高考物理二轮复习专题五振动与波光学第12讲光学电磁波课件（52页PPT）

(共52张PPT)
第12讲　光学　电磁波
1.能利用光的折射和全反射规律解决光的传播问题。
2．理解光的干涉、衍射和偏振现象。
目标
要求
考点1
光的折射与全反射
2．常见三种光路的控制
比较项目 光路图 对光线的作用
平行玻
璃砖
通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移
比较项目 光路图 对光线的作用
三棱镜
通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折
圆柱
体(球)
圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折
A
(2024·广东卷，6)如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，下列说法正确的是(　　)
A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点
B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失
C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射
D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大
B
求解光的折射和全反射问题的思路
(1)根据题意画出正确的光路图，特别注意全反射的临界光线。
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系。
(3)利用折射定律等公式求解。
(4)注意折射现象中光路的可逆性。
?总结提升?
考点2
光的干涉、衍射和偏振
2．三类常见衍射现象
衍射图样 图样特点解读
单缝衍射 若为单色光，中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，条纹间距不等，且离中央亮条纹越远，亮条纹的亮度越弱，宽度越小
圆孔衍射 若为单色光，中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小；亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而减小
衍射图样 图样特点解读
圆盘衍射 当光照射到不透明的半径很小的圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环
(2025·山东卷，3)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO′轴对称，光屏垂直于OO′轴放置。将偏振片P1垂直于OO′轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO′轴方向入射在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO′轴转动90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是(　　)
A．条纹间距不变，亮度减小
B．条纹间距增大，亮度不变
C．条纹间距减小，亮度减小
D．条纹间距不变，亮度增大
A
?总结提升?
(2025·北京卷，2)下列现象属于光的衍射的是(　　)
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
B
解析：B　雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的，属于光的色散现象，故A不符合题意；通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象，故B符合题意；肥皂膜彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉，故C不符合题意；水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使得更多光线进入人眼，故D不符合题意。
(2025·广东清远二模)关于以下三幅图像，下列说法正确的是
(　　)

A．甲是光的衍射图样，乙是光的干涉图样
B．双缝干涉实验中，波长越长亮条纹越窄
C．从图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凹处
D．从图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出Q为凹处
C
考点3
电磁波
(2025·江苏卷，5)如图所示，将开关S由a拨到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是(　　)
A
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限时规范
训练(十四)
C
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2．(2025·广东深圳一模)早期浸入式光刻技术是利用光由介质Ⅰ入射到介质Ⅱ后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后，α>γ，正确的判断是(　　)
A．频率变小
B．波长变短
C．速度变大
D．介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ的折射率
B
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3．(2025·广东茂名一模)负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一定角度倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的(　　)
A．1 B．2
C．3 D．4
B
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解析：B　由题意，作出相关光路图如图，可知B正确。
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B
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5．(多选)(2025·广东毕业班调研)一个均匀的透明圆柱体切成横截面如图所示的柱体，一束平行光从空气以垂直平面AB方向射入柱体，关于这束光初次在柱体内到达圆弧形界面ACB时，下列说法正确的是(　　)

A．从区域Ⅱ入射的所有光线都不会发生全反射
B．从区域Ⅱ入射的光线是否发生全反射与柱体的折射率有关
C．从区域Ⅰ、Ⅲ入射的所有光线都不会发生全反射
D．从区域Ⅰ、Ⅲ入射的光线是否发生全反射与柱体的折射率有关
BC
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[争分练——重技能]
6．(2025·广东学业水平模拟)将一块冰洲石放在书上，它下面的线条会变成双影，这就是双折射现象，其光路原理如图所示，由于冰洲石晶体的各向异性，单色光束从某一角度入射到冰洲石ab面时，会分解为偏振方向不同的o光和e光，两束光折射率不同，则在冰洲石内(　　)
A．o光的折射率比e光的大
B．o光的传播速度比e光的大
C．o光的波长比e光的大
D．o光的频率比e光的大
A
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7．(多选)(2025·广东佛山模拟)如图所示，水平面上放置有长方形水槽，其底面镀有反射银镜，槽内装有一定高度的水，水槽上方平行水面放置一白色光屏，一束白光以一定角度射向液面，从液面折射出来的光打到光屏上形成一彩色光带，最左端的为a光，最右端为b光。已知水对紫光的折射率大于水对红光的折射率，以下说法正确的是(　　)
A．a光是紫光，b光是红光
B．在水中传播时，a光的速度比b光的大
C．从液面折射出来的a光和b光平行射向光屏
D．若增加水的深度，彩色光带的宽度变窄
AC
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则有灯光射出的水面区域由两端半径为R的两个半圆和中间一个长l、宽2R的矩形区域连接而成
区域面积S＝πR2＋2Rl
解得S＝(2.25π＋3)m2＝9.75 m2。
答案：(1)0.75　(2)9.75 m2
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10．(8分)(2025·广东广州毕业班测试)将装有透明液体的长方体容器(器壁厚度不计)平放在水平桌面上，液体的水平截面ABCD如图所示。激光笔发出的激光从AB边O点水平入射，调整入射角，当反射光线与折射光线垂直时，折射光线交BC边于E点。已知O到BC的距离x1＝0.27 m，E到AB的距离x2＝0.36 m，光在空气中传播速度取c＝3.0×108 m/s。求：
(1)该液体的折射率；
(2)该激光从O到E的传播时间。
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(1)求该材料的折射率；
(2)如图乙所示，将点光源换成圆形线光源，置于正方形几何中心，线光源上每一点都可以看作点光源。要让四条边上各处均有光线射出，求线光源的最小半径r。
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