高考物理一轮复习第十六章光与电磁波相对论简介第1讲光的折射全反射课件
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高考物理一轮复习课件光的波动性电磁波相对论
01
电磁波
电磁波的产生、传播、接收等基本概念 ，以及电磁波谱、电磁波的应用等。
02
03
相对论
狭义相对论的基本原理，如同时性的 相对性、长度收缩、时间膨胀等，以 及广义相对论的初步知识。
解题技巧与方法
掌握基本概念和规律
深入理解光的波动性、电磁波和相对论的基 本概念和规律，是解题的基础。
分析物理过程
熟练掌握相关的数学知识和方法，如三角函 数、微积分等，以便在解题过程中进行准确
光的波动性与电磁波的共性
波动性
光波和电磁波都具有波动性，表现为振幅、频率、波 长等波动特性的变化。
传播方式
光波和电磁波都遵循波动方程，以波动的形式在空间 中传播。
能量传递
光波和电磁波都能传递能量，表现为光的辐射压和电 磁波的能量密度。
光的波动性与电磁波的差异
粒子性表现不同
光波具有光子这一粒子形态，而电磁波则没有对应的粒子形态。
偏振现象的应用
偏振现象在摄影、显示技术、光学仪器等领域有广泛应用 ，如消除反射光的干扰、提高显示对比度等。
02
电磁波
电磁波的产生与传播
电磁波的产生
变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波。电磁波的产生方式有多 种，如振荡电路、天线辐射等。
电磁波的传播
电磁波在真空或介质中传播，不需要介质支持。电磁波的传播速度 在真空中最快，等于光速。
现象。
电磁波的应用与危害电磁波的 Nhomakorabea用电磁波在通信、广播、电视、雷达、导航、遥感等领域有广泛应用。如手机通信利用无线电波传输信息，电视 广播利用微波传送图像和声音信号等。
电磁波的危害
过量的电磁辐射会对人体健康产生不良影响，如引起头痛、失眠、记忆力减退等症状。此外，电磁波还会对电 子设备产生干扰，影响设备的正常工作。因此，在使用电磁设备时要注意防护和减少辐射。
2018版高考物理一轮总复习课件：16-2电磁波 光的波动性 相对论 精品
3．衍射图样 (1)单缝衍射 ①单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有_对__称__ 性． ②白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的 是紫光，远离中央的是红光． (2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远远超过孔的直线照明的面 积． (3)圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑，称为__泊__松__亮斑(证实波 动性)．
例 1 关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是( ) A．单缝的作用是获得频率相同的两相干光源 B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C．光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹 D．照射到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽 【解析】 单缝的作用是获得一束细光，故 A 错误；双缝的作用是将一束光分
3
抓易错点 亲身体会 击破薄弱环节
易错点 1
光的干涉中明暗条纹产生的条件
例 1 (多选)在双缝干涉实验中，双缝到光屏上的P点的距离之差Δx＝0.6 μm，分别用频率为f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P 点出现明、暗条纹的情况是( )
A．用频率f1的单色光照射时，出现明条纹 B．用频率f2的单色光照射时，出现暗条纹 C．用频率f2的单色光照射时，出现明条纹 D．用频率f1的单色光照射时，出现暗条纹
即时突破 判断正误．
1．薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光叠加产生的，所以要观察薄膜干涉条 纹，应该从光源一侧观察．( √ )
2．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光．( √ ) 3．当光照到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象．( √ ) 4．颜色不同的光可以发生干涉现象．( × ) 5．只有频率相同的两列光波才能产生干涉．( √ ) 6．在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光．( × ) 7．阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的．( × ) 8．自然光是偏振光．( × )
高考物理总复习课件光的波动性电磁波相对论
04
光学仪器与电磁波技术应用
常见光学仪器原理及使用注意事项
显微镜
利用凸透镜成像原理，将微小物体放大。使 用时需注意调整光源和焦距，以获得清晰的
像。
照相机
通过凸透镜或凹透镜的组合，将远处物体拉 近并放大。使用时需调整焦距和角度，以获 得清晰的视野。
望远镜
利用凸透镜成像原理，通过调整镜头焦距和 光圈大小，拍摄不同远近和清晰度的照片。
偏振光的干涉
当两束偏振方向不同的相干光叠加时，会产生偏振光的干涉现象，形 成特定的干涉图样。
光的波动性质总结
光的干涉和衍射现象表明光波具 有叠加性和相干性。
通过研究光的波动性质，可以深 入了解光的本质和特性，为光学 和物理学的发展奠定基础。
01
光是一种电磁波，具有波动性质 。光的干涉、衍射和偏振现象是 波动性质的重要表现。
02
