《2020高考物理大一轮复习课件：16.专题十六 光学、电磁波、相对论简介(共86张ppt)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理大一轮复习课件：16.专题十六 光学、电磁波、相对论简介(共86张ppt)（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十六：光学 、电磁波、相对论简介,【物理】：专题十六：光学、 电磁波、 相对论简介,考情精解读,A.考点帮知识全通关,目录 CONTENTS,考纲要求,命题规律,命题分析预测,考点1 光的折射、全反射,考点2 光的波动性,考点3 电磁波和相对论,核心素养聚焦,方法1 折射定律、折射率的应用方法,方法2 全反射现象的应用解题方法,方法3 光的干涉、衍射现象的应用方法,B.方法帮题型全突破,C.考法帮考向全扫描,考向1 对光的折射、反射、折射率的计算的考查,考向2 对光的全反射现象的考查,物理 专题十六：光学 、电磁波 、相对论简介,考向3 对用双缝干涉测量光的波长实验的考查,考向4 对电磁波
2、和相对论等内容的考查,考情精解读,考纲要求 核心考点 命题规律 考向必究 核心素养聚焦 命题分析预测,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,1.光的折射定律 2.折射率 3.全反射、光导纤维 4.光的干涉、衍射和偏振现象 5.电磁波的产生 6.电磁波的发射、传播和接收 7.电磁波谱 8.狭义相对论的基本假设 9.质能关系 10.实验:测定玻璃的折射率 11.实验:用双缝干涉测光的波长,考纲要求,命题规律,物理观念 1.理解折射率、光的折射和全反射. 2.掌握光的折射和全反射的应用方法. 3.进一步增强物质观念，认识光的物质性和波动性. 科学思维 1.通过光的干涉、衍射等论证光具有波动性，增
3、强证据意识及科学论证能力. 2.利用光的折射和全反射规律求解问题. 科学探究 通过实验，观察光的干涉、衍射和偏振等现象，了解激光的特性，认识波动性.,核心素养聚焦,光的折射定律、折射率、全反射现象的考查常以计算题形式出现，是命题热点、常考点；光的干涉、衍射和相对论基本假设则常以选择题形式出现.预计以后新课标地区对本专题的考查仍然以光的折射、全反射等光的传播规律作为主要命题方向，但对于光的干涉、衍射、偏振及电磁波和相对论等内容的重要结论也需识记.,命题分析预测,A.考点帮知识全通关,考点1 光的折射、全反射 考点2 光的波动性 考点3 电磁波和相对论,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,考
4、点1 光的折射、全反射,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,学科素养物理观念,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,利用折射定律分析折射现象时,若光从真空(或空气)进入某种介质,入射角大于折射角,若光由介质射入真空(或空气)中,入射角将小于折射角.应注意介质的折射率总大于1. 2.全反射 (1)全反射现象 当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生折射和反射,折射角大于入射角.当入射角增大到某一角度,使折射角达到90时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射. (2)发生全反射的条件 光线从光密介质射向光疏介质. 入射角大于或等于临界角. (3)全反射的能量分配关系 折射角随着
5、入射角的增大而增大,折射角增大的同时,折射光的强度减弱,即折射光的能量减小,亮度减弱,而反射光的强度增强,能量增大,亮度增加.,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,考点2 光的波动性,(4)杨氏干涉实验 实验装置如图所示,有光源、单缝、双缝和光屏. 单缝屏的作用:获得一个线光源,使光源 有唯一的频率和振动情况. 双缝屏的作用:平行光穿过单缝S照到双 S1、S2上,这样一束光被分成两束振动情况 完全一致的相干光. 双缝干涉条纹特点:等宽等亮.波长越长, 双缝间距离越
6、小,条纹越宽. (5)薄膜干涉:光照射到薄膜上时,薄膜前、后表面反射的两列光相叠加,发生干涉现象,若入射光为单色光,可形成明暗相间的干涉条纹,若入射光为白光,可形成彩色的干涉条纹. 图样特点:同一条亮(暗)纹对应薄膜的厚度相等.,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,薄膜特点:如图所示,由于重力作用,肥皂膜形成 上薄下厚的楔形. 相干光线:薄膜前表面AA和后表面BB的反射光 线叠加. 亮纹条件:在P1、P2处,薄膜厚度的2倍为前后表 面反射光的光程差,当光程差等于波长整数倍时形 成亮条纹. 暗纹条件:在Q处,光程差等于半波长的奇数倍,形成暗条纹. 2.光的衍射 (1)光的衍射:光离开直线路
7、径而绕到孔或障碍物阴影里去的现象. (2)发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比光的波长小或差不多.,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,(3)衍射图样 单缝衍射图样,如图甲所示,中央条纹宽且亮,向两边的条纹越来越窄,越来越暗,单缝越窄,波长越长,中央亮条纹越宽. 圆孔衍射图样 a.如图乙所示,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. b.圆孔越小,波长越长,中央亮斑的直径越大. 泊松亮斑:光照射到一个半径很小的圆盘后,在圆盘的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).这是光能发生衍射的有力证据之一.,物理 专
8、题十六：光学 电磁波 相对论简介,3.光的偏振 (1)光的偏振:光振动沿各个方向均匀分布的光叫自然光,光振动只沿着某个特定方向的光叫偏振光.只有横波才有偏振现象. (2)偏振光应用于照相机镜头、立体电影、液晶显示等. (3)自然光和偏振光的比较表,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,考点3 电磁波和相对论,1.电磁波 (1)变化的电场和变化的磁场交替产生，由远及近地向周围传播，形成电磁波. (2)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验成功地证实了电磁波的存在. (3)特点 电磁波在空间传播不需要介质，在真空中的传播速度为3.0108 m/
