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1、第一部分核心主干复习专题专题五机械振动和机械波光学电磁波第14讲光学电磁波核心知识固双基命题热点巧突破核心知识固双基“必必备知知识”解解读1.知识体系知识体系2.光的波动性光的波动性(1)光光形形成成稳稳定定干干涉涉产产生生的的条条件件：发发生生干干涉涉的的条条件件是是两两光光源源频频率率相相等等，相位差恒定相位差恒定。(3)发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件是是障障碍碍物物或或小小孔孔的的尺尺寸寸跟跟光光的的波波长长相相差差不不多多或比光的波长小或比光的波长小。“关关键能力能力”构建构建光的折射和全反射题型的分析思路光的折射和全反射题型的分析思路(1)确确定定要要研研究究的的光光线线，有有
2、时时需需根根据据题题意意，分分析析、寻寻找找临临界界光光线线、边边界光线为研究对象。界光线为研究对象。(2)找入射点，确认界面，并画出法线。找入射点，确认界面，并画出法线。(3)明确两介质折射率的大小关系。明确两介质折射率的大小关系。若光疏若光疏光密：一定有反射光线和折射光线。光密：一定有反射光线和折射光线。若光密若光密光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。(4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，联立求解。根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，联立求解。命题热点 巧突破真题研究真题研究1(2022河河北北高高
3、考考卷卷)如如图图，一一个个半半径径为为R的的玻玻璃璃球球，O点点为为球球心心。球球面面内内侧侧单单色色点点光光源源S发发出出的的一一束束光光在在A点点射射出出，出出射射光光线线AB与与球球直直径径SC平平行，行，30。光在真空中的。光在真空中的传播速度传播速度为为c。求：。求：题型题型1光的折射光的折射(1)玻璃的折射率；玻璃的折射率；(2)从从S发出的光线经多次全反射回到发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。点的最短时间。【解析】【解析】(1)根据题意将光路图补充完整，如图所示根据题意将光路图补充完整，如图所示对点训练对点训练(多选多选)(2023湖南永州模拟湖南永州模拟)如图所示，半
4、径为如图所示，半径为R的的半圆形玻璃砖半圆形玻璃砖AB面水平，面水平，O为圆心。一束单色光为圆心。一束单色光与与水平面水平面成成30角照射到角照射到AB面上的面上的D点，点，D为为OA中点中点，折射折射光线刚好照射到圆弧最低点光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在，光线在C点折射点折射后后照射照射到地面上的到地面上的M点点(图中未画出图中未画出)，将入射点从，将入射点从D点点移移到到O点点，保保持持入入射射方方向向不不变变，最最终终光光线线也也照照射射到到地地面面上上的的M点点，已已知知光光在真空中的传播速度为在真空中的传播速度为c，不考虑光在圆弧面上的反射，则，不考虑光在圆弧面上的反射，则()B
5、D题型题型2光的全反射光的全反射(1)从从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为，求，求的正弦值；的正弦值；(2)被被测测物物体体自自上上而而下下微微小小移移动动，使使N下下端端面面从从刚刚能能接接收收反反射射激激光光到到恰恰好好全全部部被被照照亮亮，求求玻玻璃璃丝丝下下端端面面到到被被测测物物体体距距离离b的的相相应应范范围围(只只考考虑虑在被测物体表面反射一次的光线在被测物体表面反射一次的光线)。(2)根根据据题题意意要要使使N下下端端面面从从刚刚能能接接收收反反射射激光到恰好全部被照亮，光路图如图所示激光到恰好全部被照亮，光路图如图所示C2.(2023
6、湖湖北北高高考考卷卷)如如图图所所示示，楔楔形形玻玻璃璃的的横横截截面面POQ的的顶顶角角为为30，OP边边上上的的点点光光源源S到到顶顶点点O的的距距离离为为d，垂垂直直于于OP边边的的光光线线SN在在OQ边边的的折折射射角角为为45。不不考考虑虑多多次次反反射射，OQ边边上上有有光光射射出出部部分分的的长长度度为为()C真真题研究题研究3(2023山山东东高高考考真真题题)如如图图所所示示为为一一种种干干涉涉热热膨膨胀胀仪仪原原理理图图。G为为标标准准石石英英环环，C为为待待测测柱柱形形样样品品，C的的上上表表面面与与上上方方标标准准平平面面石石英英板板之之间间存存在在劈劈形形空空气气层层
7、。用用单单色色平平行行光光垂垂直直照照射射上上方方石石英英板板，会会形形成成干干涉涉条条纹纹。已已知知C的的膨膨胀胀系系数数小小于于G的的膨膨胀胀系系数数，当当温温度度升升高高时时，下列说法正确的是下列说法正确的是()题型题型3光的波动性光的波动性AA劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动【解解析析】由由题题知知，C的的膨膨胀胀系系数数小小于于G的的膨膨胀胀
8、系系数数，当当温温度度升升高高时时，G增增长长的的高高度度大大于于C增增长长的的高高度度，则则劈劈形形空空气气层层的的厚厚度度变变大大，且且同同一一厚厚度度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动，故选的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动，故选A。对点训练对点训练1.(2023江江苏苏高高考考卷卷)用用某某种种单单色色光光进进行行双双缝缝干干涉涉实实验验，在在屏屏上上观观察察到到的的干干涉涉条条纹纹如如图图甲甲所所示示，改改变变双双缝缝间间的的距距离离后后，干干涉涉条条纹纹如如图图乙乙所所示示，图图中中虚虚线线是是亮亮纹纹中中心心的的位位置置。则则双双缝缝间间的距离变为原来的的距离变为原来的()B2.
