（新教材适用）高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题5机械振动和机械波光学电磁波第14讲光学电磁波题型1光的折射教师用书

第14讲光学电磁波“必备知识”解读1.知识体系2.光的波动性(1)光形成稳定干涉产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定。(2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝eq\f(l,d)λ。(3)发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。“关键能力”构建光的折射和全反射题型的分析思路(1)确定要研究的光线，有时需根据题意，分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象。(2)找入射点，确认界面，并画出法线。(3)明确两介质折射率的大小关系。①若光疏→光密：一定有反射光线和折射光线。②若光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。(4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，联立求解。题型1光的折射〔真题研究1〕(2022·河北高考卷)如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ＝30°。光在真空中的传播速度为c。求：(1)玻璃的折射率；(2)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。【答案】(1)eq\r(3)(2)eq\f(4\r(6)R,c)【解析】(1)根据题意将光路图补充完整，如图所示根据几何关系可知i1＝θ＝30°，i2＝60°根据折射定律有nsini1＝sini2解得n＝eq\r(3)。(2)设全反射的临界角为C，则sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)光在玻璃球内的传播速度有v＝eq\f(c,n)根据几何关系可知当θ＝45°时，即光路为圆的内接正方形时，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长x＝eq\r(2)R则最短时间为t＝eq\f(4x,v)＝eq\f(4\r(6)R,c)。〔对点训练〕(多选)(2023·湖南永州模拟)如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成30°角照射到AB面上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面上的M点(图中未画出)，将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的M点，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在圆弧面上的反射，则(BD)A．玻璃砖对光的折射率为eq\r(3)B．C点离地面的高度为eq\f(2\r(3)＋1R,11)C．C点离地面的高度为eq\f(2\r(3)＋1R,12)D．光从D点入射时，光在玻璃砖中传播的时间为eq\f(5\r(3)R,4c)【解析】画出光路如下图，光线在AB面上的入射角为α＝60°，折射角tanβ＝eq\f(1,2)，则sinβ＝eq\f(1,\r(5))，折射率为n＝eq\f(sinα,sinβ)＝eq\f(\r(15),2)，故A错误；因DC平行于OM，则∠FCM＝α＝60°，则tan60°＝eq\f(MF,CF)，tanβ＝eq\f(MF,CF＋R)，解得CF＝eq\f(2\r(3)＋1R,11)，故B正确，C错误；由几何关系可得CD＝eq\f(\r(5)R,2)，光在玻璃砖中传播的速度为v＝eq