专题 16 光电磁波相对论【备考建议】【经典例题】考点一 光的折射定律【典例 1】(2016·全国Ⅲ卷,34)如图,玻璃球冠的折射率为 ,其底面镀银,底面的半径是球半径的 倍;在过球心 O 且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M 点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的 A 点.求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.解析:设球半径为 R,球冠底面中心为 O′,连接 OO′,则 OO′⊥AB,令∠OAO′=α,有cos α== ①由折射定律有 sin i=nsin r ⑤代入题给条件 n=得 r=30° ⑥作底面在 N 点的法线 NE,由 NE∥AM,有 i′=30° ⑦根据反射定律,有 i ″=30° ⑧连接 ON,由几何关系知△MAN≌△MON,故有∠MNO=60° ⑨由⑦⑨式得分析近几年的高考试题,在考查机械波的形成和传播时,往往以考查振动图像和波动图像为主,主要涉及的知识点为波速、波长和频率(周期)的关系,光学部分以考查光的折射定律和全反射等知识为主.高考命题形式通常为一选择题(或填空题)加一个计算题,选择题(或填空题)侧重考查对机械波、机械振动、电磁波、相对论和光学知识的理解,计算题主要考查光的折射、全反射的综合应用,也可能会考查振动和波的综合应用.本章的复习要加强对机械波、电磁波及光学中基本概念及基本现象的复习,同时振动与波动综合问题,光的折射、全反射的综合计算题要加强规范训练.∠ENO=30° ⑩于是∠ENO 为反射角,ON 为反射光线,这一反射光线经球面再次折射后不改变方向,所以,经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角 β 为β=180°-∠ENO=150°. 【典例 2】(2018·河南安阳检测)如图所示,真空中有一个半径为 R,质量分布均匀的玻璃球,一细激光束在真空中沿直线 AB 传播,激光束入射到玻璃球表面的 B 点经折射进入小球,激光束在 B 点入射角 i=60°,并于玻璃球表面的 C 点经折射又进入真空中(光线所在平面经过球心).最后打在玻璃球右边的竖直光屏上 D 点,已知玻璃球球心与 D 点的距离为 d=R,∠BOC=120°,光在真空中的速度为 c.求:(1)玻璃球对该激光束的折射率;(2)激光束自 B 点运动至光屏的时间. 所以,激光束自 B 点运动至光屏的时间 t=tBC+tCD=.考点二 光的全反射【典例 3】(2018·广西桂林适应性考试)如图所示,某种透明介质的截面图由直角三角形 AOC 和圆心为 O、半径为 R 的四分之一圆弧 BC 组成,其中∠A=60°.一束单色光从 D 点垂直 AB 面射入透明...