根据考试要求调整备考策略，如调整复习重点、加强实验技能
训练等。
及时参加模拟考试和备考讲座等活动，了解自身备考情况和不
03
足之处，及时调整备考计划。
感谢您的观看
THANKS
03
相对论基础理论与实验验证
狭义相对论基本原理
相对性原理
01
物理定律在所有惯性参照系中形式不变。
光速不变原理
02
在任何惯性参照系中，光在真空中的传播速度都是恒定的，与
光源和观察者的运动状态无关。
质能关系
03
质量和能量之间存在等效性，可以通过公式E=mc²进行转换。
广义相对论基本原理
等效原理
在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参 照系。
相对论在物理学中的地位和影响
推动了物理学的发展
相对论揭示了时间、空间、物质和能量之间的深刻联系，为现代 物理学的发展奠定了基础。
高三物理一轮复习 13.1光的折射 全反射课件
A
B
C
D
图 13－1－3
解析：光的频率越高，折射率越大，所以紫光的偏折程 度大，B 正确．
答案：B
2．(多选题)如图 13－1－4 所示，光在真空和介质的界面 MN 上发生偏折，那么下列说法正确的是( )
图 13－1－4
A．光是从真空射向介质 B．介质的折射率为 1.73 C．光在介质中的传播速度为 1.73×108 m/s D．反射光线与折射光线成 60°角
1 A.6πR
1 C.3πR
1 B.4πR
5 D.12πR
图 13－1－7 解析：本题考查光的折射与全反射，意在考查考生综合应用数 学知识、正确作出几何光路图解决几何光学问题的能力．作出如图 13－1－7 所示的几何光路图，其中 N 点为从 O 点入射的折射光线， 故圆弧 NB 段没有光线从 AB 圆弧射出，由折射定律ssiinnri＝n 可知 sins∠in4B5O°N＝ 2，即∠BON＝30°.若在圆弧 AB 上的 M 点，折射光
(8)用量角器量出入射角 θ1 和折射角 θ2 的度数． (9)从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记入 自己设计的表格里． (10)用上面的方法分别作出入射角是 30°、45°、60°时的 折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在 表格里．
(11)算出不同入射角时ssiinnθθ12的值，比较一下，看它们是否 接近一个常数，求出几次实验中所测ssiinnθθ12的平均值，这就是 玻璃的折射率．
(2)量出线段 EF 和 GH 的长．
EF (3)由折射定律 n＝ssiinnθθ12＝GOHE，
OG
因为作图时量得 OE＝OG，
所以玻璃的折射率为 n＝GEHF. 答案：(1)见图 13－1－9
高考物理一轮复习第十六章光学电磁波相对论16.1光的折射全反射课件
无关 ． 物理量，与入射角 θ1 及折射角 θ2 的大小_______ c 4．n＝_________ ，其中 c、v 分别是光在真空、介质中的速度． v 可逆 的． 5．在光的折射现象中，光路是_________
加深理解 对折射率的理解 sinθ1 1．公式 n＝ 中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1 总是 sinθ2 真空中的光线与法线间的夹角，θ2 总是介质中的光线与法线间的夹角． 2．折射率与入射角的大小无关，与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的 介质． 3．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频 率越大的色光折射率越大，传播速度越小． 4．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变．
2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
类别 项目 结构 平行玻璃砖 玻璃砖上下表面是平行的 三棱镜 横截面为三角形的三棱镜 圆柱体(球) 横截面是圆
对光线的 作用 圆界面的法线是过圆心的直 通过平行玻璃砖的光线不 通过三棱镜的光线经两次折射 改变传播方向，但要发生 后，出射光线向棱镜底边偏折 侧移 应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜， 改变光的传播方向 改变光的传播方向 线， 经过两次折射后向圆心偏 折
3．临界角
90° 时的入射角，称为临界角．当光从折射率为 n 的某种介质 折射角等于_________
1 射向真空(空气)时，发生全反射的临界角用 sinC＝ 计算． n 4．光导纤维
全反射 ． 光导纤维的原理是利用光的__________
即时突破
判断正误．
1．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射．( × ) 2．折射率跟折射角的正弦成正比．( × ) 3．只要入射角足够大，就能发生全反射．( × ) 4．若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小．( √ )
加深理解 对折射率的理解 sinθ1 1．公式 n＝ 中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1 总是 sinθ2 真空中的光线与法线间的夹角，θ2 总是介质中的光线与法线间的夹角． 2．折射率与入射角的大小无关，与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的 介质． 3．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频 率越大的色光折射率越大，传播速度越小． 4．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变．
