高考物理知識背誦默寫清單【專題12】光、電磁波與相對論（默寫版）第1講光的折射全反射一、光的折射與折射率1.折射現(xiàn)象:光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時,在界面上光路發(fā)生改變的現(xiàn)象。

2.折射定律:折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè);入射角的正弦與折射角的正弦成正比,即。

3.折射率(1)定義:光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時,入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比,叫做這種介質(zhì)的折射率。(2)表達式。

(3)決定因素:由介質(zhì)本身及光的頻率共同決定。(4)折射率與光速的關(guān)系介質(zhì)的折射率等于光在真空中的速度與在該介質(zhì)中的速度之比,即n=cv(5)光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)兩種介質(zhì)相比較,折射率大的介質(zhì)叫介質(zhì),折射率小的介質(zhì)叫介質(zhì)。

二、全反射1.定義:光從射向,當(dāng)入射角增大到某一角度時,光線將消失,只剩下光線的現(xiàn)象。

2.條件(1)光從介質(zhì)射向介質(zhì)。

(2)入射角臨界角。

3.臨界角:折射角等于90°時的入射角。若光從光密介質(zhì)(折射率為n)射向真空或空氣時,發(fā)生全反射的臨界角為C,則sinC=1n4.光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的原理是利用光的,如圖所示。

三、光的色散、棱鏡1.光的色散(1)現(xiàn)象:含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散,如圖所示,光譜中在最上端,在最下端,中間是橙、黃、綠、青、藍等色光。

(2)成因:由于n紅<n紫,所以以相同的入射角射到棱鏡界面時,紅光和紫光的折射角不同,就是說紫光偏折得更明顯些,當(dāng)它們射到另一個界面時,紫光的偏折角最大,紅光偏折角最小。2.棱鏡:三棱鏡對光線的作用是改變光的傳播方向,使復(fù)色光發(fā)生色散。四、實驗:測定玻璃的折射率1.實驗原理如圖所示,當(dāng)光線AO1以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時,通過插針法找出跟入射光線AO1對應(yīng)的出射光線O2B,從而求出折射光線O1O2和折射角θ2,再根據(jù)n=sinθ2.實驗步驟(1)如圖所示,把白紙鋪在木板上。(2)在白紙上畫一直線aa'作為界面,過aa'上的一點O畫出界面的法線NN',并畫一條線段AO作為入射光線。(3)把長方形玻璃磚放在白紙上,并使其長邊與aa'重合,再用直尺畫出玻璃磚的另一邊bb'。(4)在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2。(5)從玻璃磚bb'一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線的方向直到P1的像被P2的像擋住。再在bb'一側(cè)插上兩枚大頭針P3、P4,使P3能擋住P1、P2的像,P4能擋住P3本身及P1、P2的像。(6)移去玻璃磚,在拔掉P1、P2、P3、P4的同時分別記下它們的位置,過P3、P4作直線O'B交bb'于O'。連接O、O',OO'就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向?！螦ON為入射角,∠O'ON'為折射角。(7)改變?nèi)肷浣?重復(fù)實驗。第2講光的波動性電磁波相對論一、光的干涉1.光的干涉在兩列光波疊加的區(qū)域,某些區(qū)域的光相互,出現(xiàn)亮條紋,某些區(qū)域的光相互,出現(xiàn)暗條紋,且區(qū)域和減弱區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象叫做光的干涉現(xiàn)象。

2.干涉條件兩列光的,且具有恒定的相位差,才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。

3.雙縫干涉由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后,在屏上出現(xiàn)亮暗相間的條紋。白光的雙縫干涉的條紋是中央為條紋,兩邊為條紋,單色光的雙縫干涉中相鄰亮條紋間距離為Δx=ldλ4.薄膜干涉利用薄膜(如肥皂液薄膜)反射的光相遇而形成的。干涉圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對應(yīng)的薄膜厚度。

二、光的衍射1.光發(fā)生明顯衍射的條件:只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長,甚至比光的波長的時候,衍射現(xiàn)象才會明顯。

