第14讲 光学、电磁波与相对论初步-2022年高考物理二轮复习直击高考热点难点（原卷版）

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第14 讲光学、电磁波与相对论初步
微波
例题 1
（2021·浙江卷）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面
积接收的微波功率达到 时会引起神经混乱，达到 时会引起心肺功能
衰竭。现有一微波武器，其发射功率 。若发射的微波可视为球面波，则引起
神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（　　）
A． B． C． D．
与光学有关的新情境
例题 2
（2021·山东卷）超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光
展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 。一细束脉冲
激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜
重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的
距离 ，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为
和 。取 ， ， 。
（1）为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求 的取值范围；
（2）若 ，求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差 （保
留3位有效数字）。
光的折射与全反射
1．常用的三个公式
＝n，n＝，sin C＝.
2．折射率的理解
(1)折射率与介质和光的频率有关，与入射角的大小无关．
(2)光密介质指折射率大的介质，而不是指密度大的介质．
(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．
3．求解光的折射和全反射问题的思路
(1)根据题意画出正确的光路图，特别注意全反射的临界光线．
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系．
(3)利用折射定律等公式求解．
(4)注意折射现象中光路的可逆性．
例题 3
(多选)半径为 R的半圆柱形玻璃砖，其横截面如图所示，O为圆心，已知该
玻璃砖对频率为 f的红光的折射率为 n＝，与 MN 平面成 θ＝45°的平行红光束
射到玻璃砖的半圆面上，经玻璃砖折射后，部分光束能从 MN 平面上射出，不
考虑多次反射，已知光在真空中的传播速度为 c，下列分析判断正确的是(　　)
A．玻璃砖对该红光束全反射的临界角 C＝60°
B．该红光束在玻璃砖中的传播速度为 v＝
C．该红光束在玻璃砖中的波长为
D．MN 平面上能射出光束部分的宽度为 R
E．MN 平面上能射出光束部分的宽度为 R
光的干涉与衍射
光的双缝干涉和单缝衍射的比较
双缝干涉 单缝衍射
产生条件 两束光频率相同、相位
差恒定
障碍物或狭缝的尺寸足够小
(明显衍射)
图样不
同点
条纹宽度 条纹宽度相等 条纹宽度不等，中央最宽
条纹间距 各相邻条纹间距相等 各相邻条纹间距不等
亮度情况清晰条纹，亮度基本相
等中央条纹最亮，两边变暗
与光的偏振的区别干涉、衍射都是波特有的现象；
光的偏振现象说明光是横波
例题 4
（2021·浙江卷）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的
是（　　）
A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形
B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动 ，条纹也会跟着转动
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