2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
类别 项目 结构 平行玻璃砖 玻璃砖上下表面是平行的 三棱镜 横截面为三角形的三棱镜 圆柱体(球) 横截面是圆
对光线的 作用 圆界面的法线是过圆心的直 通过平行玻璃砖的光线不 通过三棱镜的光线经两次折射 改变传播方向，但要发生 后，出射光线向棱镜底边偏折 侧移 应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜， 改变光的传播方向 改变光的传播方向 线， 经过两次折射后向圆心偏 折
3．临界角
90° 时的入射角，称为临界角．当光从折射率为 n 的某种介质 折射角等于_________
1 射向真空(空气)时，发生全反射的临界角用 sinC＝ 计算． n 4．光导纤维
全反射 ． 光导纤维的原理是利用光的__________
即时突破
判断正误．
1．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射．( × ) 2．折射率跟折射角的正弦成正比．( × ) 3．只要入射角足够大，就能发生全反射．( × ) 4．若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小．( √ )
高考物理一轮复习课件光学电磁波相对论光的折射全反射
光的干涉和衍射
光的干涉
两列或几列光波在空间某些区域相遇时相互加强，在某些区域相遇时相互减弱，形成稳定 的强弱分布的现象。
光的衍射
光在传播过程中，遇到障碍物或小孔后，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播 的现象。
干涉和衍射的区别
干涉是两列波相遇时相互叠加而形成的现象，而衍射是波遇到障碍物或小孔后偏离直线传 播的现象。干涉产生的明暗相间的条纹是等间距的，而衍射产生的明暗相间的条纹是不等 间距的。
相对论的基本原理
相对性原理
物理定律在所有惯性参照系中都具有相同的形式，无法通 过实验区分一个相对于地球静止的参照系和一个相对于地 球匀速运动的参照系。
光速不变原理
在任何惯性参照系中，光在真空中的传播速度都是相同的 ，与光源和观察者的运动状态无关。
质能关系
质量和能量之间存在等效性，可以通过爱因斯坦质能方程 E=mc²进行转换。
相对论中的时间和空间
时间膨胀效应
在相对论中，时间不再是绝对的概念，而是与观察者的运动状态有关。运动物体的时间相对于静止观察者会变慢，称 为时间膨胀效应。
长度收缩效应
运动物体的长度在运动方向上相对于静止观察者会变短，称为长度收缩效应。这是由于观察者和物体之间的相对运动 导致观察结果的变化。
同时性的相对性
光纤通信原理
在光纤通信中，发送端将电信号转换成光信号，通过光纤传输到接收端，接收端再将光信号转换成电信号。由于 光纤具有传输损耗低、抗干扰能力强、保密性好等优点，因此光纤通信在现代通信领域得到了广泛应用。
CHAPTER 04
光学仪器与成像原理
透镜成像原理及公式
透镜成像原理
光线通过透镜后，由于透镜的特 殊形状，使得光线发生折射，从 而实现成像。
届高考一轮复习物理(经典版)课件：第16章 光与电磁波 相对论简介163
7
板块一
板块二
板块三
6．电磁波的传播
□ (1)三种传播方式：天波、 11 地波 、空间波。
(2)电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝
□12 3.0×108 m/s。
7．电磁波的接收
(1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率
□13 相等 时，接收电路中产生的振荡电流 □14 最强 ，这就
1－vc2，Δt＝5
昼夜，v＝0.8c，所以 Δτ＝5× 1－0.82＝3 昼夜。
[跟踪训练] 有两只对准的标准钟，一只留在地面上， 另一只放在高速飞行的飞船上，则下列说法正确的是( )
A．飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢 B．地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢 C．地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快 D．因为是两只对准的标准钟，所以两钟走时快慢相同
其运动时的质量明显大于静止时的质量。
3．质能方程 E＝mc2
含义：反映物体质量和能量之间的关系。
由此会有两种能量表达：静止时的能量和运动时的能
量；两能量之差就是物体的动能 Ek，即 Ek＝E－E0。
4．对“时间间隔的相对性”的理解：时间间隔的相对
性公式：Δt＝
Δτ 中 1－vc 2
Δτ
是相对事件发生地静止的观察
1 ，改变 LC
L
或
C
即可改变
f，从而改变电磁波的波长 λ。
3．对电磁波谱的四点说明 (1)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，易发生干涉、衍射现象；波长 较短的 X 射线、γ 射线，穿透能力较强。 (2)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 γ 射线都有重 叠。
高考物理第一轮总复习-光的有关现象课件
2. 光的直线传播与光的衍射的关系 光的直线传播只是一种特殊情况和近似说法. 光在没 有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸 比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以认 为光是沿直线传播的. 在障碍物的尺寸可以与光的波长相 比，甚至比光的波长还小时，衍射现象十分明显，这时就 不能说光是沿直线传播的了.
