2024届高考物理二轮专题复习与测试第二部分物理二级结论汇总七光学

七 光学
(一)光谱的“三大四小一不变”
光谱 红→橙→黄→绿→蓝→靛→紫
频率 逐渐增大 光子能量 逐渐增大 折射率 逐渐增大 临界角 逐渐减小 介质传播速度
逐渐减小 波长
逐渐减小 干涉时相邻亮(或暗)条纹中心间距
逐渐减小 真空传播速度
不变
(二)介质的折射率
1．计算式：n ＝sin θ空sin θ介＝c v ＝λ空λ介＝1
sin C .
2．折射率n 无单位，任何介质的折射率皆大于1.
3．折射率n 是用来描述介质对入射光线偏折能力的强弱的物理量．
4．折射率n 与入射角和折射角的大小无关，与介质的密度大小无关．由介质的性质和入射光的频率共同决定．(n 是介质对某种单色光的折射率) (三)光的全反射
1．全反射现象：当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一角度时，折射角等于90°，此时，折射光完全消失，入射光全部反回原来的介质中，这种现象叫作全反射. 2．临界角．
(1)定义：光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于90°时的入射角，叫作临界角． (2)临界角的计算：sin C ＝1
n
.
3．光导纤维：当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸，故光能损耗极小．内芯的折射率大于外套的折射率．
(四)光的干涉、衍射和偏振
1．光的干涉．
(1)产生稳定干涉的条件：只有两列光波的频率相同，位相差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉．由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现象．
(2)双缝干涉实验：相邻两条亮(暗)条纹中心的间距Δx 为Δx ＝l d
λ.
两缝间距离越小、缝到屏的距离越大，光波的波长越大，条纹的宽度就越大．当实验装置一定，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小．这表明不同色光的波长不同，红光最长，紫光最短．
(3)增透膜与增反膜． ①增透膜：2d ＝(2n ＋1)
λ介
2
(n ＝0，1，2，3…)→d min ＝
λ介
4
.
②增反膜：2d ＝nλ介(n ＝1，2，3…)→d min ＝λ介
2
.
2．光的衍射． 现象： (1)单缝衍射．
①单色光入射单缝时，出现明暗相间不等距条纹，中间亮条纹较宽、较亮；两边亮条纹较窄、较暗．
②白光入射单缝时，出现彩色条纹．
(2)圆孔衍射：光入射微小的圆孔时，出现明暗相间不等距的圆形条纹． (3)泊松亮斑：光入射圆屏时，在圆屏后的影区内有一亮斑．
(4)光发生衍射的条件：障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多，甚至比光波波长还小时，出现明显的衍射现象． 3．光的偏振．
实验现象：
(1)起偏器将自然光变成偏振光 .通过起偏器的偏振光的强度不变．
(2)当起偏器与检偏器的透振方向平行时，光能够全部通过检偏器，透射光的强度最大． (3)当起偏器与检偏器的透振方向垂直时，光不能通过检偏器，透射光的强度最小．
(4)当起偏器与检偏器的透振方向由平行旋转到垂直时，通过检偏器的光逐渐变少，透射光的强度也逐渐变小．
结论：光的偏振现象说明光是一种波，并且是横波．
(五)激光的特性
1．平行度非常好．
2．高度的相干性．
3．亮度高．。