第15章 光学 电磁波 相对论
(1)在图上补画出所需的光路． (2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中的AB分界面上 画出这两个角． (3)用所测物理量计算折射率的公式为n＝________． (4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当 ________(填“小一些”或“大一些”)． (5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正 弦值，作出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n＝________．
➢必备知识 整合提升 ➢核心方法 重难突破
方法3 测定玻璃的折射率
必备知识 整合提升
1．实验目的
用插针法测定玻璃的折射率．
2．实验器材
玻璃砖、白纸、_大__头__针___、量角器、三角板、图钉、铅笔等．
3．实验原理
如出出折玻图射璃所光的示线 折，射用OO率插′．针，法然确后定测光量路出，入找射出角与θ入1和射折光射线角AθO对2的应角的度出，射根光据线nO＝′_sB_i，_n_θ确__1定_/_sO_i′_n_θ点_计2，算画
③折射率较小的介质叫光疏介质，折射率较大的介质叫光密介质．所谓光疏介质和光 密介质是两种介质相比较而言的，是具有相对性的概念．光在光疏介质中传播速度 ___较__大___，在光密介质中传播速度__较__小____．
2．全反射
(1)全反射
光从光密介质射入光疏介质时，在界面处一部分光反射回原介质中，一部分光被折射 到另一种介质中，并随着入射角的增大，折射角逐渐增大，且折射光线越来越弱，反 反射__射光__光线__线越__来，越这强种，现当象入叫射全角反增射大．到某一角度后，_折__射__光__线_就完全消失，只剩下
4．实验步骤
(1)用图钉把白纸固定在木板上．
(2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，过O点作法线MN. (3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针． (4)在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa′对齐，并画出与另一条长边对齐的 线bb′. (P53，)通使过P3玻挡璃住砖P2和观P察1的并像调，整再视插线上方P向4，，使使PP41挡的住像P被3以P2及挡P住2和，P然1的后像在．观察的一侧插上大头针 (O6′)，移连去接玻O璃O′砖得，到拔折去射大光头线针．，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点 (7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并计算其正弦值sin θ1和sin θ2. (8)改变入射角，重复实验，算出不同入射角所对应的sinθ1/sinθ2，并取平均值．
第15章 光学 电磁波 相对论
考点57 光的折射 全反射 考点58 光的干涉、衍射和偏转 考点59 实验：测定玻璃的折射率
考点60 实验：用双缝干涉测光的波长 考点61 电磁波 相对论
考点57 光的折射 全反射
➢必备知识 整合提升 ➢核心方法 重难突破
方法1 折射率的计算 方法2 光的折射与全反射的综合应用
【解析】
本题考查光的衍射、干涉、偏振等．光学镜头的增透膜利用的是光的干涉原 理，故A错误；激光的相干性比较好，能够形成稳定的干涉，通过光波记录 实物的信息，故B正确；只有横波才能发生偏振，故C正确；利用透明的标 准平面样板检查平面的平整度利用的是光的干涉原理，故D错误；
考点59 实验：测定玻璃的折射率
笔记
核心方法 重难突破
方法1 折射率的计算
例1
[课标全国Ⅰ2017·34(2)，10分]如图所示，一玻璃工件的上半部是 半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆 柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC的光线从半 球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出 的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射 率．
(2)全反射条件 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．
(3)临界角
折射角等于90°时的入射角叫临界角．某种介质的临界角用sin C＝1/n计算．
(4)光到一百微米)，由内芯和外套两层组 成．内芯的折射率比外套大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面上发生全反 射．“光纤通信”就是利用了全反射的原理．
3．光的色散
(1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散． (2)光的颜色由光的___频__率___决定，由λ＝c/ν可知不同颜色的光的波长不同． (3)含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长大小排列，就是__光__谱____． (4)白光通过棱镜折射后会发生色散现象，形成七色光带，如图所示，自上而下分别为 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．白光的色散现象说明白光为复色光．
➢概率命题 思维拓展
命题点1 棱镜与色散
必备知识 整合提升
1．光的折射
(1)光的折射定律 折射光线跟入射光线和法线在_同__一___平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的__两__侧___； 入射角的正弦值跟折射角的正弦值成___正__比___．
笔记
(2)折射率
①光从真空射入某种介质时，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一定值，叫介质的折
射率，即n＝
.
折射率是反映介质光学性质的物理量．折射率越大，光线进入该介质时偏离原来传播方向的
角度就越大，它的大小由_介__质__本__身_及光__的__频__率__共同决定，与入射角、折射角的大小无关．
②某种介质的折射率等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即 n＝___c_/v____．任何介质的折射率都___大__于___1.