2．薄膜干涉 (1)薄膜干涉的成因 由薄膜的 前、后表面 反射的两列光波叠加而成．劈 形薄膜干涉可产生平行且明暗相间的条纹． (2)薄膜干涉的应用 ①增透膜: 透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光 在薄膜中波长的 .
②检查平整程度: 待检平面和标准平面之间的楔形空 气薄膜，用单色光进行照射，入射光从空气膜的上、下表 面反射出两列光波，形成干涉条纹．待检平面若是平的， 空气膜厚度相同的各点就位于同一条直线上，干涉条纹是 平行的；反之，干涉条纹有 弯曲现象．
光折射角为90°时的入射角C叫做临界角，可见发生 全反射的条件是: (1)光线从光密介质射入光疏介质．
(2)入射角≥临界角(C)时，对于临界角有: sinC＝ .
温故自查
光导纤维之所以能传光传像，就是利用了光的全反
射现象，光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有 1～100μm左右. 如图所示，它是由内芯和外套两层组成， 内芯的折射率 大于 外套的折射率，光由一端进入，在两 层的界面上经过多次全反射，从另一端射出.
2. 光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长 小 ，或者跟波长 差不多时，光才能发生明显的衍射现象.
3．各种衍射图样 (1)单缝衍射: 中央为 亮条纹 ，两侧有明暗相间的条 纹，但间距和亮度不同，白光衍射时，中央仍为白光，最 靠近中央的是 紫光 ，最远离中央的是 红光． (2)圆孔衍射: 明暗相间的不等距 圆环． (3)泊松亮斑: 光照射到一个 半径很小 的圆板后， 在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力 证据之一．
2019届高考一轮复习物理(经典版)课件：第16章 光与电磁波 相对论简介16-1
【知识点 3】 1．实验原理
实验：用插针法测定玻璃的折射率
sinθ1 如图所示， 用插针法确定入射角和折射角， 根据 n＝ sinθ2 计算玻璃折射率。
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板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·物理 （经典版）
2．实验器材 两侧面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针、量角器、 刻度尺、铅笔。 3．实验步骤 (1)把白纸用图钉钉在木板上。 (2)用刻度尺在纸面上作一条直线 aa′， 过 aa′上一点 O 作垂直于 aa′的线段 NN′，再过 O 点作一条线段 AO，并 使∠NOA 即 θ1 适当大些。
10
板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·物理 （经典版）
4．光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率
12 较大 的介质。 □ 13 较小 (2)光疏介质：折射率 □ 的介质。 14 相对 的。某种介质相 (3)光密介质和光疏介质是 □
对其他不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质。
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板块一
板块二
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板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·物理 （经典版）
(6)标记下 P1、P2、P3、P4 的位置，移去玻璃砖，拔去大 头针，过 P3、P4 作一条直线 O′B，交 bb′于 O′点，连接 OO′就是入射光线 AO 在玻璃砖内的折射光线， 折射角为 θ2。 (7)用量角器量出入射角 θ1 和折射角 θ2 的大小， 记入表格 内。 (8)用上述方法分别测出入射角是 15° 、30° 、45° 、60° 和 75° 时的折射角， 查出入射角和折射角的正弦值， 记入表格里。 sini 算出各不同入射角时 的值，求出它们的平均值，就是这块 sinr 玻璃的折射率。
高考物理一轮复习第十六章光与电磁波相对论简介第1讲光的折射全反射
2．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为 该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是 ()
解析 光沿玻璃砖截面半径射向 O 点，在界面处，入 射角大于临界角时，发生全反射，小于临界角时，在空气中 的折射角大于入射角，A 正确，C 错误；光由空气射向玻璃 砖时，不会发生全反射，在玻璃中的折射角应小于入射角， B、D 错误。
A．光由 A 经 O 到 B，n＝1.5 B．光由 B 经 O 到 A，n＝1.5 C．光由 A 经 O 到 B，n＝0.67 D．光由 B 经 O 到 A，n＝0.67
解析 在本题中，介质折射率为空气中角度的正弦和 介质中角度的正弦之比，则 n＝ssiinnri＝00..96＝1.5。由题给信 息知入射角为 i，i<r，故光线是从 B 经 O 到 A，B 正确。
解析 由折射定律 n＝ssiinnri可知，折射角正弦(sinr)与入 射角正弦(sini)的关系图象的斜率的倒数表示折射率，所以 n ＝32＝1.5，A 错误，B 正确；光由空气进入该玻璃砖中传播 时，光波频率不变，由 n＝vc＝λλ12可知，光波波长变为原来 的23，C、D 错误。
5．[2016·四川高考]某同学通过实验测定半圆形玻璃砖 的折射率 n。如图甲所示，O 是圆心，MN 是法线，AO、 BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路 径。该同学测得多组入射角 i 和折射角 r，作出 sini-sinr 图 象如图乙所示。则( )
解析 在 E 点作出法线可知入射角为 60°，由几何知识 可知，折射角为 30°，故折射率为 n＝ssiinn6300°°＝ 3，A 正确； 由光路的可逆性可知，在 BC 边上的入射角为 30°，小于临 界角，不会发生全反射，B 错误；根据公式 v＝nc和 v＝λf 可得 λ 空>λ 介，C 正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边 偏折，不会与入射到 E 点的光束平行，D 错误。
高考物理一轮复习 专题十五 光学、电磁波与相对论 第1讲 光的折射、全反射课件
是比例常数).
