高考物理第二轮复习15 电磁波与相对论精品PPT课件

(1)光线在M点的折射角； (2)透明物体的折射率．
【切入点】首先画好光路图是解题关键，利用几何关
系找出折射角即可求解．
【解析】(1)如图，透明物体内部的光路为折MPN，O、
M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线．
设在M点处，光的入射角为i，折射角为γ，
∠OMQ=a，∠PNF=b.根据题意有
a=30°
n 全 反 射 的 临 界 角 的 公 式 又 可 表 为 ：s in C 1
n
5．玻璃制成的三棱镜，其光学特性是： (1)单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射 出时，将向棱镜的 底面 偏折．隔着棱镜看到物体 的虚像比实际位置向顶角方向偏移． (2)复色光通过棱镜，由于各种单色光的折射率不 同而出现色散现象，白光色散后形成由红到紫按一定 次序排列的光谱．红光通过棱镜时偏折角较 小 (因 对红光折射率较 小 )，紫光偏折射角较 大 . 二、光的波动性 光的偏振 光的电磁波学说 1． 十七世纪，关于光的本性形成了两种学说,一 种是牛顿主张的微粒说，另一种是惠更斯提出的波动 说。光的干涉证实光具有 波动性 .麦克斯韦首先从 理论上提出光是一种电磁波．赫兹用实验加以证实.
1．解题关键：根据题意和物理规律画出光路图，找出 几何关系．
2 ． 常 用 公 式 ： ① s in i n 2 ② n c /v③ s in C 1
s in r n 1
n
1．光的折射现象及折射率的认识 【例1】 (2011·新课标卷)一半圆柱形透明物体横截 面如 图所示，地面AOB镀银(图中粗线)，O表示半 圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射， 经过AB面反射后从O点射出．已知光线在M点的入 射角为30°，∠MOA=60°，∠NOB=30°.求：
6．麦克斯韦的电磁场理论： 恒定 的电(磁)场 不能产生磁(电)场，均匀变化的电(磁)场产生 恒定 的磁(电)场，周期性变化的电(磁)场产生 周期性 变 化的磁(电)场．
7．电磁波是横波：E与B的方向彼此 垂直 ，而 且都跟 波速 方向垂直．电磁波的传播不需要靠别的 物质作 介质 ，在真空中也能传播．在真空中的波速 为c=3.0 ×108m/s.
专题七 选修3-4
第2讲 电磁波与相对论
一、光的折射、全反射和棱镜 1. 光的折射规律： ①折射光线、法线、入射光线 共面 ； ②折射光线与入射光线分居 法线 两侧； ③入射角的正弦与折射角的正弦成正比． 折射现象中光路是 可逆 的． 2. 对两种介质来说，n 较大( 即v较小 )的介质称 光密 介质．光从光密介质→光疏介质，折射角 大于 入射角． 注意：(1)光从一种介质进入另一介质时频率 不变， 光速和波长都 改变 . (2)同一介质对频率较大（速度较小）的色光的折射 率较 大
热作用
视觉作用， 色彩效应
化学作用、 生理作用、 荧光效应
医用透视
穿透作用
三、狭义相对论基础
1．狭义相对论认为一切运动物体相对于观察者的速度 都不能 大 于真空中的光速．
2．狭义相对论的两个基本假设是 相对性 原理和 光速 不变原理．
3．钟慢 效应与 尺缩 效应是狭义相对论的基本观点 方法指导：
解答几何光学问题的方法：
3光 的 颜 色 由 频 率 决 定 ．
3． 全 反 射 ： 当 光 从 光 密 介 质 射 向 光 疏 介 质，且入射角 不小于 临界角时，折射光线将消失， 这一现象叫做光的全反射现象．应用全反射现象举例：
1 光 导 纤 维 ．
(2)全 反 射 棱 镜 ． 4． 若 光 从 光 密 介 质 (折 射 率 为 n )射 向 光 疏 介 质 (折 射 率 为 n)时 ， 发 生 全 反 射 的 临 界 角 C 可 由 如 下 公 式 求 得 ： s in C n ' .当 光 从 光 密 介 质 射 向 空 气 (折 射 率 为 1)时 ， 求 得
4．光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象， 叫光的 衍射 .产生明显衍射的条件：障碍物或孔的 尺寸可以跟光的波长相同甚至比光的波长还要小．
5．横波只沿着某一特定的方向振动，称为波的偏 振，光的偏振现象说明 光是横波 .通过偏振片的光波， 在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振 动，称为 偏振光 .
【解析】由题意画图，光线2经两次折射后，
vl 就准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波
长、入射线与折射线偏折程度等问题，光的频率(颜色)
由光源决定，与介质无关；光的传播速度由介质决定；
光的波长由光源和介质共同确定．
【同类变式1】半径为R的玻璃半圆柱体，横截面 如图所示，圆心为O，两条平行单色红光，沿截面 射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A 为圆 柱 面的 顶 点 ， 光 线2 的 入 射点 为 B ，∠ AOB =60°，已知 该玻 璃对红光 折射率 n = 3 . 求两条 光线 经柱面和底面折射后的交点 与O的距离 d.
①
由几何关系得，
∠PNO=∠PQO=γ，于是
b+γ=60°
②
且a+γ=b
③
由①②③式得 γ=15° ④
(2)根据折射率公式有
sini=nsinγ⑤
由④⑤式得 n 6 2
【点评】
2
分析光的折射时，一般需作出光路图，以便应用 折
射规律及光路图中提供的几何关系来解答，同一介质中， 频率越大的光折射率越大．再应用 n c l0 ，等知识，
2．两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发 生叠加，会出现明暗相间的条纹，如果是白光，则会
出ห้องสมุดไป่ตู้彩色条纹，这种现象称为光的 干涉 .相干光源 的条件是两光源 频率 相同．获得相干光的办法是：
把一个点光源(或线光源)发出的光分为两列光． 3．明纹之间或暗纹之间的距离总是相等的，相
邻明纹之间或暗纹之间的距离Dx= L l . d
8．按频率从大到小的顺序组成的电磁波谱，其产生机 理与主要作用如下表：
电磁波
产生机理
主要作用
无线电波 电路中 自由电子 周期性振荡而产生 广播、电视
红外线 可见光
紫外线 伦琴射线
γ射线
原子的 外层 电子受激而产生 原子的外层电子受激而产生
原子的外层电子受激而产生 原子的 内层 电子受激而产生
原子核 受激而产生