高考物理 热点快速突破 选考部分 专题18 光学

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1、专题18光学【高考命题热点】光学分为几何光学和物理光学，近年新课标高考中几何光学多考查以“折射率和全反射”为核心的综合计算问题，处理的一般思路是：①作光路图；②找几何关系；③结合“折射率和全反射”的知识灵活求解问题。物理光学多考查有关“光的波动性”的选择题，光的波动性包括光的干涉、衍射和偏振，近年高考考查双缝干涉的相邻明（暗）条纹间距问题频率较高，复习过程考生可有所侧重。【知识清单】考点一光的折射与全反射1.光的折射光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变的现象叫做光的折射。折射定律：①折射光线、入射光线和法线在同一平面内；②折射光线、入射光线分居法线两侧；③入射

2、角的正弦值与折射角的正弦值成正比。在折射现象中，光路是可逆的。2.折射率（1）定义：光从真空射入某种介质，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比，叫做这种介质的折射率。（2）定义式：（表示真空中光线与法线的夹角，表示介质中光线与法线的夹角）。（3）实验证明：（表示光在真空中的速度，表示光在介质中的速度）。特别需要注意的是：任何介质中的折射率均大于1。几种常见折射模型类别项目　　平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)光的折射图通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折应用测定

3、玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向3.全反射光从光密介质射到光疏介质的界面上时，全部被反射回原介质的现象称为全反射。发生全反射的条件：（1）光从光密介质射向光疏介质；（2）入射角大于或等于临界角。（光线从某介质射向真空时临界角为）全反射与光导纤维全反射光密介质与光疏介质两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质（1）光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角（2）光在光疏介质中的传播速度大于在光密介质中的的传播速度（3）光密介质和光疏介质是相对而言的。单独一种介质无法

4、确定它是光密介质还是光疏介质全反射定义光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一角度时，折射角达到，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射临界角①定义：折射角为时的入射角叫做全反射的临界角②公式：光由折射率为的介质射入空气（真空）时，条件①光从光密介质射向光疏介质②入射角大于或等于临界角光导纤维原理光的全反射构造由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上上发生全反射传播途径光纤通信方法光也是一种电磁波，也可以像无线电波那样，作为载体来传递信息优点光纤通信的主要优点是容量大。此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰

5、性强等多方面的优点二光的色散的特点在色散现象中，红光偏向角最小，即棱镜对红光的折射率最小。由公式可知红光在介质中的传播速度最大。将各种色光的情况列表统计如下：物理量红橙黄绿蓝靛紫原理同种介质中的折射率（）同种介质中的光速（）同种介质中的波长（）频率（）波动理论同种介质中的临界角（）考点二光的波动性一光的干涉频率相同的两列光波相叠加，某些区域的光被加强，出现亮纹，某些区域的光被减弱，出现暗纹，且光被加强和减弱的区域互相间隔的现象叫做光的干涉现象。1．双缝干涉：在用单色光做双缝干涉实验时，若双缝处两列光的振动情况完全相同，则在光屏上距双缝的路程差是光波波长的整数倍的地方光

6、被加强，将出现亮条纹；路程差是半波长的奇数倍的地方光被减弱，将出现暗条纹。即光程差出现亮条纹；光程差出现暗条纹。相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为Δx＝λ。在用白光做双缝干涉实验时光屏时，光屏上除中央亮条纹为白色外，两侧均为彩色的干涉条纹。2．薄膜干涉：光照射到薄膜上时，薄膜的前、后表面反射的两列光相叠加，也可发生干涉现象。若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹；若入射光为白光，可形成彩色的干涉条纹。在薄膜干涉中，同一级亮条纹（或暗条纹）出现在摸的厚度相同处，故此种干涉又常称为等厚干涉。二光的衍射1．光的衍射现象光在遇

7、到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射．2．光发生明显衍射现象的条件当孔或障碍物的尺寸比光波波长小，或者跟光波波长相差不多时，光才能发生明显的衍射现象。3．单缝衍射图样和双缝衍射图样的区别a.条纹宽度有区别：双缝干涉条纹是等宽的，相邻亮（暗）条纹间的距离是相等的，而单缝衍射的条纹，中央亮纹最宽，两侧对称的亮纹是等宽的。b.光强分布不同：双缝干涉条纹如果不考虑距离分远近造成传播上的损失，每条亮纹的光强分布是相同的，而单缝衍射的条纹的光强分布主要集中在中央亮纹，中央亮纹的光强占整个光强的95%。三光的偏振1．偏振现象：横波只沿某一