2019届二轮复习第20讲　光　电磁波课件（39张）（全国通用） 39页

第 20 讲　光　电磁波 [ 考试要求和考情分析 ] 考试内容 选考要求 历次选考统计 命题角度 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 2018/11 光 的反射、折射、全反射、干涉、衍射等 光 光的反射与折射 c         21 全反射 c   14       光的干涉 c 21 14 16   21 光的衍射 b       15   14 光的偏振 b             光的颜色、色散 B             激光 a             电磁波 电磁波的发现 a             LC 振荡电路、电磁波的特征与应用、光的传播 电磁振荡 c     14   14 电磁波的发射和接收 b             电磁波与信息化社会 a             电磁波谱 a             光的折射与全反射 [ 要点总结 ] 1. 解决光的折射问题的一般方法 ( 1) 根据题意画出正确的光路图。 ( 2) 利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角。 ( 3) 利用折射定律进行求解 。 2. 解决光的全反射应注意的问题 ( 1) 要抓住发生全反射的条件。 ( 2) 利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键 。 [ 典例分析 ] 【例 1 】 (2018· 浙江十校联盟适应性考试 ) ( 多选 ) 平行单色光射向一横截面为半圆形的玻璃柱体，射向其圆弧面的光只有图 1 中所示圆心角为 θ 的一段圆弧上有光射出 ( 不考虑光在玻璃内的多次反射 ) 。已知当入射光为 a 光时， θ ＝ 60° ，当入射光为 b 光时， θ ＝ 90° ，则 ( 　　 ) 答案 　 AD [ 精典题组 ] 1. (2018· 浙江诸暨市牌头中学高二月考 ) ( 多选 ) 下列关于光的说法正确的是 ( 　　 ) A . 光导纤维利用的是全反射原理 B . 色散可以发生在折射、干涉和衍射中 C . 水面上的油膜呈现的彩色条纹是由于光的衍射形成的 D . 白天我们看到整个天空是亮的，是光在大气中的 散射 解析 　光导纤维利用的是全反射原理，选项 A 正确；因不同颜色光的折射率、频率和波长不同，则色散可以发生在折射、干涉和衍射中，选项 B 正确；水面上的油膜呈现的彩色条纹是由于光的干涉形成的，选项 C 错误；白天我们看到整个天空是亮的，是光在大气中的散射，选项 D 正确。 答案 　 ABD 2. (2018· 浙江宁波重点中学高三期末 ) ( 多选 ) 白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图 2 所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a 、 b ，下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 在真空中 a 光的波长小于 b 光的波长 B. 在该三棱镜中 a 光的速度大于 b 光的速度 C. 若 a 、 b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则 a 光的遏止电压低 D. 若用 a 、 b 两光分别在同一双缝干涉实验装置上做实验， a 光的相邻亮条纹间距 较大 答案 　 BCD 图 3 答案　 BD 光的波动性 [ 要点总结 ] [ 典例分析 ] 【例 2 】 (2018· 浙江五校高三第一次联考 ) ( 多选 ) 一般认为激光器发出的是频率为 ν 的 “ 单色光 ” ，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率 ν 是它的中心频率，它所包含的频率范围是 Δ ν ( 也称频率宽度 ) ，其中 ν ＋ Δν ， 和 ν － Δ ν 分别记为 “ 上限频率 ” 和 “ 下限频率 ” 。如图 4 所示，某红宝石激光器发出的激光 ( 其 “ 上限频率 ” 和 “ 下限频率 ” 对应的分别记为 a 光和 b 光 ) 由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成 θ 角。则下列说法正确的是 ( 　　 ) 图 4 A. 逐渐减小 θ 角， a 光在液膜下表面先发生全反射 B. a 光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大 C. b 光更容易发生明显的衍射现象 D. 相同装置做双缝干涉实验， b 光产生的干涉条纹间距 较小 解析 　由于平行液膜的上表面与下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性得知，两种光都不可能在液膜下表面发生全反射，选项 A 错误； a 光的频率大于 b 光的频率，液膜对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率，则 a 光通过平行液膜后偏移的距离较大，选项 B 正确； a 光的频率大于 b 光的频率，由波速公式 c ＝ λf 得知， b 光的波长大于 a 光的波长， b 光的波动性较强，更容易发生明显的衍射现象，选项 C 正确；干涉条纹的间距与波长成正比，所以相同装置做双缝干涉实验， b 光产生的干涉条纹间距较大，选项 D 错误。 答案 　 BC [ 精典题组 ] 4. (2018 ·浙江临安天目高级中学高三模拟 ) ( 多选 ) 如图 5 所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中 a 、 b 、 c 三种色光，下列说法正确的是 ( 　　 ) 答案 　 AC 5. (2018· 金华选考模拟 ) ( 多选 ) 如图 6 所示，偏振片 P 的透振方向 ( 用带有箭头的实线表示 ) 为竖直方向。下列四种入射光束中，能在 P 的另一侧观察到透射光的是 ( 　　 ) 图 6 A. 太阳光 B. 沿竖直方向振动的光 C. 沿水平方向振动的光 D. 