2018高考物理二轮复习精品讲义16光学

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1、专题16光学熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图.加深对折射率、全反射、临界角概念的理解.并能结合实际，解决问题.同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情景和数学儿何知识结合的分析能力的培养.物理光学部分应遵循历史发展线索，理解干涉、衍射、偏振等现象，并能解释生活中的相关物理现象.光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用.一、几何光学的常见现象项目内容折射定律(1)三线共面⑵分居两侧sinOl(3)入射角正弦与折射角正弦之比为常数sin02=n折射率一sinO1定义式:光从真空进入介质时n=sin02折射率C决定式：n=v物理

2、意义:描述透明介质对光线的偏折作用,n越大，折射光线偏离入射方向的夹角越大全反射发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质(2)入射角大于或等于临界角，即012C1临界角：sinC=n光的色散产生原因：(1)太阳光是复色光；(2)不同的色光折射率不同规律:光的频率越大，折射率越大红光一紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小；(3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小常见光学元件的特点平行玻璃板：(1)出射光线与入射光线平行;(2)出射光线发生侧移棱镜:⑴光线向底边偏折;⑵能发生色散全反射棱镜：(1)垂直于直角边射入，出射光线方向改变90°;(2)垂直于斜边射入，出射光线方

3、向改变180°二、光的干涉、衍射和偏振现象项目内容光的干涉双缝干涉产生条件:两光源频率相等，相位差恒定1出现明暗条纹的条件:路程差=门心明条纹;As=(n+2)心暗条纹1相邻条纹间距:Ax="4光的薄膜产生原因：同一束光分別经簿膜的前后表面反射的光叠加而成规律:经薄膜上厚度相等的位置反射的光叠加后在同一干涉条纹上，相邻条纹间距与波长成正比，与斜面倾角成反比干涉干涉应用：(1)光干涉法检查平面的平整度1(2)在光学镜头上涂增透膜〃=并4光的衍射明显衍射条件障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多或者比光的波长小衍射单缝衍射:屮间条纹亮、宽;两侧条纹暗、窄;波长越长，条纹越宽,

4、间距越现彖大圆孔衍射:明暗相间的圆形条纹圆板衍射:圆形阴影的外侧是明暗相间的圆形条纹,中间是亮斑(泊松亮斑)光的偏振偏振片有特定的透振方向，自然光通过后成为偏振光，两偏振光片平行时透过的光最强，垂直吋最弱【特别提醒】(2)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，光的偏振现彖说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀，中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同.三、光电效应及光的波粒二象性项目内容光电效应概念金属在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现彖规律(1)每种金属都有一个极限频率，S时才会发生光电效应(2)光电子的最大初动能与光强无关，随

5、a的增大而增大(3)光电效应的产生几乎是瞬时的(4)饱和光电流与光强成正比光电效应解释光子说:⑴光在传播时是一份一份的，每份叫一个光子;⑵光子能量E=hkz/)=6.63X10"34J・s逸岀功:电子脱离金属时克服原子核引力做功的最小值W=hv光强:P=nhy光电效应方程:Ek=hy—W物质波每个实物粒子对应一种波，叫物质波h物质波的波长人=R波粒象性概率波:只能预测粒子在某区域出现的概率，概率符合波动规律考点一、光的折射、全反射例1・【2017•北京卷】如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如【答案】DC.绿光D.紫光【解析】根据题意作出完整

6、光路图，如團所示，。光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光，故选Do【变式探(2016-四川理综，5,6分)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率门.如图甲所示，0是圆心，MA/是法线，AO.30分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角/和折射角厂，作出sinj—sin厂图象如图乙所示，贝lj()A.光由A经O到B,n=1.5乙B.光由B经O到4n=1.5C.光由人经O到B,n=0.67D.光由B经O至ijA,n=0.67【答案】B【解析】在题图乙中任取一点，对应sinr>s

7、in/,即折射角大于入射角，可知光sinr1由B经0到A,A、C错误.由折射定律和题图乙町知，n=sini=k,当sin厂=0.9时，sin/=0.6,代入数据得门=1.5,B正确，D错误.【变式探究】（2015•四川理综，3,6分）直线P1P2过均匀玻璃球球心0,细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示.a、b光相比（）A.玻璃对a光的折射率较大B.玻璃对a光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短【答案】c【解析】从题图中看tB,b光线进入玻璃后偏折程度较大，因此玻璃对b光折射1C率大，A错误.根据s