浙江專版2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)3光電磁波考點突破練含解析選修3-

2213光波考點光的折射、全反【典例（2018·全國卷)如圖eq\o\ac(△,,)一璃三棱鏡的橫截,∠。束紅光垂直邊射，邊上的點射出，其折射角為60°,則璃對紅光的折射率為。若改用藍(lán)光同一路徑入則線在D點射出時折射角選填小”“等于或“于”60°?！窘忸}思路】答此題從以下幾點行分析:【解析】根據(jù)折射率公式可知紅光的折射n===;因藍(lán)光折射率紅光的折射率大，則光線在點射出時的折角于。答：

大【典例(多）（2019·嘉興模擬如圖，將黃色平行光束從圓柱體的矩形表面垂直射，部分圓形柱面有光線射.已-1-2213知明柱黃射為半徑為m為，不考慮二次反射，那么（A.黃光空氣射半圓柱速度變小。黃光從空氣入半圓柱體其光子能量變小。有黃光從圓形面射出部分區(qū)域面積πmD若只黃光成藍(lán)有光線從圓形柱面射出部分的面積將增大【解析選透明半圓柱體對黃光折射率為則黃光從空氣射半圓柱體速度變小故正；光頻率光源定,與介質(zhì)無關(guān)，則黃光從空氣射入半圓柱體頻率不變，其光子能量不變，故錯誤；半圓柱體橫截面如圖所示：OO′為半徑，設(shè)從點入的光線在點恰好發(fā)生全反,入射角于臨界角則:sin=,解:=，由幾何系得：∠O′OB=則有黃從圓形面射出分的區(qū)面積S=2··L=πm，故確光的折射率比黃大，藍(lán)光的-2-2213臨界角比黃光的小，若只黃光換成藍(lán)光，有光線從圓形面射出部分的面積將減小，故錯。1.如圖所示空氣中有一射率為其橫截是圓心角為、半徑為的扇形，一束平行光平行于橫截,以45°入射角照射到上,OB不透光，若只考慮首次射到圓弧AB上的則圓弧上有光透部分的弧為)A.πRπRC。D.πR【解析】選。出如圖所示幾何光路圖其中點從點入射的折射光，故圓弧段沒有光線射出，由折射定律=n,可知。若在圓弧的點折射光線發(fā)生全反由C=可得由幾何關(guān)系則有∠AOM=90°—45°—30°=15°，所以弧上有光出的長度為s=×2πR=πR,正選為。-3-22132易錯練：的全射臨條件2017·全國卷）如圖一徑的玻璃半,O點是半球的球心，虛線OO表示光軸（過球心O與球底面垂直的直線。已知璃折率為1.5.現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面有些光線能從面射(不考慮被半球內(nèi)表面射后的光線）。求(1）從球面射出光線對應(yīng)的入射光與光軸距離最大值。（）距光軸的入射線經(jīng)球面射后與光軸交到點的距離?！窘馕鋈鐖D所示，從球面出光線對應(yīng)的入光線軸距離最值，這個入射光剛好生全反射其界角C的正=由幾何關(guān)系知從球面出的線對的入射光線到軸離的大值d=RsinC=R（2軸入光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點到點的距離為。由幾何系可知-4-2213入射角α=,由折射定律解得,由正弦定理得：解得答案（）

，、全反射問題的四點提醒:（密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的一種質(zhì)對于其他不同介，可能是光密介質(zhì)也可能是疏質(zhì)。（）如果光從疏質(zhì)進(jìn)光密質(zhì)則無射角多,都會發(fā)生全射現(xiàn)。(3）在光的反和反射現(xiàn)象中，均遵循光的射定,路是逆的。-5-對光通平行線玻磚的的對光通平行線玻磚的的作光線不改用變播方棱鏡底邊2213(4）光射到兩種介質(zhì)的界面上時，光的折射和反射現(xiàn)象,但在全反射現(xiàn)中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射。2.:(1）確定光是從光介質(zhì)進(jìn)入光疏.（）應(yīng)用C=確定臨界角。（據(jù)題設(shè)條件，判定光在傳播時是否發(fā)生全反射。（）如發(fā)生全反射，出入射角等于界角時的臨界光路圖.（運用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行分析判斷、運算解決問題。平行玻棱鏡和圓柱(球)對控類平玻棱項磚玻上為

圓體球結(jié)下是形的平的通過三鏡的光線圓界面的線是過經(jīng)兩次折的直線經(jīng)兩射后，出射后圓心偏射光線向折向，但要-6-2213發(fā)生側(cè)移折全反射棱測定玻璃,改變光應(yīng)用改變光傳播方向的折射率播方向【加固訓(xùn)練】(2017·全國卷)如圖一璃工件的上半部是半徑為R的半球體，為球心；下半部是半為、為的圓柱體圓體底面鍍反射一行于中心軸的光線半球面入線與OC間的距為已從半球射出的光線恰與入射光線平行不考慮多次反射求該玻璃的折射率?！窘馕鋈缢?，根據(jù)路對性與路可性知，與入射光線相于軸稱的出射線與入射光線平,從球面入的射光線，從圓柱體中心點反.設(shè)線半球面入角，射角為由折射定有sini=nsinr;-7-2213由正定理:=由何系,射點的法線與的夾角為設(shè)入射光線與的距離為由題設(shè)條件和幾何系有：sini=;由以上幾式解得sinr=

