光学电磁场和电磁波解读

本资料来源于七彩教育网 光学电磁场和电磁波题型一：折射定律及其应用解决这类问题需要注意 : 通过做光路图挖掘几何关系，从而求解透明体的厚度以及光在 透明体里运动的时间。做光路图也是解此类题的关键所在。【例 1】 如图所示，一束光线以60的入射角射到一水平放置的平面镜上， 反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留 下一光点 P 。现将一块上下两面平行的透 明体平放在平面镜上，如图中虚线所示， 则进入透明体的光线经平面境反射后再从 透明体的上表面射出，打在光屏上的光点P与原来相比向左平移了 3.46cm ，已知透明体对光的折射率为 3。1）作出后来的光路示意图，标出P位 置；（2）透明体的厚度为多大？（3）光在透明体里运动的时间多长？解析（1）光路示意图如图所示（注意出射光线平行，各处光线的箭头）2）由 sin =n sin ，得=30设透明体的厚度为 d ，由题意及光路有2 d tan60 d t2a n30 = s解得 d =1.5cm（3）光在透明体里运动的速度cv =n光在透明体里运动的路程s2dcos光在透明体里运动时间2dn ccos2 1.5 10 2 3833 1082210 sM O d N【变式训练 1】半径为 R的半圆形玻璃砖横截面如图所示， O 为圆 心，光线 a 沿半径方向射入玻璃砖后，恰在 O点发生全反射，已知aOM =45 ，求：（1）玻璃砖的折射率 n；（2）另一条与 a 平行的光线 b 从最高点入射玻璃砖后，折射到 MN 上的 d 点，则这根光线 能否从 MN射出?Od为多少 ?题型二：光的色散 全反射解决这类问题需要注意：（1）色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同，或同一介质对不同色光的折射率不同而引起的。 光的频率越大， 折射率越大。 红光折射率最 小，紫光折射率最大。（2）全反射的条件是，光从光密介质进入光疏介质，且入射角达到临界角。【例 2】某棱镜顶角 =41.30 ，一束白光以较大的入射角 从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一个侧面射出，在 光屏上形成由红到紫的彩色光带如右图所示，当入射角 i 逐 渐减小到零的过程中，彩色光带变化情况是（ ）色光紫蓝绿黄橙红折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513临界角40.75 40.88 41.17 41.23 41.34 41.37 A紫光最先消失，最后只剩下橙光、红光B紫光最先消失，最后只剩下黄光、橙光和红光C红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光D红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光和绿光解析 屏上的彩色光带最上端为红色，最下端为紫色，当入射角 i 减小时，光线在棱 镜右侧面的入射角变大， 因紫光临界角最小， 所以紫光最先达到临界而发生全反射， 故紫色 最先在屏上消失， 当入射角减小到 i=0 时，仅剩下红光和橙光未达到临界角而射出， 到达光 屏，故选 A。变式训练 2 在一个圆形轻木塞的中心插上一根大头针，然后把它 倒放在水面上， 调节针插入的深度， 使观察者不论在什么位置都刚好不能 看到水下的大头针，如图所示，量出针露出的长度为d，木塞的半径为 r，求水的折射率。题型三 :光的干涉、衍射、偏振解决这类问题需要注意：准确理解干涉现象的产生条件，产生明显衍射现象的条件。【例 3】能产生干涉现象的两束光是（）A频率相同、振幅相同的两束光B频率相同、相位差恒定的两束光C两只完全相同的灯光发出的光D同一光源的两个发光部分发出的光解析 只有频率相同、相差恒定、振动方向相同的光波，在它们相遇的空间里能够产生稳定的干涉，观察到稳定的干涉图样,所以应选 B.PO变式训练 3如图所示是双缝干涉实验装置， 屏上 O 点到双缝 S1、 S2的距离相等。当用波长为 0.75 m的单色 光照射时， P是位于 O 上方的第二条亮纹位置，若换用波 长为 0.6 m的单色光做实验， P 处是亮纹还是暗纹？在 OP 之间共有几条暗纹？ 题型四 :电磁场与电磁波解决这类问题需要注意：准确把握 麦克斯韦电磁场理论的基本内容例 3】按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是A恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化电场D均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场解析：选 B、 D。变式训练 4如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P 和 Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片 P 和 Q，可以看到透射光的强度会发生变化， 这是光的偏振现象。A. 光是电磁波B. 光是一种横波C. 光是一种纵波D. 光是概率波变式训练参考答案变式训练 1（1） 2 ；（ 2）能， 3 R3变式训练 2 r 2 d2 / r变式训练 3 暗纹；两条变式训练 4 B本资料来源于七彩教育网