六-光学　电磁波　相对论

专题十六光学电磁波相对论５１专题十六光学电磁波相对论??考点1光的折射和全反射??一、光的折射?１．折射定律?（１）折射光线与入射光线、法线处在同一平面内；?内容（２）折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；①通过棱镜的光线要向棱镜底边方向偏折。?（３）入射角的正弦与折射角的正弦成正比②棱镜改变光的传播方向，但不改变光束的性质。?ｓｉｎθａ．平行光束通过棱镜后仍为平行光束；１表达式＝ｎ，式中ｎ是比例常数?１２１２ｓｉｎθ２ｂ．发散光束通过棱镜后仍为发散光束；?ｃ．会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。提醒：（１）在光的折射现象中，光路是可逆的。?③出射光线和入射光线之间的夹角称为偏向角（如图中θ）。（２）光从一种介质进入另一种介质时，频率不变。?（２）棱镜成像（如图）：２．折射率?光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折?定义射角的正弦之比，叫作这种介质的折射率，用符号ｎ表示?折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空斜?物理意义射入该介质时偏折角大，反之偏折角小??ｓｉｎθ１定义式ｎ＝，不能说ｎ与ｓｉｎθ成正比，与ｓｉｎθ成反比１２?ｓｉｎθ２隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向棱镜顶角?与光速的ｃ?方向偏移。ｎ＝，因ｖ＜ｃ，故任何介质的折射率ｎ都大于１关系ｖ３．全反射棱镜?（１）定义：横截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。提醒：折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。??（２）全反射棱镜对光路的控制如图所示：二、全反射?光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，定义?折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象?（１）光从光密介质射入光疏介质。条件?（２）入射角大于或等于临界角（１）折射角等于９０°时的入射角。?（２）若光从光密介质（折射率为ｎ）射入真空或空气时，发生?临界角１?全反射的临界角为Ｃ，则ｓｉｎＣ＝。ｎ?（３）介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小?（３）全反射棱镜的优点：全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同的，相比提醒：（１）光密介质和光疏介质是相对的。?之下，全反射棱镜成像更清晰，光能损失更少。（２）光的反射和全反射均遵循光的反射定律，光路均是可?４．光的色散逆的。?把复色光分解为单色光的现象叫作光的色散。?三、棱镜和光的色散白光通过棱镜后，被分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜?１．棱镜色（如图）。?（１）定义：各平面相交的透明体叫作棱镜。通常把横截面为?三角形的棱镜叫作三棱镜。?（２）作用：①改变光的传播方向；②分光。?２．通过棱镜的光线?（１）棱镜对光线的偏折规律如图所示：?? ５２５年高考３年模拟Ｂ版高考物理??考点2光的干涉、衍射和偏振考点3电磁波和相对论?一、光的干涉?一、电磁波?１．变化的磁场在周围空间产生电场在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，定义某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域?（１）均匀变化的磁场产生恒定的电场；相互间隔的现象?（２）非均匀变化的磁场产生变化的电场；?（３）振荡磁场产生同频率的振荡电场。条件两束光的频率相同、相位差恒定?２．变化的电场在周围空间产生磁场（１）产生明、暗条纹的条件?（１）均匀变化的电场产生恒定的磁场；①单色光：?（２）非均匀变化的电场产生变化的磁场；ａ．光的路程差ｒ－ｒ＝ｋλ（ｋ＝０，１，２，…）光屏上出现明条纹。２１?（３）振荡电场产生同频率的振荡磁场。λｂ．光的路程差ｒ－ｒ＝（２ｋ＋１）（ｋ＝０，１，２，…）光屏上出双缝干涉２１２?３．电磁场和电磁波现暗条纹。?变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的②白光：光屏上出现彩色条纹。?统一体，即电磁场。电磁场由近及远传播就形成了电磁波。Ｌ?４．ＬＣ电路的周期和频率（２）相邻亮（暗）条纹间距公式：Δｘ＝λｄ?（１）周期公式：Ｔ＝２πＬＣ（１）原理：薄膜厚度上薄下厚，入射光照在薄膜的不同位?１（２）频率公式：ｆ＝置，来自前后两个面的反射光路程差不同，叠加后出现明?薄膜干涉２πＬＣ条纹或暗条纹。?５．电磁波谱（２）应用：①增透膜；②检查平面的平整度?无线电波、红外线、可见光、紫外线、Ｘ射线、γ射线等合起来提醒：将同一列光波分解为两列光波，可以获得相干光源。?构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示。双缝干涉和薄膜干涉都是用此种方法获得相干光源。?二、光的衍射和偏振?１．单缝衍射与双缝干涉的比较????二、相对论?１．狭义相对论的两个基本假设?（１）狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规种类项目单缝衍射双缝干涉?律都是相同的。?（２）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都条纹条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等?是相同的。宽度不条纹?２．质能关系同各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距?点间距用ｍ表示物体的质量，Ｅ表示它具有的能量，则爱因斯坦的?２质能方程为Ｅ＝ｍｃ。亮度中央条纹最亮，两边较暗清晰条纹，亮度基本相同?干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍?相同点射都有明暗相间的条纹?２．光的偏振?????光的偏振现象?（１）除了从光源直接发出的光外，日常生活中遇到的光大都?是偏振光。?（２）偏振光的理论意义及应用?①理论意义：光的偏振现象说明光波是横波。?②应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。?