，1答:1.43考點測定玻璃的折射率【典例（2019·寧波模擬如圖所示在測量玻璃射率的實驗中兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正角形ABC的三棱鏡并確定和界位然在棱鏡的左側(cè)出一條直線,并在線上豎直插上兩枚大頭針P和再從棱鏡的右側(cè)觀察P和的像。

(1）此后正的操作步驟是選選項前的字A.插上大頭針P使P擋住的像-8-上，住大大上，住頭上，住大大上，住頭正上后標(biāo)針針，大P的插針擋1再頭2213B。插針P擋的像C.插上使擋住的像D.插大針擋和、P的像（操作上頭的位(圖中已標(biāo)出。為測量該種玻璃的折射率，兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整路和若干輔助,如圖甲、乙所。在圖中僅通過測量、的長度便可正計算出折射的是圖選填甲或“乙”所測玻折射率的表式用代表段長度的字母DE、表示）【解析(1)在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線并線上豎直上兩枚大頭，確定入射光線上P,使擋住P、，大使和P的從而定射光線因選項B、確(2)入射角為折射角為根據(jù)折射律和幾何關(guān)系有對甲圖,sinα=,sinβ=對于乙圖，,sin，可知僅通過測量、的長度便可正確計算出射率的是圖,射率n==.答:(1)B、(2)乙-9-驗在的兩針）的頭驗在的兩針）的頭大時璃側(cè)大2針帽頭422131.在用插針法測玻璃磚折射率的實驗中，玻璃磚的邊與′邊相互行aa′與′邊平行某同學(xué)在白紙上細(xì)畫出了玻璃磚兩條邊線′和′，如圖所。(1）實先磚插頭以定入射光線接著，眼睛在玻璃磚選“同一側(cè)”另一側(cè)插枚大和同時過插第三、第枚大頭針來確定從玻璃射出的.(2驗中否要求四大頭針的針帽在同一視線上？________（填“”或“否”）。（下列操作可減小驗誤差的是（填字代號。A.適當(dāng)增大、的距B。擇玻璃磚相互平的、′邊測量C.選用盡可能細(xì)的畫線D.AO的入射角近【解析驗玻一枚P和以確定射光線著,眼在玻璃磚的另側(cè)觀所插的兩枚大頭,同通過插第三四枚大頭針來確定玻璃磚射的線;（2)實中要求四大頭針的針同一視上，而是針大和及P和之間的距適當(dāng)大些,同的距誤差引的角度誤差減小角度的測量誤-10-2213會小，故正.作插針法測折射時，璃磚下表不一要行,故錯誤。為了確和折射光線，選用可細(xì)筆畫線故正為了小測量的相對誤擇的射應(yīng)量大些效果會更好,不是接近故誤故選C。案:(1）另一側(cè)否、C2。如圖甲所示為光學(xué)實驗用的長方體玻璃磚，它的______面不能用手直接針法測定玻璃磚折射率的實驗中位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個針孔b、的位相,且在位置針好住插在置的針的像,最后一針孔的位置不同,別為e兩,如乙所示計算折率用填“”或“e"）點得到的值較小，用選填“d或“e”點得的值誤差較小?！疚觥抗鈱W(xué)面被手接觸污染會影響觀察效增實驗誤差；分別連接和并延長到界面，與界面分別交于f、兩點，由

不難得用點得到折射率較過點的出射光線應(yīng)平行于，利用直尺對并仔細(xì)觀察可知∥故用得到的折射率值誤差較。-11-出畫光出畫光后角2213答：學(xué)1.:用插針找出與射光線對應(yīng)的出射光線確定，出折射然出和,入公式計算玻璃的折射率。2.實驗器材紙、圖釘、大頭針、直尺、鉛、量角器、平木板長形玻璃磚。過:(1)鋪白紙、畫線。如圖所,將紙用圖釘按在平木板上先在紙上出一直線′作為界,過aa上的一點畫界的法線，并畫一條線段AO作為入射光線。把璃磚平放在紙上使它的長邊′齊畫出玻磚的另一條邊′。（針與測量。-12-段直兩針針觀一插頭43察側(cè)段直兩針針觀一插頭43察側(cè)兩針住像住，、及下玻連2213①在線豎上頭,透過玻璃磚觀察大頭的像，調(diào)整視線的方，直到的像被擋住再在這次大、使擋的擋像記的位。②移去，P、并延長交于，接′即為折射光線,入角=∠AOM,折角=∠O′ON.③用角器測出入射角和折角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填表格。④改射角,重復(fù)驗步驟列錄關(guān)測量數(shù)據(jù).4.數(shù)據(jù)處算每次的折率n，求平均值。注（玻璃磚應(yīng)選用厚度寬較大.（）大頭針要插得直，且間隔要大些。(3)入射角不宜過大或小一般在～之。(4)玻璃磚的折射面畫準(zhǔn)能用玻璃磚面代替尺界線。(5）實驗過程中，玻璃磚白紙的相對位置不改變?？键c3光的干涉衍及偏振(b)1。多選下列屬于光的干涉現(xiàn)的是（）-13-2213【解析】選C.牛頓環(huán)是光的厚干產(chǎn)生故正確泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象故誤陽光下五彩的肥皂泡是的干涉產(chǎn)的故正市蜃樓是光的反射現(xiàn),故錯誤。所以C正，D.2.（2019·金華模）一細(xì)光束由b兩種單色混而,當(dāng)它由空氣入水中時，經(jīng)水面折射后的路圖所示,則下看法確的是（A。光的光能量較a光水傳速比b光小該種單色光由中射向空時光發(fā)生全射的臨角較大用a光和光在一裝置上做雙縫干涉實驗光的條紋距大b光的條紋間【解析】選光的偏折程度大則水對a光折率b光的大a光的頻率高子能量E=hν，所以光的光子能量A-14-2213錯誤。根據(jù)可知，折射率大的光在水中傳播速度小，正確a光的折射率較大根據(jù)知發(fā)生全反射的臨界角較小C誤光的折射率較大，頻率高,波較短而雙縫干涉條間距與長成正,則光條紋距小于的條紋間距，錯誤。1.單縫衍射與雙縫干涉的比較：象射目

