高中物理光学总结

电磁振荡电磁波的发射和接收要求：Ⅰ1）麦克斯韦电磁场理论：⑴变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场⑵推广：①均匀变化的磁场（或电场），会产生恒定的电场（或磁场）。②非均匀变化的磁场（或电场），会产生变化的电场（或磁场）。2）电磁波：电磁场由发生的区域在空间由近及远的传播就形成电磁波。电磁波的特点：①电磁波是物质波，传播时可不需要介质而独立在真空中传播。②电磁波是横波，磁场、电场、传播方向三者互相垂直。③电磁波具有波的共性，能发生干涉、衍射等现象③电磁波可脱离“波源”而独立存在，电磁波发射出去后，产生电磁波的振荡电路停止振荡后，在空间的电磁波仍继续传播。④电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，c＝3×108m/s。3）赫兹的电火花实验证实了麦克斯韦电磁场理论。4）电磁振荡（LC振荡回路）⑴线圈上的感应电动势等于电容器两端的电压⑵电磁振荡的周期与频率2TLC、12fLC5）电磁波的波速：v=λf同一列电磁波由一种介质传入另一种介质，频率不变，波长、波速都要发生变化。6）电磁波的发射与接收⑴无线电波的发射a、要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：①要有足够高的振荡频率②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间b、调制：电磁波随各种信号而改变的技术，调制分为两种：调幅（AM）和调频（FM）（2）无线电波的接收：a、调谐（选台）：使接收电路发生电谐振的过程b、解调（检波）：调制的逆过程（3）雷达：雷达系统由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置及电源、计算机等组成。雷达用微波波段，每次发射时间约百万分之一秒，结果由显示器直接显示。发射端和接收端合二为一（不同于电视系统）。考点88电磁波谱电磁波及其应用要求：Ⅰ电磁波谱：波长由长到短排列（频率由低到高）顺序无线电波→红外线→可见光→紫外线→伦琴（X）射线→射线红橙黄绿蓝靛紫波长：由长到短（红光最容易衍射，条纹间距最大）频率：由低到高（能量由小到大）折射率：由小到大（紫光偏折最大，红光偏折最小）临界角：由大到小（紫光最容易发生全反射）在同种介质中的波速：由大到小LC1）无线电波2）红外线：一切物体都在辐射红外线（1）主要性质；①最显著的作用：热作用，温度越高，辐射能力越强②一切物体都在不停地辐射红外线（2）应用：红外摄影、红外遥感、遥控、加热3）可见光光谱（波长由长到短）：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫①天空亮：大气散射②天空是蓝色：波长较短的光比波长较长的光更容易散射③早晨、傍晚天空为红色：红光的波长最长，容易绕过障碍物4）紫外线：（1）主要性质：化学作用；荧光效应（2）应用：激发荧光、杀菌消毒、促使人体合成维生素D5）伦琴（X）射线：原子内层电子受激跃迁产生（1）主要性质：穿透能力很强，（2）应用：金属探伤人体透视6）射线：原子核受激辐射（1）主要性质：穿透能力很强，能穿透几厘米的铅板(几十厘米厚混凝土)（2）应用：金属探伤7）太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫外线三个区域，其中，黄绿光附近，辐射的能量最强（人眼对这个区域的电磁辐射最敏感）考点89光的折射定律折射率要求：Ⅰ1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sinsinnn③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n表示sinsinn大小n是反映介质光学性质的一个物理量，n越大，表明光线偏折越厉害。发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同2．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。）考点90测定玻璃的折射率（实验、探究）要求：Ⅰ1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO、OO′（或OO′的延长线）交于C点和D点，过C、D两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点，则易得：n=CC′/DD′2．实验方法：插针法考点92光的干涉、衍射和偏振要求：Ⅰ1）光的干涉现象：是波动特有的现象，由托马斯•杨首次观察到。（1）在双缝干涉实验中，条纹宽度或条纹间距：cnvdLxL：屏到挡板间的距离，d：双缝的间距，λ：光的波长，△x：相邻亮纹（暗纹）间的距离（2）图象特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。红光（λ最大）明、暗条纹最宽，紫光明、暗条纹最窄。白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。2）光的颜色、色散A、薄膜干涉（等厚干涉）：图象特点：同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。不同λ的光做实验，条纹间距不同单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹B、薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜，一般都是由于干涉引起的⑵、原理：膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象：同一厚度的膜，对应着同一亮纹（或暗纹）⑷、厚度变化越快，条纹越密白光入射形成彩色条纹。C、折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。折射率越大，偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。同一种介质中，由红光到紫光，波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3）光的衍射：单缝衍射图象特点：中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。（白光入射为彩色条纹）。光的衍射条纹：中间宽，两侧窄的明暗相间条纹（典例：泊松亮斑）共同点：同等条件下，波长越长，条纹越宽4）光的偏振：证明了光是横波；常见的光的偏振现象：摄影，太阳镜，动感投影片，晶体的检测，玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。⑵当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。⑶只有横波才有偏振现象。⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E所引起的，因此常将E的振动称为光振动。⑸除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。⑹偏振现象的应用：拍摄、液晶显示、汽车车灯（偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45°）、立体电影（左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同）