考点 2 折射率
1.定义：光从真空射入某种介质发生折射时，_入__射__角__的__正__弦_ 与_折__射__角__的__正__弦__之比，叫做这种介质的折射率.
sin θ1 2.定义式：n＝___s_in__θ_2_.折射率由介质本身的光学性质和光
的频ห้องสมุดไป่ตู้决定.
c
3.计算公式：n＝____v____，因为 v＜c，所以任何介质的折
射率为 n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为 C，则
1 sin C＝____n____.
4.应用：全反射棱镜、___光__导__纤__维___.
考点 4 光的色散、棱镜 1.光的色散：含有多种颜色的光被分解为___单__色__光_的现象 叫做光的色散.白光通过三棱镜会分解为红、橙、____黄____、绿、 ____蓝____、靛、紫七种单色光. 2.光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长 的___有__序___排列. 3.棱镜 (1)定义：截面是__三__角__形__的玻璃仪器，可以使光发生色散， 白光的色散表明各色光在同一介质中的__折__射__率__不同. (2)三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发 生色散.
由正弦定理有s2inRr＝sin
i－r R
②
由几何关系可知，入射点的法线与 OC 的夹角为 i.由题设
条件和几何关系有 sin i＝Rl
③
式中 l 是入射光线与 OC 的距离.由②③式和题给数据得
sin r＝
6 205
④
由①③④式和题给数据解得 n＝ 2.05≈1.43
故该玻璃的折射率约为 1.43.
2.解决全反射问题的一般方法： (1)确定光是从光密介质进入光疏介质. (2)应用 sin C＝1n确定临界角. (3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射. (4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图. (5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分 析、判断、运算，解决问题.
高考物理一轮复习 第十六章 光学 电磁波 相对论 16.3
相同的
2．时间间隔的相对性
Δt＝
Δτ 1－vc 2.
3．长度的相对性
l＝l0 1－vc2. 4．相对论的速度变换公式 u＝1u＋′u＋′c2vv.
5．相对论质量
m＝
m0 1－vc 2
.
• 6．质能方程
• E＝____m_c_2__.
• 即时突破属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中( ) • A．真空中光速不变 • B．时间间隔具有相对性 • C．物体的质量不变 • D．物体的能量与质量成正比 • 答案：A
• 3．电磁波
• (1)定义：电磁场(电磁能量)由近及远地传播形成电磁波．
• (2)电磁波是____横__波，在空间传播___不__需__要_介质． • (3)真空中电磁波的速度约为________ m/s. • 4．无线电波的发射和接收 3×108
• (1)发射电磁波的条件
• 第一，要有足够高的________；
• 【答案】 C
•
跟踪训练 1
(多选)电磁波与声波比较，下列说法中正确的是( )
• A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
• B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
• C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大
• D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关
• 答案：ABC
•
跟踪训练2
(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
• A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
• B．X射线就是伦琴射线
• C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
• D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用
• 解析：在电磁波谱中，红外线的波长比可见光的长，而红光属于可见光，故选项A 正确；阴极射线与电磁波有着本质的不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴 极射线在电场、磁场中可能会偏转，电磁波在真空中的速度是3×108 m/s，而阴 极射线的速度总是小于3×108 m/s，阴极射线实际是高速电子流，故选项C错误； X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故 选项B正确；紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用， 且紫外线的波长比伦琴射线的长，故选项D正确．
2．时间间隔的相对性
Δt＝
Δτ 1－vc 2.