涉條寬不寬等中央最等度寬不條紋間鄰條紋同各相鄰條紋等間距距等點中條最亮度情亮兩變晰，亮度基本相等況暗干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于相同點

波的疊加；干涉、射都明暗相間的條紋自和偏振：-15-紋下紋下尺2213自然光非振)

偏光光來源

直從源出的光

自然光通過起偏器后的光在垂直于光的傳在垂直于光的傳播方向的面內(nèi)光光的振播向的面振動沿任意方向各個方振動動方向內(nèi)，光振動沿特的光的強(qiáng)度相同定方向【加訓(xùn)練】(多選）下列說法正確的是)A.用光導(dǎo)纖維束傳輸圖像和信息，這是用了光的全反射原理。紫外線比紅外線更容易生衍射現(xiàn)象。經(jīng)過同一雙縫所得的干涉條紋，紅光比綠光條紋寬度大D.光的偏振象說光是一種橫波【析選CD光導(dǎo)纖維束傳輸圖像和信息，這是利用光全射原理故A正確；外線波長比紅外線短不容易生衍現(xiàn)象，錯;同一雙所得的干涉紋，因紅光的波長比綠光長則干條紋寬度大，故C正確；偏振是波的特有現(xiàn)，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種波，故D確考點4用雙縫干涉測的波長【典用某種色光做縫干涉驗驗時先移動測量頭上手輪,把分線對準(zhǔn)靠近左邊的一條條紋作為第條明條記卡a(圖所）后動手輪，-16-到到2213把劃向邊移動直到對準(zhǔn)第明條紋并記下游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（如圖乙所示），由上測量該單色的波.實采雙干涉儀如圖丙所包括以下元件:熾、單縫片光屏、雙縫、遮光筒、光片。（）下列法正確的是。A。具座上元件縫B。光具上元件為縫C.本實驗中單縫的用是獲相干光源D。將色濾光片成紫色濾光片時觀到相亮條紋之間的間變小(2)知雙縫間距d=0。,雙縫到間圖中輪游標(biāo)卡尺的初讀數(shù)分劃板中心線移動線時手讀數(shù)，由上測量數(shù)據(jù)求該單色光的波長(保留3位有效字）.【解析（）座元件濾光片,為單縫為縫故A錯,B正確；單縫的作用是使入射光變成線光源，縫的作用是形成相干光,C錯誤條紋距與長成正比將紅色濾光-手卡始手卡始2213片換成紫濾光片時，紫光波長較短故觀察到相鄰亮條紋間的距小,D正確選D。(2)圖中標(biāo)初=0+15×0.02mm=0.30；第條線手輪讀數(shù)=14+35×0.02mm;=mm=2.40mm.根據(jù)λ，代入數(shù)據(jù)得λ=7.16×10-7。答案：1)B、D(2)（2016江月考真題在“用雙縫干測量光波長”實驗中，選用紅色光片和間距為0.20的雙縫,縫與屏的距離為mm某同正確操作在目鏡看如甲示的干條紋。換成色濾光正確作后使測量頭分劃板刻線與第級紋中心對齊在目鏡中觀測到的是圖乙中的填母,時量頭的讀數(shù)為25.70mm沿一方向續(xù)移動測量頭使分劃板刻與第級暗條中心齊此時測量頭標(biāo)如丙示,其讀數(shù)_，紫光的波長等__________nm。-18-2213【解析】換上紫色濾光片后，由干涉條紋間距可，其他條件不變情況下間距變小,干涉條紋密劃板應(yīng)在正中央，所為根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為mm。平均條紋間隔mm=1.26mm,所以26mm=,即λ=420。答案相鄰兩條明條紋間距入射波長雙縫S、、