沿与竖直方向成 45° 角方向振动的 光 解析　 偏振片只让沿某一方向振动的光通过，当偏振片的透振方向与光的振动方向不同时，透射光的强度不同，它们平行时最强，而垂直时最弱。太阳光是自然光，光波可沿任何方向振动，所以在 P 的另一侧能观察到透射光；沿竖直方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向相同，当然可以看到透射光；沿水平方向振动的光，其振动方向与透振方向垂直，所以看不到透射光；沿与竖直方向成 45° 角方向振动的光，其振动方向与透振方向不垂直，仍可看到透射光，只不过透射光的强度变弱，选项 A 、 B 、 D 正确， C 错误。 答案　 ABD 6. (2018· 浙江桐乡模拟 ) ( 多选 ) 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A . 用光导纤维束传送图象信息，这是利用光的衍射现象 B . 立体电影利用的是光的偏振现象 C . 眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象 D . 照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互 加强 解析 　在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，选项 A 错误；立体电影是应用了光的偏振现象，选项 B 正确；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹是光的衍射现象，选项 C 正确；照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱，选项 D 错误。 答案 　 BC 电磁振荡与电磁波 [ 要点总结 ] [ 典例分析 ] 【例 3 】 (2018· 台州选考模拟 ) ( 多选 ) 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是 ( 　　 ) A . 均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场 B . 电磁波中相邻的电磁场电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直 C . 电磁波和机械波一样依赖于介质传播 D . 只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生 电磁波 解析　 均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，电磁波是由于电场和磁场相互激发而在空间传播，故不依赖于介质，选项 A 、 C 错误， B 、 D 正确。 答案 　 BD [ 精典题组 ] 7. (2018· 浙江黄岩昌文中学高三模拟 ) ( 多选 ) 下列关于电磁波的说法正确的是 ( 　　 ) A . 烤箱中的红光是红外线 B.γ 射线比 X 射线穿透力更强 C . 电磁波不能产生干涉和衍射现象 D . 在真空中传播的电磁波，当它的频率增大时，它的传播速度不变，波长变短 解析 　红外线是不可见光，选项 A 错误； γ 射线比 X 射线穿透力更强，选项 B 正确；任何波都能产生干涉和衍射现象，选项 C 错误；在真空中传播的电磁波，传播速度不变，由 c ＝ λf 得，当它的频率增大时，波长变短，选项 D 正确。 答案 　 BD 8. (2017· 温岭选考模拟 ) ( 多选 ) 下列关于电磁波的说法正确的是 ( 　　 ) A . 麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在 B . 电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，但不能发生偏振现象 C.X 射线是一种波长比紫外线短的电磁波，医学上可检查人体内病变和骨骼情况 D . 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体也能辐射 红外线 解析　 麦克斯韦预言电磁波存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项 A 错误；电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，电磁波是横波，能发生偏振现象，选项 B 错误； X 射线是一种波长比紫外线短的电磁波，故穿透能力强，医学上可检查人体内病变和骨骼情况，选项 C 正确；红外线的显著作用是热效应，一切物体均能发出红外线，选项 D 正确。 答案　 CD 9. 如图 7 所示为某时刻 LC 振荡电路所处的状态，则该时刻 ( 　　 ) 图 7 A. 振荡电流 i 在增大 B. 电容器正在放电 C. 磁场能正在向电场能转化 D. 线圈中的磁场在 增强 解析 　通过图示电流方向，知电容器在充电，振荡电流减小，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化，线圈中的磁场在减弱，选项 C 正确， A 、 B 、 D 错误。 答案 　 C 光的折射和全反射应用易错分析 【例】 光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，它利用全反射原理来传递光信号。现有一根圆柱形光纤，已知制作光纤材料的折射率为 n 。假设光信号从光纤一端的中心进入。如图 8 所示，为保证沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端， n 不能小于某一值 。 图 8 (1) 求 n 的最小值； (2) 沿不同方向进入光纤的光信号传递到另一端所用的时间会有所不同，求最长时间与最短时间的 比值。 [ 正解展示 ] 　 (1) 光的入射角为 i ，折射角为 r ，根据折射定律得： 光的折射、全反射问题的解题关键 1 . 理解全反射发生的条件：光线由光密介质射入光疏介质，同时入射角大于或等于临界角。 2. 分析光线射到每一个界面上的入射角、入射点、折射、全反射情况，并画出光路图。 3. 涉及最值 ( 或极值 ) 的问题，比如恰好发生全反射、最长传播时间等，要根据题意找出临界状态。