命题点2 光的干涉和衍射
例1 在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上， 红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________Δx2(填“＞”“＝” 或“＜”)．若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到 第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为________mm.
(i)求出射光相对于D点的入射光的偏角；
(ii)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？
【解析】
概率命题 思维拓展
命题点1 棱镜与色散
例3 [天津理综2017·2，6分]明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条， 有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复 色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是( )
(2)双缝干涉图样：用白光进行干涉实验，屏中央是_白__色__亮__条__纹_，两侧是彩色干涉条纹； 用单色光进行干涉实验，屏上是等间距、明暗相间的条纹，条纹间距与色光的波长有关， 波长越长，间距___越__大___，条纹__越__宽____．计算公式为Δx＝λl/d.
笔记
(3)薄膜干涉：一束光经薄膜的两个表面反射后形成两束反射光，这两束反射光发生 ___干__涉___． 薄膜干涉的应用： ①用薄膜干涉法检查平面是否平整； ②用增透膜增加相机镜头透射光的强度，增透膜的厚度约为透射光在薄膜中波长的1/4. 笔记
例3
[四川成都外国语学校2019诊断](多选)2018年央视春节晚会大量使用激光，为观众提供 了一场视觉盛宴．下列关于光的应用的说法正确的是( ) A．光学镜头的增透膜是利用光的衍射原理 B．全息照相主要是利用激光的相干性好的特点 C．光的偏振现象说明了光是一种横波 D．用透明的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的偏振
5．注意事项
(1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，同侧两针之间的距离要稍___大___些． (2)入射角应适当__大____些，以减小测量角度的误差，但也不宜太大，若入射角太 大，在玻璃砖的另一侧会看不清大头针的像．
(3)操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面，更不能把玻璃砖当尺子使用． (4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置___不__能___改变.
笔记
3．光的偏振
(1)波的偏振：横波只沿着某__一__特__定__的_方向振动，称为波的偏振，只有__横__波____才有偏振现象． (2)自然光：在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光波都存在且强度都相同的光叫自然光． (3)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光． 笔记
概率命题 思维拓展
【解析】
方法2 光的折射与全反射的综合应用
例2 [课标全国Ⅱ2018·34(2)，10分]如图，△ABC是一直角三棱镜的横 截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射 到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交 BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．
【解析】
由图可得，b光的干涉条纹间距较大，由Δx＝Lλ/d可得，b光的波长较长，波 长越长，频率越小，在同种均匀介质中传播速度越大，在同种均匀介质中，a 光的传播速度比b光小，选项A错误；波长越长，同种介质中折射率越小，由 sin C＝1/n可得，全反射的临界角越大，b光发生全反射的临界角大，选项B错 误；发生光电效应时，饱和光电流的大小与光的强度有关，由于光强未知， 选项C错误；a光的频率大，能量大，产生a光的能级能量差大，选项D正确．
【解析】
例2
[天津理综2016·2，5分]如图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在 屏上形成的干涉图样，则( ) A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大 C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大 D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
2．光的衍射
(1)光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物时，__绕__过____障碍物继续传播的现象叫光的衍 射． (2)发生明显衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸与光的波长__差__不__多__，或比光的波长 ____小____．所以波长越长的光，越易发生明显的衍射现象． (3)常见的光的衍射现象 ①光通过狭缝的衍射图样：白光的单缝衍射形成的图样，屏中间是亮且宽的白色亮条纹 ，两侧是暗且窄的彩色条纹；单色光的单缝衍射图样，屏中间是亮且宽的条纹，两侧是 明暗相间的条纹，且亮度与宽度逐渐减小． ②光通过小孔的衍射现象：光通过小孔时(孔很小)在屏上会出现明暗相间的圆环． ③光照到小圆板上的衍射现象：当光照到不透光的极小圆板上时，在圆板的阴影中心出 现一个亮斑，称为泊松亮斑，当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外 还有不等间距的明暗相间的圆环．
高中物理第十五章相对论简介34狭义相对论的其他结论广义相对论简介课时作业课件新人教版选修3-
Ek＝E－E0＝mc2－m0c2＝0.25m0c2.由动能定理可知，对粒子做的
功应为粒子加速过程中的动能的增量，即 W＝Ek－0＝0.25m0c2.
