光学、电磁波
命题区间 高考题型 近年考频
光学、电磁波 光的折射与全反射 2024年江苏卷T6 2024年山东卷T15 2023年全国甲卷T34(1) 2023年湖南卷T7 2022年山东卷T7 2022年广东卷T16(2) 2022年湖南卷T16(2) 2021年山东卷T15 2021年河北卷T16(2)
光的波动性及电磁波 2024年辽宁卷T4 2024年江西卷T9 2024年山东卷T4 2024年湖南卷T9 2023年江苏卷T6 2023年山东卷T5 2023年海南卷T10 2022年山东卷T10 2021年山东卷T7 2020年山东卷T3
命题分析 素养落实
本部分知识有光的折射、全反射、干涉、衍射、偏振以及电磁振荡和电磁波等,纵观近几年高考试题,高考对本部分知识点的考查主要是光的折射和全反射,以及折射率的测量和光波长的测量两个实验,尤其是结合实际(如棱镜、水面光的折射)计算折射率。题目以选择题、计算题形式呈现,难度中等。 1.光的折射与全反射 2.光的干涉、衍射、偏振、波粒二象性、物质波
光的折射与全反射
1.求解光的折射问题时应掌握以下几点
(1)光的折射现象遵守折射定律。光从真空射入某种介质,入射角的正弦值与折射角的正弦值之比,叫作介质的折射率,=n,实验证明:n=。
(2)光线照射到棱镜的一个侧面上时,经两个侧面折射后,出射光线向棱镜的底边偏折。白光通过三棱镜后,出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的光束,这种现象叫光的色散。
(3)在解决光的折射问题时,应根据题意作出光路图,找出入射角和折射角,并注意光路是可逆的。灵活运用几何知识和三角函数的知识解决几何光学问题,然后应用公式来求解。
2.分析光的全反射、临界角问题的一般思路
(1)画出恰好发生全反射的光路。
(2)利用几何知识分析边、角关系,找出临界角。
(3)以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光线是否发生全反射,从而画出其他光线的光路图。
(多选)(2023·湖南卷T7)一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所示。他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是( )
A.水的折射率为
B.水的折射率为
C.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
命题立意:本题是一道光的折射定律与图像相结合的综合题
第一步:只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到潜水爱好者发出的激光光束,说明临界角为49°
第二步:当潜水爱好者以α=60°向水面发射激光时,入射角i1 = 30°,则根据折射定律可知岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
规范解答:由题意知只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到潜水爱好者发出的激光光束,则说明α=41°时激光恰好发生全反射,则
sin (90°-41°)=
解得n=
A错误,B正确;
当他以α=60°向水面发射激光时,入射角i1=30°,则根据折射定律有
n sin i1 =sin i2
可知折射角i2大于30°,则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°,C正确,D错误。
故选BC。
[答案] BC
易错:误以为临界角为41°而造成错误
光的波动性及电磁波
(2024·辽宁卷T4)某同学自制双缝干涉实验装置:在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照射双缝,能够在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮条纹中心间距变小的是( )
A.换用更粗的头发丝
B.换用红色激光照射双缝
C.增大纸板与墙面的距离
D.减小光源与纸板的距离
命题立意:本题综合考查光的干涉及条纹间距公式
第一步:理解本实验装置d、L的含义及掌握常见色光波长的大小关系
第二步:根据条纹间距公式Δx=λ分析
规范解答:由干涉条纹间距Δx=λ,可知,
换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮条纹中心间距Δx变小,故A正确;
换用红色激光照射双缝,波长变长,则相邻两条亮条纹中心间距Δx变大,故B错误;
增大纸板与墙面的距离L,则相邻两条亮条纹中心间距Δx变大,故C错误;
减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮条纹中心间距Δx,故D错误。
故选A。
[答案] A
难点:实验装置d、L的含义及掌握常见色光波长的大小关系
易错:不理解条纹间距公式而出错
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