9、s； 电磁波是横波，传播电磁场的能量； 波速v、波长与频率f的关系:v=f.,2.电磁波谱,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,4.电磁波与机械波的比较,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,B.方法帮题型全突破,方法1 折射定律、折射率的应用方法 方法2 全反射现象的应用解题方法 方法3 光的干涉、衍射现象的应用方法,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,方法1 折射定律、折射率的应用方法,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介
10、,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,获取正能量 解答此类问题要注意: (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,要注意入射角、反射角、折射角的确定; (3)利用反射定律、折射定律求解; (4)注意光路可逆性、对称性的应用.,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,测试硬实力 1.如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90，折射光线与入射光线延长线间的夹角为15，求: (1)该介质的折射率； (2)光在该介质中传播的速度.,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光
11、学 电磁波 相对论简介,题型 2 折射率的理解及计算 示例3 2015全国卷，34(1)，5分多选如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线.则 A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B.在真空中，a光的波长小于b光的波长 C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射 光线a首先消失 E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实 验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光
12、学 电磁波 相对论简介,示例4 2015安徽高考，18，6分如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气.当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率的表达式为,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,2.求解某种介质的折射率的基本思路 (1)运用折射定律画光路图:折射时光疏介质中的角度大于光密介质中的角度(注意它们是光线与法线的夹角
13、，不是与界面的夹角；折射时还需注意全反射的判断). (2)利用几何关系和光的折射定律求解. 一般来说，若入射角与折射角不是特殊角，需要通过对称性、相似性等几何关系求出入射角与折射角的正弦值或正弦值的比值来分析解答.,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,测试硬实力 2.a、b两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是( ) A.a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角 B.用同一双缝干涉实验装置做实验可看到a光的 干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距宽 C.在该介质中a光的传播速度小于b光的传播速度 D.如果b光能使某种金属发生光电效应，
14、a光也一 定能使该金属发生光电效应,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,题型 4 插针法测玻璃折射率的问题 示例6 某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合,在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2,在另一侧再先后
15、插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P4、P3和P2、P1的像恰在同一直线上,移去圆形玻璃和大头针后各大头针的位置如图所示. (1)在图中画出沿P1、P2连线方向的入射光线及 其通过圆形玻璃后的传播方向; (2)在图中画出光线在玻璃内的传播方向; (3)过光线的入射点作法线,标出入射角i和折射角r; (4)写出计算玻璃折射率的公式.,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,测试硬实力 4.如图所示是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行
16、，则 (1)出射光线与入射光线 (填“仍平行”或“不再平行”). (2)以入射点O为圆心，以R=5 cm为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线交于N、E，量得MN=1.68 cm，EF=1.12 cm，则该玻璃砖的折射率n= .,数学 第四章：三角函数,物理 专题十六：光学 电磁波 相对论简介,方法2 全反射现象的应用解题方法,方法解读： 1.求解光的折射、全反射问题的三点提醒 (1)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象. (2)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的. (3)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射.,方法1 匀变速直线运动规律的应用方法,方法2 全反射现象的应用解题方法,题