谢谢观赏
勤能补拙，学有成就！
2024/10/20
22
解析：质能方程指出了物体的能量与质量之间存在对应关系， 但质量不是能量．
2．某星体以速度 v 离开地球，其谱线在地球上看来( B )
A．光谱不变 B．光谱红移 C．光谱紫移 D．光谱压缩
解析：星体以速度 v 离开地球时，在它们之间传播的电磁波 的频率会变低，因此光谱线在地球上看来频率变低即光谱红移．
解析：(1)飞船 A 对地面的速度 v＝2.5×108 m/s，设 B 对 A 的速度为 u′，飞船 B 对地面的速度 u＝2.0×108 m/s，由相对论 速度变换公式 u＝1u＋′u＋′c2vv，得 u′＝vcvu2－－u1＝－1.125×108 m/s
(2)飞船 B 上乘客看飞船 A 的速度则相反为 1.125×108 m/s.
课时作业27 狭义相对论的其他结论 课时作业28 广义相对论简介
时间：45 分钟 一、选择题(1～5 为单选，6～10 为多选) 1．物理学发展过程中，不少物理学家作出了重大贡献，下列
有关物理学史不符合事实的是( D )
A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在 B．赫兹首先捕捉到电磁波 C．伽利略认为，力学规律在任何惯性参考系中都是相同的 D．爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量
解析：由广义相对论的推论可知，光线在引力场中偏转，选 项 A 正确，选项 B 错误；引力场的存在使得空间不同位置的时间 进程出现差别，选项 C、D 正确．
9．关于物体的质量，下列说法正确的是( ACD )
2023届高考物理二轮专题复习练：光学
专题十六光学电磁波与相对论初步考点一光的折射与全反射1.(2021北京,2,3分)如图所示的平面内,光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖,出射光为b、c两束单色光。
下列说法正确的是()A.这是光的干涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度2.(2021天津,2,5分)光刻机是制造芯片的核心装备,利用光源发出的紫外线,将精细图投影在硅片上,再经技术处理制成芯片。
为提高光刻机清晰投影最小图像的能力,在透镜组和硅片之间充有液体。
紫外线进入液体后与其在真空中相比()A.波长变短B.光子能量增加C.频率降低D.传播速度增大3.(2021辽宁,4,4分)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。
比较内芯中的a、b两束光,a光的()A.频率小,发生全反射的临界角小B.频率大,发生全反射的临界角小C.频率小,发生全反射的临界角大D.频率大,发生全反射的临界角大4.[2021全国甲,34(1),5分]如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。
已知真空中的光速为3.0×108m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是s≤t<s(不考虑反射)。
5.[2018课标Ⅰ,34(1),5分]如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。
一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为。
若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角(填“小于”“等于”或“大于”)60°。
6.[2021湛江二模,16(1)]如图所示,容器中装有某种透明液体,深度为h,容器底部有一个点状复色光源S,光源S可发出两种不同频率的单色光。
液面上形成同心圆形光斑Ⅰ、Ⅱ,测得光斑Ⅰ的直径为d1,光斑Ⅱ的直径为d2。
《光学电磁波相对论》考点解读
《光学电磁波相对论》考点解读河北省鸡泽县第一中学057350吴社英考纲展示新的考试大纲几何光学对光导纤维、光的色散等考点为Ⅰ类要求，对光的折射考点为Ⅱ类要求；物理光学对光的本性学说、光的干涉、光的衍射、光的偏振、电磁波谱等考点为Ⅰ类要求。
其中光的折射的应用要求较高。
考点解读本单元内容为课标高考的选考内容，是选修模块3-4中的两部分重要内容之一，高考命题为了突出知识的覆盖面，该部分出题的可能性很大，涉及的考点也很多高考命题具有以下特点：1. 突出对折射定律的考查：光的折射定律是本单元唯一的一个Ⅱ级考点，光的折射和全反射是高考命题热点光的折射、色散、全反射及光速和折射率的关系是高考考查的重点；2 .注重联系实际、联系高科技：干涉现象、衍射现象、偏振现象等方面的知识与大学物理内容有千丝万缕的联系，且涉及较多物理学研究方法，薄膜干涉等知识容易和实际应用相结合命制相关试题既能考查基本知识,又能考查应用能力，应予以关注；3.电磁波、相对论命题的可能性极小：这部分内容虽属于考纲内容，但从历年命题特点看，出题的可能性很小，这部分内容定性了解即可考点一：对折射定律的理解和应用1.在解决光的折射问题时，应根据题意分析光路，即作出光路图，找出入射角和折射角，然后应用公式来求解．找出临界光线往往是解题的关键．2.分析全反射现象的问题时，先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于等于临界角，若满足全反射的条件，则再由折射定律和反射定律来确定光的传播情况．例12009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯．高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性的成就．若光导纤维是由内芯和包层组成，下列说法正确的是()A．内芯和包层折射率相同，折射率都大B．内芯和包层折射率相同，折射率都小C．内芯和包层折射率不同，包层折射率较大D．内芯和包层折射率不同，包层折射率较小解析：为了使光线不射出来，必须利用全反射，而发生全反射的条件是光从折射率较大的光密介质进入折射率较小的光疏介质．且入射角大于等于临界角，因此，内芯的折射率应大于包层的折射率，故选项D正确．答案：D变式练习1．（08·宁夏·32）一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为3的透明材料制成。
