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考纲要求1．光的折射定律Ⅱ2．折射率Ⅰ3．全反射、光导纤维Ⅰ4．光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ5．变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播Ⅰ6．电磁波的产生、发射和接收Ⅰ7．电磁波谱Ⅰ8．狭义相对论的基本假设Ⅰ9．质速关系、质能关系Ⅰ10．相对论质能关系式Ⅰ实验二：测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长热点提示1．光的折射、全反射是高考命题的重点和热点．在近两年的高考题中题型多为非选择题，有填空题、计算题、作图题等．2．光的本性的考查常结合具体的技术应用来命题．3．本章两个实验的考查概率也很高．4．高考中对电磁波和相对论单独出题的概率不大，一般采用与其他知识相结合的形式来考查．复习策略1．复习本章内容时，应在理解概念和规律上多下功夫，重点是光的折射、全反射、光的干涉及光的衍射现象，以及利用它们分析解决问题．2．在几何光学中，正确作图是解题的基础，结合有关规律和几何关系是分析解决问题的一般方法．3．在复习物理光学时，正确理解现象产生的原因和条件，并能熟练地运用其解决有关问题．4．复习电磁波时要侧重对基本概念的理解及应用．5．相对论的有关知识在中学阶段很难获得较深刻的理解，高考对本章的考查难度不会太大，所以复习本章时，要把握好度，不要拓展太多．第1单元光的折射、全反射一、光的折射定律和折射率1．折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象．2．折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．(2)表达式：sinθ1sinθ2＝n12，式中n12是比例常数．(3)光的折射现象中，光路是可逆的．3．折射率(1)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小．(2)定义式：n＝sinθ1sinθ2.不能说n与sinθ1成正比、与sinθ2成反比．折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定．(3)计算公式：n＝cv，因v＜c，任何介质的折射率总大于1.4．光密介质与光疏介质(1)光密介质：折射率较大的介质．(2)光疏介质：折射率较小的介质．(3)光密介质和光疏介质是相对的．同种介质相对不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质．【特别提醒】(1)公式n＝sinθ1sinθ2中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质．(4)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．二、全反射和光的色散现象1．全反射(1)条件：①光从光密介质射入光疏介质．②入射角大于等于临界角．(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光．(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC＝1n.(4)应用：①全反射棱镜．②光导纤维，如图．(5)对全反射的理解①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．②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．当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光了．③全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射．2．光的色散(1)色散现象：白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图．(2)成因：由于n红＜n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小．(3)各种色光的比较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率ν低―→高同一介质中的折射率小―→大同一介质中速度大―→小波长大―→小临界角大―→小通过棱镜的偏折角小―→大【特别提醒】(1)解答光学问题应先准确画出光路图．(2)用光发生全反射的条件来判断光是否已经发生全反射．(3)在处理光学问题时应充分利用光的可逆性、对称性、相似性等几何关系．三、光路控制1．实质：光学器件对入射的光线，在界面上(可能多个)发生的折射、反射、全反射(可能多次)．2．方法：充分运用光的反射定律、折射定律、全反射等规律，作好光路图，并结合几何关系分析解答．3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体对光路的控制类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的半径光线，经过两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向【特别提醒】(1)玻璃砖、三棱镜和圆柱体对光路的控制是光的折射或光的全反射的实际应用．(2)不同颜色的光由于频率不同，在同一介质中的折射率、光速不同，发生全反射时的临界角也不同．一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为32R，求出射角θ.类型一对折射定律的理解及应用【思路点拨】按题意作出光路图，确定入射角、折射角和出射角；根据几何知识结合折射定律列式求解．【解析】设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，如图所示．依题意，∠COB＝α又由△OBC知：sinα＝32①设光线在C点的折射角为β，由折射定律得sinαsinβ＝3②由①②式得β＝30°由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角r如图所示为30°由折射定律得sinrsinθ＝13，因此sinθ＝32，解得θ＝60°.【答案】60°如图所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a，棱镜材料的折射率为n＝2.在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)．类型二全反射的应用【解析】设入射角为i，折射角为γ，由折射定律得sinisinγ＝n①由已知条件及①式得γ＝30°②如果入射光线在法线的右侧，光路图如图所示．设出射点为F，由几何关系可得∠AFM＝90°AF＝38a③即出射点在AB边上离A点38a的位置．如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示．设折射光线与AB的交点为D由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°④设全反射的临界角为C，则sinC＝1n⑤由⑤和已知条件得C＝45°⑥因此，光在D点发生全反射．设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°BD＝a－2AF⑦BE＝DBsin30°⑧联立③⑦⑧式得BE＝18a即出射点在BC边上离B点18a的位置．【答案】在AB边上距A38a或在BC边上距B18a处．