9、(2023河河北北石石家家庄庄质质检检)如如图图甲甲所所示示为为双双缝缝干干涉涉实实验验的的原原理理图图，屏屏上上的的P0点点位位于于双双缝缝S1和和S2的的中中垂垂线线上上，在在双双缝缝与与屏屏之之间间充充满满折折射射率率为为n的的均均匀匀介介质质。用用一一单单色光垂直照射双缝，在屏上色光垂直照射双缝，在屏上会会产产生生干干涉涉条条纹纹，屏屏上上P1点点是是一一条条暗暗条条纹纹的的中中心心，P1点点到到P0点点的的距距离离为为x。已已知知该该单单色色光光在在真真空空中中的的波波长长为为，双双缝缝与与屏屏之之间间的的距距离离为为L，则则双双缝缝S1和和S2间的距离为间的距离为()A1含含有有多
10、多种种颜颜色色的的光光从从一一种种介介质质进进入入另另一一种种介介质质，由由于于介介质质对对不不同同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同。色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同。题型题型4几何光学与物理光学的综合应用几何光学与物理光学的综合应用2各种色光的比较各种色光的比较颜色颜色红橙黄绿蓝靛紫红橙黄绿蓝靛紫频率频率f低低高高同一介质中的折射率同一介质中的折射率小小大大同一介质中速度同一介质中速度大大小小波长波长大大小小临界角临界角大大小小通过棱镜的偏折角通过棱镜的偏折角小小大大真题研究真题研究4(2023江江苏苏淮淮安安三三统统)光光刻刻机机利利用用光光源源发发出出的的紫紫外外线线，将
11、将精精细细图图投投影影在在硅硅片片上上，再再经经技技术术处处理理制制成成芯芯片片。为为提提高高光光刻刻机机投投影影精精细细图图的的能能力力，在在光光刻刻胶胶和和投投影影物物镜镜之之间间填填充充液液体体，提提高高分分辨辨率率，如如图图所所示示。若若浸浸没没液液体体的的折折射射率率为为1.65，当当不不加加液液体体时时光光刻刻胶胶的的曝曝光光波波长长为为193nm，则则加加上上液体后液体后()DA紫外线进入液体后波长变短，光子能量紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加增加C紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率D在液体中的曝光波长约
12、为在液体中的曝光波长约为117nm对点训练对点训练(多多选选)(2023福福建建宁宁德德质质检检)彩彩虹虹的的形形成成可可以以简简化化为为如如图图所所示示的的模模型型。O点点是是空空中中球球形形雨雨滴滴的的球球心心，太太阳阳光光(复复色色光光)从从M点点射射入入，因因光光的的折折射射率率不不同同，从从而而形形成成彩彩虹虹，其其中中光光束束a和和光光束束b是是彩彩虹虹最最外外侧侧的的两两束束光光。则则()A光束光束a的折射率比光束的折射率比光束b的折射率小的折射率小B光束光束a为紫光，光束为紫光，光束b为红光为红光C光束光束a的波长比光束的波长比光束b的波长的波长长长BDD经过相同的单缝衍射装置
13、，光束经过相同的单缝衍射装置，光束b比光束比光束a的衍射现象更明显的衍射现象更明显【解解析析】由由图图可可知知，光光束束a和和光光束束b的的入入射射角角相相同同，a的的折折射射角角小小，由由折折射射定定律律可可知知，光光束束a的的折折射射率率比比光光束束b的的折折射射率率大大，可可知知光光束束a是是紫紫光光，光光束束b是是红红光光，A错错误误，B正正确确；在在同同一一介介质质中中，波波长长越越长长的的光光折折射射率率越越小小，因因此此光光束束a的的波波长长比比光光束束b的的波波长长小小，C错错误误；由由当当单单缝缝的的尺尺寸寸与与光光的的波波长长相相差差不不多多，或或比比波波长长更更小小时时会会产产生生明明显显的的衍衍射射现现象象可可知知，因因光光束束b的的波波长长比比光光束束a的的波波长长长长，因因此此可可知知经经过过相相同同的的单单缝缝衍衍射射装装置置，光光束束b比光束比光束a的衍射现象更明显，的衍射现象更明显，D正确。故选正确。故选B、D。