人教版高中物理新课标教科书目录(全套)(可打印修改)
人教版高中物理新课标教科书目录（全套）必修1走进物理课堂之前物理学与人类文明第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 2 时间和位移 3 运动快慢的描述──速度 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与速度的关系 4 自由落体运动 5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用 1 重力基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力 4 力的合成 5 力的分解第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 3 牛顿第二定律 4 力学单位制 5 牛顿第三定律 6 用牛顿运动定律解决问题（一） 7 用牛顿定运动律解决问题（二）必修2第五章曲线运动 1 曲线运动 2 平抛运动 3实验：研究平抛运动4 圆周运动5 向心加速度 6 向心力 7 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天 1 行星的运动 2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律 4 万有引力理论的成就 5 宇宙航行 6 经典力学的局限性第七章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量—能量 2 功 3 功率 4 重力势能 5 探究弹性势能的表达式 6 实验：探究功与速度变化的关系 7 动能和动能定理 8 机械能守恒定律 9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源选修1-1第一章电场电流 一、电荷库仑定律 二、电场 三、生活中的静电现象 四、电容器 五、电流和电源 六、电流的热效应第二章磁场 一、指南针与远洋航海 二、电流的磁场 三、磁场对通电导线的作用 四、磁场对运动电荷的作用 五、磁性材料第三章电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、交变电流 四、变压器 五、高压输电 六、自感现象涡流 七、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用 一、电磁波的发现 二、电磁光谱 三、电磁波的发射和接收 四、信息化社会 五、课题研究：社会生活中的电磁波选修1-2（营城一中从来没用过这个教材）第一章 分子动理论 内能 一、分子及其热运动 二、物体的内能 三、固体和液体 四、气体第二章 能量的守恒与耗散 一、能量守恒定律 二、热力学第一定律 三、热机的工作原理 四、热力学第二定律 五、有序、无序和熵 六、课题研究：家庭中的热机第三章 核能 一、放射性的发现 二、原子核的结构 三、放射性的衰变 四、裂变和聚变 五、核能的利用第四章 能源的开发与利用 一、热机的发展和应用 二、电力和电信的发展与应用 三、新能源的开发 四、能源与可持续发展 五、课题研究：太阳能综合利用的研究选修2-1（营城一中从来没用过这个教材）第1章电场直流电路 第1节电场 第2节电源 第3节多用电表 第4节闭合电路的欧姆定律 第5节电容器第2章磁场第1节磁场磁性材料 第2节安培力与磁电式仪表 第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应 第1节电磁感应现象 第2节感应电动势 第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机 第1节交变电流的产生和描述 第2节变压器 第3节三相交变电流第5章电磁波通信技术 第1节电磁场电磁波 第2节无线电波的发射、接收和传播 第3节电视移动电话 第4节电磁波谱第6章集成电路传感器 第1节晶体管 第2节集成电路 第3节电子计算机 第4节传感器选修2-2 （营城一中从来没用过这个教材）第1章物体的平衡 第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和转动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构 第1节物体的形变 第2节弹性形变与范性形变 第3节常见承重结构第3章机械与传动装置 第1节常见的传动装置 第2节能自锁的传动装置 第3节液压传动 第4节常用机构 第5节机械第4章热机 第1节热机原理热机效率 第2节活塞式内燃机 第3节蒸汽轮机燃气轮机 第4节喷气发动机第5章制冷机 第1节制冷机的原理 第2节电冰箱 第3节空调器选修2-3（营城一中从来没用过这个教材）第1章光的折射 第1节光的折射折射率 第2节全反射光导纤维 第3节棱镜和透镜 第4节透镜成像规律 第5节透镜成像公式第2章常用光学仪器 第1节眼睛 第2节显微镜和望远镜 第3节照相机第3章光的干涉、衍射和偏振 第1节机械波的衍射和干涉 第2节光的干涉 第3节光的衍射 第4节光的偏振第4章光源与激光 第1节光源 