高考前识记之选修3-4 光和电磁波
倒数第6天 选修3－4 光和电磁波
1．什么是电磁场？电磁波是怎样形成的？它有哪些特点？
答案 (1)变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场．
(2)变化的电场和变化的磁场总是交替产生，并由发生的区域向周围空间传播，电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波．
恒定的磁场、电场都不会产生电磁波．均匀变化的磁场(电场) 产生稳定的电场(磁场) ，也不能向外发射连续的电磁波．
周期性变化的磁场和电场可以向外发射同频率的电磁波．
(3)特点
①电磁波在真空中的传播速度为：c ＝3×108 m/s，且有v ＝λf，v 为非真空中的波速． ②电磁波的传播不需要介质．
③电磁波在空间传播的过程中，电场和磁场始终相互垂直，并且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．
2．对于电磁波的应用，请填空．
(1)(填波的现象)
(2)
(3)(4)紫外线具有较高的能量，主要用途：杀菌、消毒，利用它的荧光效应可以设计防伪措施．
(5)X(6)γ射线的波长最短，它具有很高的能量，主要用途：医疗、探测．
3．折射率的概念是如何定义的？它有哪些表达形式？
答案 (1)光从真空射入某种介质时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比，叫做这
sin θ1种介质的折射率．折射率用n 表示，即n ＝sin θ2
λ真空sin θc 1(2)n ＝. sin θ2sin C λ介
4．什么叫临界角？如何求临界角？全反射现象发生的条件有哪些？
1答案 (1)临界角：折射角等于90°时的入射角，某种介质的临界角用sin C ＝n
射角逐渐增大时，白光中的紫光最先发生全反射，因为紫光的折射率n 最大，临界角C 最小．
(2)全反射的条件：①光从光密介质进入光疏介质；②入射角大于或等于临界角．
5．分析光的全反射、临界角问题的一般思路是什么？
答案 在运用全反射原理求解有关实际问题时，首先要注意确定临界角，判断是否满足全反射的条件，然后画出光路图，结合有关知识列式求解．即一般思路为：
(1)画出恰好发生全反射的光路．
(2)利用几何知识分析边、角关系，找出临界角．
(3)以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光线是否发生全反射，从而画出其他光线的光路图．
6．我们在用光的干涉现象测定光的波长的实验中，是采用什么方法得到相干光源的？产生亮(暗) 条纹的条件？写出条纹间距的公式，并简要说明此公式的用途．
答案 (1)相干光源的获取办法——“一分为二”法
即使两个完全相同的白炽灯或日光灯发光，它们也不是相干光源，这是因为它们发光是由于大量原子同时跃迁发出的，是含有多种频率的光，所以可以采取先用单缝取同一光源的一束光再用双缝一分为二，这样才能获取相干光源．
(2)产生亮(暗) 条纹的条件
设某点到两光源的光程差为Δr ，则有
当Δr ＝nλ(n ＝0,1,2,3，„) 时，出现亮条纹
当Δr ＝(2n ＋1) λ/2(n ＝0,1,2,3，„) 时，出现暗条纹
(3)条纹间距
l 相邻亮(暗) 条纹间距公式为：Δx . 此公式的用途如下： d
①解释不同色光通过同一双缝干涉装置，条纹宽度、间距不同．
②解释白光的干涉条纹特点(中央为白色，两侧内缘为紫色，外缘为红色) ．
d ③测量某色光波长(测量l 、d 、Δx ，代入λx 即可) ． l
7．什么是光的衍射现象，发生明显衍射现象的条件是什么？
答案 光在遇到障碍物时，偏离直线传播的方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射．光发生明显衍射现象的条件是孔或障碍物的尺寸比光波波长小，或者跟光波波长差不多．
8．怎样区分双缝干涉和单缝衍射图样？
答案 双缝干涉和单缝衍射的图样类似，都是明暗相间的条纹．双缝干涉中各亮条纹或暗条纹的宽度相等，各亮条纹亮度基本相同；而衍射条纹宽度不等，中央亮条纹最宽，各亮条纹的亮度也不相同，中央亮条纹最亮．
9．什么是光的偏振现象？如何由自然光得到偏振光呢？
答案 在跟光传播方向垂直的平面内，在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光．只有横波才有偏振现象．由自然光获得偏振光的方法是：
(1)让自然光通过偏振片；
(2)让自然光在介质表面以适当的角度入射，相互垂直的反射光和折射光都是偏振光．全息照相、立体电影、消除车灯眩光等都利用了偏振的原理．