3．长度的相对性
l＝l0 1－vc2. 4．相对论的速度变换公式 u＝1u＋′u＋′c2vv.
5．相对论质量
m＝
m0 1－vc 2
.
• 6．质能方程
• E＝____m_c_2__.
• 即时突破属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中( ) • A．真空中光速不变 • B．时间间隔具有相对性 • C．物体的质量不变 • D．物体的能量与质量成正比 • 答案：A
• 3．电磁波
• (1)定义：电磁场(电磁能量)由近及远地传播形成电磁波．
• (2)电磁波是____横__波，在空间传播___不__需__要_介质． • (3)真空中电磁波的速度约为________ m/s. • 4．无线电波的发射和接收 3×108
• (1)发射电磁波的条件
• 第一，要有足够高的________；
• 【答案】 C
•
跟踪训练 1
(多选)电磁波与声波比较，下列说法中正确的是( )
• A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
• B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
• C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大
• D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关
• 答案：ABC
•
跟踪训练2
(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
• A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
• B．X射线就是伦琴射线
• C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
• D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用
• 解析：在电磁波谱中，红外线的波长比可见光的长，而红光属于可见光，故选项A 正确；阴极射线与电磁波有着本质的不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴 极射线在电场、磁场中可能会偏转，电磁波在真空中的速度是3×108 m/s，而阴 极射线的速度总是小于3×108 m/s，阴极射线实际是高速电子流，故选项C错误； X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故 选项B正确；紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用， 且紫外线的波长比伦琴射线的长，故选项D正确．
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A．90° B．60° C．30° D．45°
解析
由
sinC＝n1＝
1得 2
ห้องสมุดไป่ตู้
C＝45°，如图所示，则光在
AC 界面射向真空时发生全反射。由几何关系可求得在 BC
面的入射角 i＝30°，由折射定律 n＝ssiinnri得 sinr＝nsini＝
2·sin30°＝ 22，所以 r＝45°，则这束光线从 BC 边射出棱 镜后与界面 BC 的夹角为 45°，故 D 正确。
行，C 正确；因为 a 光的折射率较大，由临界角公式 sinC ＝n1知，a 光的临界角较小，D 错误。
7.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单 色光从空气射向 E 点，并偏折到 F 点。已知入射方向与 AB 边的夹角为 θ＝30°，E、F 分别为边 AB、BC 的中点，则( )
A．该棱镜的折射率为 3 B．光在 F 点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行
8.如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空 气中的 A 点沿 AO1 方向(O1 点在分界面上，图中 O1 点和入 射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的 B 点。图中 O 点为 A、B 连线与分界面的交点。下列说法正确的是 ()
6.[2017·乐山二模]如图所示，一束光包含两种不同频率 的单色光，从空气射向两面平行的玻璃砖的上表面，玻璃 砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，在玻 璃砖上表面分为 a、b 两束单色光射出。下列说法正确的是 ()
A．a 光的频率大于 b 光的频率 B．光束 a 在空气中的波长较大 C．出射光束 a、b 一定相互平行 D．a、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反 射的临界角大
解析 由题图可知，丙光的偏折最大，折射率最大，甲 光的偏折最小，折射率最小，A 错误；根据频率与波长的关 系，丙光的波长最小，甲光的波长最大，B 错误；根据折射 率与频率的关系，频率越大，折射率越大，知丙光的频率最 大，甲光的频率最小，C 错误；如图所示，由几何知识可知， 光从水珠到空气的入射角 i′与光从空气到水珠的折射角 r 相等，又 n＝ssiinnri＝ssinini′θ ，故 θ＝i，三种光从空气到水珠的 入射角 i 相同，所以由水珠出射到空气的折射角关系 θ 甲＝θ 乙＝θ 丙，D 正确。