第2节常用照明光源 第3节激光 第4节激光的应用第5章放射性与原子核 第1节天然放射现象原子结构 第2节原子核衰变 第3节放射性同位素的应用 第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术 第1节核反应和核能 第2节核裂变和裂变反应堆 第3节核聚变和受控热核反应选修3-1第一章静电场 1 电荷及其守恒定律 2 库仑定律 3 电场强度 4 电势能和电势 5 电势差 6 电势差与电场强度的关系 7 静电现象的应用8电容器与电容 9 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流 1 电源和电流 2 电动势 3 欧姆定律 4 串联电路和并联电路 5 焦耳定律 6 导体的电阻 7 闭合电路的欧姆定律 8 多用电表的原理9 多用电表的原理 10 实验：测定电池的电动势和内阻 11 简单的逻辑电路第三章磁场 1 磁现象和磁场 2 磁感应强度 3 几种常见的磁场 4通电导线在磁场中受到的力 5 运动电荷在磁场中受到的力 6 带电粒子在匀强磁场中的运动选修3-2第四章电磁感应 1 划时代的发现 2 探究感应电磁的产生条件 4 法拉第电磁感应定律 3楞次定律 5 电磁感应现象的两类情况 6 互感和自感 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流 1 交变电流 2 描述交变电流的物理量 3 电感和电容对交变电流的影响 4 变压器 5 电能的输送第六章传感器 1 传感器及其工作原理 2 传感器的应用 3 实验：传感器的应用 附一些元器件的原理和使用要点选修3-3第七章分子动理论 1 物体是由大量分子组成的 2 分子的热运动 3 分子间的作用力 4 温度的温标 5 内能第八章气体 1 气体的等温变化 2 气体的等容变化和等压变化 3 理想气体的状态方程 4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化 1 固体 2 液体 3 饱和汽与饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律 1 功和内能 2 热和内能 3 热力学第一定律能量守恒定律 4 热力学第二定律 5 热力学第二定律的微观解释 6 能源和可持续发展选修3-4第十一章机械振动 1 简谐运动 2 简谐运动的描述 3 简谐运动的回复力和能量 4 单摆 5 外力作用下的振动第十二章机械波 1 波的形成和传播 2 波的图象 3 波长、频率和波速 4 波的反射和折射 5 波的衍射 6 波的干涉 7 多普勒效应第十三章光 1 光的折射 2 光的干涉 3 实验：用双缝干涉测量光的波长 4 光的颜色色散 5 光的衍射 6 波的偏振 7 全反射 8 激光第十四章电磁波 1 电磁波的发现 2 电磁振荡 3 电磁波的发射和接收 4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱第十五章相对论简介 1 相对论诞生 2 时间和空间的相对性 3 狭义相对论的其他结论 4 广义相对论简介选修3-5第十六章动量守恒定律 1 实验：探究碰撞中的不变量 2 动量守恒定律（一） 3 动量守恒定律（二） 4 碰撞 5 反冲运动火箭 6 用动量概念表示牛顿第二定律第十七章波粒二象性 1物理学的新纪元：能量量子化 2 科学的转折：光的粒子性 3 崭新的一页：粒子的波动性 4 概率波 5 不确定的关系第十八章原子结构 1 电子的发现 2 原子的核式结构模型 3 氢原子光谱 4 玻尔的原子模型第十九章原子核 1 原子核的组成 2 放射性元素的衰变 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护 5 核力与结合能 6 重核的裂变 7 核聚变 8 粒子和宇宙高一物理上学期第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述——速读4 实验：用打点计时器测速读5 速读变化快慢的描述——加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的位移与速度的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿运动定律解决问题（一）7 用牛顿运动定律解决问题（二）高一物理下学期第五章曲线运动1 曲线运动2 质点在平面内的运动3 抛体运动的规律4 实验：研究平抛运动5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 实验：探究功与速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源高二物理上第一章静电场1.电荷及其守恒定律2.库仑定律3.电场强度4.电势能和电势5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用8.电容器的电容9.带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1.电源和电流2.电动势3.欧姆定律4.串联电路和并联电路5.焦耳定律6.电阻定律7.闭合电路的欧姆定律8.多用电表9.实验：测定电池的电动势和内阻10.简单的逻辑电路第三章磁场1.磁现象和磁场2.磁感应强度3.几种常见的磁场4.磁场对通电导线的作用5.磁场对运动电荷的作用力6.带电粒子在匀强磁场中的运动高二物理下第四章电磁感应10.划时代的发现11.探究感应电流的产生田间12.楞次定律13.法拉第电磁感应定律14.电磁感应规律的应用15.互感和自感16.涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流11.交变电流12.描述交变电流的物理量13.电感和电容对交变电流的影响14.变压器15.电能的输送第六章传感器7.传感器及其工作原理8.传感器的应用（一）9.传感器的应用（二）10.传感器的应用实验附一些元器件的原理和使用要点高三物理上第十一章机械振动1．简谐运动2．简谐运动的描述3．简谐运动的回复力和能量4．单摆5．外力作用下的振动第十二章机械波1．波的形成和传播2．波的图像3．波长。
