人教物理2021届高考二轮精品专题十二 光与电磁波 教师版.docx

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本专题在高考中主要考查光的折射定律和全反射、光的干涉、衍射等知识点，在选择题和计算题中均有涉及。
一、光的折射、光的波动性
1．折射率的两个公式
(1)n＝(sin θ1,sin θ2)(θ1、θ2分别为入射角和折射角)。
(2)n＝(c,v)(c为真空中的光速，v为光在介质中的速度)。
2．全反射的条件及临界角公式
(1)全反射的条件：光从光密介质进入光疏介质，入射角大于或等于临界角。
(2)临界角公式：sin C＝(1,n)。
3．光的波动性
(1)光的干涉产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定。
(2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝f(l,d)λ。
(3)发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。
二、电磁振荡与电磁波
1．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
2．电磁波是横波，在空间传播不需要介质，真空中电磁波的速度为3×108 m/s。
3．v＝λf对电磁波同样适用。
4．电磁波能产生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
经典训练题
1．(多选)(2020·山东学业水平等级考试·T9)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB′C′C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为r(2)，只考虑由DE直接射向侧面AA′C′C的光线。下列说法正确的是(　　)
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A．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的f(1,2)
B．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的f(2,3)
C．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将增大
D．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将减小
【答案】AC
【解析】由全反射临界角与折射率的关系sin C＝f(1,n)＝f(1,\r(2))可知，临界角为45°，即光线垂直BC方向射出在AC面恰好发生全反射，由几何知识可知光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的f(1,2)，所以A正确，B错误；若DE发出的单光色频率减小，则折射率n随之减小，由sin C＝f(1,n)可知，其临界角增大，所以AA′C′C面有光出射的区域面积将增大，C正确，D错误。
2．(2020·新课标卷Ⅱ)直角棱镜的折射率n＝1.5，其横截面如图所示，图中∠C＝90°，∠A＝30°。截面内一细束与BC边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。
(1)光线在BC边上是否会发生全反射？说明理由；
(2)不考虑多次反射，求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。
【解析】(1)如图，设光线在D点的入射角为i，折射角为r.折射光线射到BC边上的E点。设光线在E点的入射角为θ，由几何关系，有：
θ＝90°－(