解析 在 E 点作出法线可知入射角为 60°，由几何知识 可知，折射角为 30°，故折射率为 n＝ssiinn6300°°＝ 3，A 正确； 由光路的可逆性可知，在 BC 边上的入射角为 30°，小于临 界角，不会发生全反射，B 错误；根据公式 v＝nc和 v＝λf 可得 λ 空>λ 介，C 正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边 偏折，不会与入射到 E 点的光束平行，D 错误。
解析 作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时 a 光的偏折程度较大，则 a 光的折射率较大，频率较大，A 正确；λ＝cν，a 光的频率较大，则波长较小，B 错误；根据 几何知识可知 a、b 两色光在玻璃砖上表面的折射角与经反 射层反射后在上表面的入射角分别相等，介质对两色光的折 射率均不变，故两色光在玻璃砖上表面出射时的折射角与开 始时从空气中入射时的入射角相等，故出射光束一定相互平
A．光由 A 经 O 到 B，n＝1.5 B．光由 B 经 O 到 A，n＝1.5 C．光由 A 经 O 到 B，n＝0.67 D．光由 B 经 O 到 A，n＝0.67
解析 在本题中，介质折射率为空气中角度的正弦和 介质中角度的正弦之比，则 n＝ssiinnri＝00..96＝1.5。由题给信 息知入射角为 i，i<r，故光线是从 B 经 O 到 A，B 正确。
3．空气中悬浮着一颗球形小水珠，一缕阳光水平射入 其中，如图所示。n 甲、n 乙和 n 丙分别表示水对甲光、乙光 和丙光的折射率。则以下表述正确的是( )
A．n 甲>n 乙>n 丙 B．波长 λ 的关系 λ 甲<λ 乙<λ 丙 C．频率 ν 的关系 ν 甲>ν 乙>ν 丙 D．光由水珠出射到空气的折射角关系 θ 甲＝θ 乙＝θ 丙
4．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率 n 的装置示意图。他让光从空气射向玻璃砖，在正确操作后， 他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦(sinr)与入 射角正弦(sini)的关系图象。则下列说法正确的是( )
A．该玻璃的折射率 n＝23 B．该玻璃的折射率 n＝1.5 C．光由空气进入该玻璃砖中传播时，光波频率变为原 来的23倍 D．光由空气进入该玻璃砖中传播时，光波波长变为原 来的 1.5 倍
2．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为 该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是 ()
解析 光沿玻璃砖截面半径射向 O 点，在界面处，入 射角大于临界角时，发生全反射，小于临界角时，在空气中 的折射角大于入射角，A 正确，C 错误；光由空气射向玻璃 砖时，不会发生全反射，在玻璃中的折射角应小于入射角， B、D 错误。
解析 由折射定律 n＝ssiinnri可知，折射角正弦(sinr)与入 射角正弦(sini)的关系图象的斜率的倒数表示折射率，所以 n ＝32＝1.5，A 错误，B 正确；光由空气进入该玻璃砖中传播 时，光波频率不变，由 n＝vc＝λλ12可知，光波波长变为原来 的23，C、D 错误。
5．[2016·四川高考]某同学通过实验测定半圆形玻璃砖 的折射率 n。如图甲所示，O 是圆心，MN 是法线，AO、 BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路 径。该同学测得多组入射角 i 和折射角 r，作出 sini-sinr 图 象如图乙所示。则( )
第十六章
光与电磁波 相对论简介 第1讲 光的折射、全反射
板块三 限时规范特训
时间：45 分钟
满分：100 分
一、选择题(本题共 8 小题，每小题 8 分，共 64 分。其 中 1～5 为单选，6～8 为多选)
1.如图所示，一束光从空气垂直射到直角三棱镜的界面 AB 上，棱镜材料的折射率为 1.414，这束光线从 BC 边射出 棱镜后与界面 BC 的夹角为 ( )
解析
由
sinC＝n1＝
1得 2
ห้องสมุดไป่ตู้
C＝45°，如图所示，则光在
AC 界面射向真空时发生全反射。由几何关系可求得在 BC
面的入射角 i＝30°，由折射定律 n＝ssiinnri得 sinr＝nsini＝
2·sin30°＝ 22，所以 r＝45°，则这束光线从 BC 边射出棱 镜后与界面 BC 的夹角为 45°，故 D 正确。
行，C 正确；因为 a 光的折射率较大，由临界角公式 sinC ＝n1知，a 光的临界角较小，D 错误。
7.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单 色光从空气射向 E 点，并偏折到 F 点。已知入射方向与 AB 边的夹角为 θ＝30°，E、F 分别为边 AB、BC 的中点，则( )
A．该棱镜的折射率为 3 B．光在 F 点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行
8.如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空 气中的 A 点沿 AO1 方向(O1 点在分界面上，图中 O1 点和入 射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的 B 点。图中 O 点为 A、B 连线与分界面的交点。下列说法正确的是 ()