相对论知识：相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质
相对论知识：相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质相对论与电磁学——如何理解电磁波的性质随着科技的发展，电子通信在我们的生活中起着越来越重要的作用。
在电子通信中，我们经常使用的是电磁波。
电磁波的存在和性质是电磁学的重要研究内容之一。
而相对论也为我们理解电磁波的性质提供了重要的基础。
在本文中，我们将探讨相对论与电磁学之间的联系，以及如何理解电磁波的性质。
1.相对论与电磁学的关系相对论是物理学中的一大分支，它主要研究的是质量、能量、时间和空间的相互关系。
在相对论中，爱因斯坦提出了“相对性原理”和“光速不变原理”，这为我们理解电磁波的性质提供了基础。
在爱因斯坦的相对性原理中，他指出物体的运动状态是相对的，不同的惯性系之间没有绝对的区别。
结合电磁学领域的研究，我们知道，电磁波具有两种性质：一是电场，它的存在还可以引起电荷的位移；二是磁场，它可以通过变化的电磁场和电流产生。
而这两种性质是相互关联的，也就是说，电场和磁场是相互转换的。
相对性原理的提出，让我们可以从不同的惯性系中观测到不同的电磁波状态，例如光速或波长、能量、频率等等。
在光速不变原理中，爱因斯坦指出，在任何物体中，光的速度是相同的，无论观测光速的相对位置如何。
由此，我们可以推知，电磁波的速度是不受观测平台运动状态影响的。
这也意味着，我们可以根据一系列电磁波研究结果来了解不同位置的物理属性。
总之，相对论和电磁学之间的联系十分密切，它们之间的联系是互相影响的。
相对论和电磁学的理论不仅为我们解释电磁波的性质提供了基础，而且也使得我们可以更加深入地研究和了解宇宙和自然界。
2.理解电磁波的性质电磁波是一种由垂直于导线运动的电子或电荷摆动而产生的电场和磁场的相互嵌套的波。
根据能量、频率和波长的不同，我们可以将电磁波分为不同的类型，例如：射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线等。
电磁波的性质有很多，其中最重要的是传播速度、波长、频率、能量和极化状态等。
【名师原创】2015备考-名校解析(物理)分类汇编11月第二期--N单元 光学 电磁波 相对论
N 单元 光学 电磁波 相对论目录N1 光的传播 .......................................................................................................................... 1 N2 光的波动性 ...................................................................................................................... 3 N3 电磁场 电磁波 ................................................................................................................ 3 N4 相对论 .............................................................................................................................. 3 N5 实验：测玻璃砖的折射率 .............................................................................................. 3 N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 .......................................................................... 5 N7 光学综合 .. (5)N1 光的传播【【名师原创精品解析纯word 版】物理卷·2015届兰州一中高三年级考试理科综合物理试题】（2）（10分）由某种透明材料做成的三棱镜的横截面，其形状是边长为a 的等边三角形．现用一束宽度为a 的单色平行光束以垂直于BC 面的方向入射到该三棱镜的AB 及AC 面上，结果所有从AB 、AC 面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC 面．①求该材料对此平行光束的折射率．②这些到达BC 面的光线从BC 面射出后，照射到一块平行于BC 面的屏上形成光斑，则当屏到BC 面的距离d 满足什么条件时，此光斑分为两块？【答案】【知识点】光的折射现象和光的折射定律的应用。
15-1、2相对论的诞生和时间和空间的相对性
设相对于静止的观察者认为杆的长度为l0，与杆有相对 运动的人认为杆的长度为l，杆相对于观察者的速度为v，则
l0
v 1－ c 2
l，l0，v的关系是：l＝
。
第十五章
第一节 第二节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