2.衍射條紋的特點(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較項目單縫衍射圓孔衍射單色光中央為亮且寬的條紋,兩側(cè)為明暗相間的條紋,且越靠外,亮條紋的亮度越弱,寬度越小

a.中央是大且亮的圓形亮斑,周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán),且越靠外,圓形亮條紋的亮度越弱,寬度越小

b.亮環(huán)(或暗環(huán))間的距離隨圓孔半徑的增大而減小

白光中央為亮且寬的白色條紋,兩側(cè)為亮度、寬度變窄的彩色條紋,其中最靠近中央的色光是紫光,離中央最遠的是紅光

中央是大且亮的白色亮斑,周圍是不等間距的彩色的同心圓環(huán)

(2)泊松亮斑(圓盤衍射):當(dāng)光照到(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時,在圓盤的陰影中心出現(xiàn)(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。

三、光的偏振1.自然光:包含著在垂直于傳播方向上沿振動的光,而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。

2.偏振光:在垂直于光的傳播方向的平面上,只沿著某個的方向振動的光。

3.偏振光的形成(1)讓自然光通過形成偏振光。

(2)讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和,反射光和折射光都是偏振光。

4.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種波。

四、電磁場電磁波電磁波譜1.電磁場變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場,變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場,變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系成為一個完整的整體,這就是電磁場。2.電磁波(1)電磁場在空間由近及遠地向周圍傳播,形成。

(2)電磁波的傳播不需要,可在真空中傳播,在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是的(都等于光速)。

(3)不同頻率的電磁波,在同一介質(zhì)中傳播,其速度是不同的,頻率越高,波速越。

(4)v=λf,f是電磁波的頻率。3.電磁波的發(fā)射(1)發(fā)射條件:電路和足夠高的。

(2)調(diào)制方式a.調(diào)幅:使高頻電磁波的隨信號的強弱而變。調(diào)幅廣播(AM)一般使用中波和短波波段。

b.調(diào)頻:使高頻電磁波的隨信號的強弱而變。調(diào)頻廣播(FM)和電視廣播都采用調(diào)頻的方法調(diào)制。

4.無線電波的接收(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率時,激起的感應(yīng)電流,這就是現(xiàn)象。

(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做。能夠調(diào)諧的接收電路叫做電路。

(3)由調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流,是經(jīng)過調(diào)制的高頻電流,還不是我們需要的聲音或圖像信號。因此還要使聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來,這個過程是的逆過程,所以叫做。調(diào)幅波的解調(diào)也叫。

5.電磁波譜按照電磁波的或的大小順序把它們排列成譜叫做電磁波譜。

按波長由長到短排列的電磁波譜為:無線電波、紅外線、、紫外線、X射線、γ射線。

五、相對論的簡單知識1.狹義相對論的兩個基本假設(shè)(1)狹義相對性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的。(2)光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,光速與光源和觀測者間的相對運動沒有關(guān)系。2.相對論的質(zhì)速關(guān)系(1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大,物體以速度v運動時的質(zhì)量m與靜止時的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系:m=。

(2)物體運動時的質(zhì)量m總要靜止時的質(zhì)量m0。

3.相對論質(zhì)能關(guān)系:用m表示物體的質(zhì)量,E表示它具有的能量,則愛因斯坦質(zhì)能方程為:E=。

六、實驗:用雙縫干涉測光的波長1.實驗原理單色光通過單縫后,再經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣,圖樣中相鄰兩條亮(暗)條紋間的距離Δx與雙縫間的距離d、雙縫到屏的距離l、單色光的波長λ之間滿足Δx=ldλ2.實驗步驟(1)安裝儀器、觀察干涉條紋①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安裝在光具座上,如圖所示。②接好光源,打開開關(guān),使燈絲正常發(fā)光。③調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源發(fā)出的光能沿軸線到達光屏。④安裝雙縫和單縫,中心大致位于遮光筒的軸線上,使雙縫與單縫的縫平行,二者間距約5~10cm