6.[2017·乐山二模]如图所示，一束光包含两种不同频率 的单色光，从空气射向两面平行的玻璃砖的上表面，玻璃 砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，在玻 璃砖上表面分为 a、b 两束单色光射出。下列说法正确的是 ()
A．a 光的频率大于 b 光的频率 B．光束 a 在空气中的波长较大 C．出射光束 a、b 一定相互平行 D．a、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反 射的临界角大
解析 由题图可知，丙光的偏折最大，折射率最大，甲 光的偏折最小，折射率最小，A 错误；根据频率与波长的关 系，丙光的波长最小，甲光的波长最大，B 错误；根据折射 率与频率的关系，频率越大，折射率越大，知丙光的频率最 大，甲光的频率最小，C 错误；如图所示，由几何知识可知， 光从水珠到空气的入射角 i′与光从空气到水珠的折射角 r 相等，又 n＝ssiinnri＝ssinini′θ ，故 θ＝i，三种光从空气到水珠的 入射角 i 相同，所以由水珠出射到空气的折射角关系 θ 甲＝θ 乙＝θ 丙，D 正确。
解析 在 E 点作出法线可知入射角为 60°，由几何知识 可知，折射角为 30°，故折射率为 n＝ssiinn6300°°＝ 3，A 正确； 由光路的可逆性可知，在 BC 边上的入射角为 30°，小于临 界角，不会发生全反射，B 错误；根据公式 v＝nc和 v＝λf 可得 λ 空>λ 介，C 正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边 偏折，不会与入射到 E 点的光束平行，D 错误。
解析 作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时 a 光的偏折程度较大，则 a 光的折射率较大，频率较大，A 正确；λ＝cν，a 光的频率较大，则波长较小，B 错误；根据 几何知识可知 a、b 两色光在玻璃砖上表面的折射角与经反 射层反射后在上表面的入射角分别相等，介质对两色光的折 射率均不变，故两色光在玻璃砖上表面出射时的折射角与开 始时从空气中入射时的入射角相等，故出射光束一定相互平
A．光由 A 经 O 到 B，n＝1.5 B．光由 B 经 O 到 A，n＝1.5 C．光由 A 经 O 到 B，n＝0.67 D．光由 B 经 O 到 A，n＝0.67
解析 在本题中，介质折射率为空气中角度的正弦和 介质中角度的正弦之比，则 n＝ssiinnri＝00..96＝1.5。由题给信 息知入射角为 i，i<r，故光线是从 B 经 O 到 A，B 正确。
3．空气中悬浮着一颗球形小水珠，一缕阳光水平射入 其中，如图所示。n 甲、n 乙和 n 丙分别表示水对甲光、乙光 和丙光的折射率。则以下表述正确的是( )
A．n 甲>n 乙>n 丙 B．波长 λ 的关系 λ 甲<λ 乙<λ 丙 C．频率 ν 的关系 ν 甲>ν 乙>ν 丙 D．光由水珠出射到空气的折射角关系 θ 甲＝θ 乙＝θ 丙
4．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率 n 的装置示意图。他让光从空气射向玻璃砖，在正确操作后， 他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦(sinr)与入 射角正弦(sini)的关系图象。则下列说法正确的是( )
A．该玻璃的折射率 n＝23 B．该玻璃的折射率 n＝1.5 C．光由空气进入该玻璃砖中传播时，光波频率变为原 来的23倍 D．光由空气进入该玻璃砖中传播时，光波波长变为原 来的 1.5 倍
2．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为 该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是 ()
解析 光沿玻璃砖截面半径射向 O 点，在界面处，入 射角大于临界角时，发生全反射，小于临界角时，在空气中 的折射角大于入射角，A 正确，C 错误；光由空气射向玻璃 砖时，不会发生全反射，在玻璃中的折射角应小于入射角， B、D 错误。
解析 由折射定律 n＝ssiinnri可知，折射角正弦(sinr)与入 射角正弦(sini)的关系图象的斜率的倒数表示折射率，所以 n ＝32＝1.5，A 错误，B 正确；光由空气进入该玻璃砖中传播 时，光波频率不变，由 n＝vc＝λλ12可知，光波波长变为原来 的23，C、D 错误。
5．[2016·四川高考]某同学通过实验测定半圆形玻璃砖 的折射率 n。如图甲所示，O 是圆心，MN 是法线，AO、 BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路 径。该同学测得多组入射角 i 和折射角 r，作出 sini-sinr 图 象如图乙所示。则( )
第十六章
光与电磁波 相对论简介 第1讲 光的折射、全反射
板块三 限时规范特训
时间：45 分钟
满分：100 分
一、选择题(本题共 8 小题，每小题 8 分，共 64 分。其 中 1～5 为单选，6～8 为多选)
1.如图所示，一束光从空气垂直射到直角三棱镜的界面 AB 上，棱镜材料的折射率为 1.414，这束光线从 BC 边射出 棱镜后与界面 BC 的夹角为 ( )