3．时间间隔的相对性 (1)经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观 察，它们的时间间隔总是 相同的 。 (2)相对论的时间观：某两个事件，在不同的惯性参考系 中观察，它们的时间间隔是 不同 的。
第十五章
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设Δτ表示相对事件发生地静止的惯性系中观测的时间 间隔，Δt表示相对事件发生地以v高速运动的参考系中观察 Δτ v2 1－ c 同样两事件的时间间隔，则它们的关系是：Δt＝ 。
第十五章
第一节 第二节
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第十五章
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2．怎样理解“动钟变慢”：时间间隔的相对性公式：Δt ＝ Δτ v2 1－ c ，Δτ是相对事件发生地静止的观察者测量同一地
点的两个事件发生的时间间隔，而Δt是相于事件发生地以 速度v运动的观察者测量同一地点的同样两个事件发生的时 间间隔。也就是说：在相对运动的参考系中观测，事件变化 过程的时间间隔变大了，这叫做狭义相对论中的时间膨胀。
第十五章
第一节 第二节
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二、怎样理解“动尺变短”和“动钟变慢” 1．怎样理解“动尺变短”：狭义相对论中的长度公 式：l＝l0
v 1－ c 2
中，l0是相对于杆静止的观察者测出的杆
人教版选修3-4第十四、十五章电磁波和相对论简介(同步练习)包含答案
电磁波和相对论简介（同步练习）1、某电路中电场随时间变化的图象如下图，能发射电磁波的电场是()【答案】 D2、隐形飞机的原理是在飞机研制过程中想法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、追踪和攻击。
依据你所学的物理知识，判断以下说法中正确的选项是()A.运用隐蔽色涂层，不论距你多近的距离，即便你拿望远镜也不可以看到它B.使用汲取雷达电磁波资料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现C.使用汲取雷达电磁波涂层后，流传到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感觉电流D.主假如对发动机、喷气尾管等由于高温简单产生紫外线辐射的部位采纳隔热、降温等举措,使其不易被对方发现【答案】 B3、对于电磁波谱，以下说法中错误的选项是()A.红外线比红光波长长，它的热作用很强B.X 射线就是伦琴射线C.阴极射线是一种频次极高的电磁波D.紫外线的波长比伦琴射线长，它的明显作用是荧光作用【答案】 C4、以下对于电磁波的说法正确的选项是()A.电磁波在真空和介质中流传的速度同样B.变化的磁场能够在空间产生电场C.电磁波的波长、波速、周期的关系为v= λTD.电磁波既可能是横波，也可能是纵波【答案】 B5、属于狭义相对论基本假定的是，在不一样的惯性系中()A.真空中光速不变B.时间间隔拥有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比【答案】 A6、对于生活中碰到的各样波，以下说法正确的选项是()A.电磁波能够传达信息，声波不可以传达信息B.手机在通话时波及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波流传速度同样D.遥控器发出的红外线波长和医院“ CT”的中X射线波长同样【答案】 B7、电磁波与机械波拥有的共同性质是()A.都是横波B.都能传输能量C.都能在真空中流传D.都拥有恒定的波速【答案】 B8、以下说法中正确的选项是( )A．变化的磁场不可以产生电场B．变化的电场不可以产生磁场C．麦克斯韦证明了电磁波的存在D．电磁波能在真空中流传【答案】 D9、对于电磁波，以下说法中正确的选项是（）A．变化的电场必定在四周空间产生变化的磁场B．麦克斯韦第一预知了电磁波的存在，法拉第最初用实考证明了电磁波的存在C．电磁波和机械波都依靠于介质才能流传D．各样频次的电磁波在真空中的流传速率都同样【答案】 D10、电磁波已宽泛运用于好多领域，以下对于电磁波的说法切合实质的是（）A．电磁波是横波，不可以产生衍射现象B．常用的遥控器经过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机C．依据多普勒效应能够判断遥远天体相对于地球的运动速度D．只需空间某处有变化的电场或磁场，就会在其四周形成电磁波【答案】 C11、对于机械波和电磁波，以下说法中正确的选项是（）A．机械波和电磁波都能在真空中流传B．机械波和电磁波都能够传达能量C．波长、频次和波速间的关系，即v＝λf对机械波和电磁波都合用D．机械波和电磁波都能发生衍射和干预现象E．电磁波的波速与介质没关【答案】 BCD12、依据麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的选项是()A．恒定的电场四周产生恒定的磁场，恒定的磁场四周产生恒定的电场B．变化的电场四周产生磁场，变化的磁场四周产生电场C．平均变化的电场四周产生平均变化的磁场，平均变化的磁场四周产生平均变化的电场D．平均变化的电场四周产生稳固的磁场，平均变化的磁场四周产生稳固的电场E.周期性变化的电场四周产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场四周产生周期性变化的电场【答案】BDE13、要接收到载有音频信号的电磁波，并经过耳机发出声音，在接收电路中一定经过以下过程中的（）A ．调幅B ．调频C．调谐D．