广东高考物理第一轮复习资料第十一章光和相对论
一．高考探究
（1）课程标准与考试说明的对比
课标要求 知识点 光 要求层次 光的折射定律 材料的折射率 理解 独立操作 全反射、光导纤维 了解 全反射、光导纤维 光的干涉、衍射和偏振现象 Ⅰ Ⅰ 知识点 光 06年考试说明 要求层次 光的折射定律 折射率 Ⅱ Ⅰ 了解 相对论 狭义相对论的基本假设 质速关系、质能关系 质速关系、质能关系 了解 相对论质能关系式 了解 相对论质能关系式 Ⅰ （2）对新课标的解读
1．通过实验，理解光的折射定律,加强相应实验题目的训练 2.测定材料的折射率,全面训练实验的步骤、原理、作图等。
3. 认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用。认识光纤技术对经济社会生活的重大影响。如:演示光沿水柱（或弯曲的玻璃柱）的传播,观察光缆的结构等
4. 观察光的干涉、衍射和偏振现象。知道产生干涉、衍射现象的条件。用双缝干涉实验测定光的波长 5. 了解激光的特性和应用。用激光观察全息照相。 6、知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论。
7、了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。体会相对论的建立对人类认识世界的影响。
8、了解光是一种电磁破；了解无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线等都是 波长不同的电磁波
Ⅰ Ⅰ 光的干涉、衍射和偏振现认识 象 相对论 狭义相对论 9、初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。
二．重点难点解析 1.几何光学的重难点
重点是两个定律（反射、折射定律）以及测定材料的折射率,难点是作图的规范性。 2．光的本性的重难点
理解光的干涉现象，理解产生明暗纹的条件，了解光的干涉现象的应用 了解光的衍射现象和产生明显衍射的条件 三．例题精讲
例1 如图8-14-1所示是光点检流计的示意图。在检流计的转轴上固定一块小平面镜M，当无电流通过线圈N时，从光源S发出一束细光束，通过小孔O垂直射在镜面上，反射后恰好射在刻度盘中的O处，刻度盘是在以镜面的中心为圆心的水平圆弧上，已知线圈转过的角度与通过线圈的电流成正比，即θ=KI，K=1度/微安，如果有某一电流通过线圈时光点从O移到P点，OP对应的角度为30°，则通过检流计的电流为（ ）
A.30μA B.15μA C.60μA D.7.5μA
解析 因OP对应的角度为30°，故线圈转过的角度应为15°，由θ=KL，得通过检流计的电流I=15μA，即选B。
说明 光点检流计的特点是灵敏度高，准确性好，它工作原理类似于卡文迪许扭扭秤装置。
例2 一线状发光物AB经平面镜DF成像，在图8-14-2（A）区域Ⅰ可见AB完整像，区域Ⅱ可见AB部分像，其他区域均见不到AB的像，作图求物AB及位置。
解析 人在区域Ⅰ中可见AB完整像，说明物经平面镜所成的虚像在区域Ⅰ反向延长后的区域中（在平面镜后），而人在区域Ⅱ能看到AB的部分像，这表明物经平面镜所成的虚像也在区域Ⅱ的反向延长后的区域中（也在平面镜后），这样可确定AB在平面镜中的像A′B′，再根据对称性确定物AB及位置。 （1）作CD的反向延长线交BF的反向延长线于B′点。
（2）作EF的反向延长线交B′D于B′，A′B′即为物AB在平面镜中的虚像。 （3）根据平面镜成像的对称性可确定物AB的大小与位置。
（4）再补画发光点A，B的有关入射光线与反射光线如图8-14-2（B）所示。
说明 实际上如只要求在区域Ⅰ见到AB的完整像，则AB的像在ΔDFB′之内任意区域都可以，而如果AB的像在ΔDA′F之间，则EF外侧和A′C外侧的某些区域也能部分见到这个像，而如果AB的像在ΔA′B′F之间的任一区域（不包括A′B′处），则DC外侧的某些区域也能部分见到这个像，由此，AB的像只能在A′B′处。
例3 古希腊地理学家通过长期预测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与铅直方向成7.5°角下射，而在A城正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射。射到地球的太阳光可视为平行光如图8-14-3所示。据此他估算出了地球的半径。试写出估算地球半径的表达式R= 。
解析 本题为1999年上海高考试题
由题可知：θ=7.5o变为弧度制可得θ=
由于=L=Rθ=，得R=
说明 本题是物理、地理、数学知道综合应用的题目，由光的直线传播的规律作出光路图，由图即可求出AB两城的纬度，再利用几何知识即可估算出地球的半径。在几何光学中，作图，是做题的重要方法。
例4 abc为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图8-14-4所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）。
A.使入射光按图中所示顺时针方向逐渐扁转，如果有色光射出ab面，则红光将首先射出 B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光将首先射出 C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面 D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面 解析 本题为全国高考试题
白光由从红到紫七种色组成，同一种介质对它们的折射率，从红光到紫光逐渐增大。在同一种介质中产生
全反射，它们的临界角不同。由公式sinC=，n越小，C越大。
红光折射率最小，则临界角最大。光垂直入射ac面，在ab面发生全反射，则临界角C≤45o。
当光沿顺时针方向偏转入射，其入射角C减小，如图8-14-5（1）所示，首先小到红光临界角以下，红光先射出ab面。
当光沿逆时针方向偏转入射，其入射角增大，不可能有光线在ab面上射出。如图8-14-5（2）所示。
说明 该题求解的关键在于通过作图找出顺时针或逆时针旋转时光在底边的入射角如何变化，再结合折射率n越大，则临界角越小，即可求解。
例5 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色BCD
解析 在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多．在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后，由于红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉条纹了．但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹．故正确的选项为C
【说明】 光的干涉、衍射和机械波的干涉、衍射，从原理上讲是完全类似的，在复习中可进行对照和类
四．全章综合训练
综合训练（A卷）
第一部分 选择题（共40分）
一．本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只 有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，有选错的或不答的得0分．
1.如图所示，放在空气中的平行玻璃砖，表面M与N平行，一束光射到表面M上，(光束不与M平行)
①如果入射角大于临界角，光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大，光在表面M也不会发生全反射。 ③光可能在表面N发生全反射。
④由于M与N平行，光只要通过M，则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是() A.①③B.②③C.③D.②③