解调【答案】CD( )14、对于电磁波，以下说法正确的选项是A ．雷达是用X 光来测定物体地点的设施B．使电磁波随各样信号而改变的技术叫做解调C．用红外线照耀时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．变化的电场能够产生磁场【答案】 D15、对于电磁波的原理和应用，以下说法正确的选项是（）A．变化的电场就能产生变化的磁场B．微波是指波长为微米级的电磁波C．α、β、γ三种射线中，只有γ射线属于电磁波D．常用的遥控器经过发出紫外线脉冲信号遥控电视机【答案】 C16、以下说法中正确的选项是（）A．红外线的波长比可见光的波长长，银行利用红外线灯鉴识钞票的真伪B．麦克斯韦提出了电磁场理论，并用实考证明了电磁波的存在C．多普勒效应说明波源的频次发生改变D．狭义相对论以为:在惯性系中，不论光源与察看者做如何的相对运动，光速都是同样的【答案】 D17、以下是相关颠簸和相对论内容的若干表达，此中不正确的有（）A．光速不变原理是：真空中的光速在不一样的惯性参照系中都是同样的B．两列波相叠加产生干预现象，则振动增强地区与减弱地区交替变化C．光的偏振现象说明光波是横波D．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射【答案】 B18、很多光学现象的科学技术上获得了应用，以下对一些应用的解说，正确的选项是（）A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B． X 光透视利用的是光的衍射现象C．工业上的金属探伤利用的是γ射线拥有极强的穿透能力D．红外遥感技术利用了全部物体都在不断地辐射紫外线的特色【答案】 C。
14-1 电磁波 相对论简介
——要点深化—— 1．在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度方向总是
互相垂直的，并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直．这就是
说，电场和磁场的振荡方向都跟电磁波的传播方向垂直．因此 电磁波是横波．
2．电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v＝
λf.任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的 传播速度c＝3.0×108 m/s.
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答案：BD
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——知识回顾——
1．定义：交替产生的振荡电场和振荡磁场向周围空间的
传播形成电磁波． 2．电磁波是横波．
3．它在真空中传播速度等于光速c＝3.0×108_m/s.
4．波速v、波长λ与频率f的关系：v＝λf.
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3×108 m/s. (4)从图象上确定发出电磁波到接收到反射波所需的时 间． (5)注意电磁波所走的路程是障碍物到雷达距离的2倍．
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——基础自测——
图1 雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是 1 μs，两次 发射的时间间隔为 100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波 如图 1 所示， 已知图中 ab＝bc， 则障碍物与雷达之间距离是多大？
周期性变 位移随时间和空间做 化的物理量 周期性变化 传播
传播需要媒介，波速 与媒质有关，与频率 无关，分横波和纵波 两种 由质点(波源)的振动 产生
电场E和磁感应强度B随时 间和空间做周期性变化
传播无需媒质，在真空中 波速总是c，在媒质中传播 时，波速与媒质及频率都 有关系．横波 由周期性变化的电流(电磁 振荡)激发
产生
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15.4 广义相对论简介
2.强引力使时间进程变慢
广义相对论还告诉我们，在强引力的星球附近，时间进程会变慢。 宇宙中有一类密度很大的恒星，叫做矮星。矮星表面的引力很强， 按照广义相对论，那里的时间进程比较慢，那里原子发光的频率比 同种原子在地球上发光的频率低，看起来应该偏红，这个现象叫做 引力红移。天文观测证实了引力红移的存在。
假设有一艘全封闭的宇宙飞船，飞船内 的宇航员发现飞船内没有支撑的物体都 以某一加速度落向舱底。这是为什么？
三、广义相对性的几个结论
1.物质的引力使光线发生弯曲Biblioteka 如果飞船做匀速直线运动，在光
光 源
半 透
向右传播的同时，因为飞船的速度保持
明
不变，船上观察者记录下的光的径迹会
屏
是一条倾斜的直线。
a
v
如果飞船做匀加速直线运动，在光 向右传播的同时，飞船的速度在不断地
第十五章 相对论简介
15.4 广义相对论简介
课标解读
1. 初步了解广义相对性的几个主要观点及主要 观测证据
2. 关注宇宙学研究的新进展。
一、超越狭义相对论的思考
狭义相对论出现以后 ，整个世界都处 于震惊和赞叹之中，这时爱因斯坦自己却在 冷静地思考着狭义相对论无法解决的问题。
1.狭义相对论无法解释引力作用以什么 速度传递，没有办法把万有引力理论纳入狭 义相对论的理论框架；
增加，因此船上观察者记录下的光的径
迹是一条曲线。
根据等效原理，宇航员也可以认为飞船没有加速运动，而是在 船尾存在一个巨大的物体，它的引力场影响了飞船内的物理过程。 那么，就变成了物体的引力使光线弯曲。