高三物理光学
高三光学的知识点
高三光学的知识点光学是物理学中非常重要的一个分支，它主要研究光的产生、传播、相互作用以及光与物质之间的关系。
在高三阶段，光学是一个必修的科目，它包含了许多重要的知识点。
本文将以易于理解和学习的方式，对高三光学的知识点进行介绍。
一、光的波动性1. 光的波动模型：根据电磁波理论，光具有波动性，可以用波动模型来描述。
2. 光的波长和频率：光波长和频率之间的关系可以由光的速度公式c=λv推导得到。
3. 光的干涉和衍射：光的波动性导致了光的干涉和衍射现象，比如双缝干涉和单缝衍射实验。
二、光的粒子性1. 光的光子理论：根据光电效应和康普顿散射实验结果，光可以被看作是由光子组成的粒子。
2. 光的能量和动量：光子的能量和动量可以由光的频率和波长计算得到。
3. 光电效应和康普顿散射：光电效应和康普顿散射实验证明了光的粒子性。
三、光的传播1. 光的直线传播：光在一般介质中呈现直线传播的特点，可以用光线模型来描述。
2. 光的折射：光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，根据折射定律可以计算折射角度。
3. 光的全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时会发生全反射现象。
四、光的成像1. 几何光学：根据几何光学原理，可以通过光的传播路径和成像规律来分析光的成像过程。
2. 成像公式和光学仪器：通过成像公式可以计算成像的位置和放大倍数，而光学仪器如透镜和反射镜则利用光的折射和反射原理实现成像。
五、光的颜色与衍射1. 光的分光和光谱：光可以通过光栅等光学元件进行分光，得到光的光谱结构。
2. 衍射与干涉的关系：光的衍射与干涉密切相关，衍射现象可以用干涉理论来解释。
3. 高级衍射现象：除了双缝衍射，还有单缝衍射、棱镜衍射、衍射光栅等高级衍射现象。
光学作为一门应用广泛的学科，不仅在物理学中起着重要的作用，也在其他学科中有着广泛应用。
希望通过本文的介绍，能够帮助高三学生们更好地理解和掌握光学的知识点，为他们的学业提供帮助。
《高三物理光学》课件
• 光的性质 • 光的折射与反射 • 光学仪器 • 光的干涉与衍射 • 光的辐射与吸收 • 光学实验与探究
目录
01
光的性质
光的波动性
光的干涉
当两束或多束相干光波在空间某 一点叠加时，光强并不是简单叠 加，而是出现加强或减弱的现象 ，这种现象称为光的干涉。
光的衍射
光绕过障碍物继续传播的现象称 为光的衍射。衍射时，光波的强 度在障碍物的边缘附近出现加强 或减弱的现象。
06
光学实验与探究
光的干涉实验
干涉现象
干涉条件
光的干涉是指两束或多束相干光波在 空间某些区域相遇时，相互叠加产生 明暗相间的干涉条纹的现象。
要产生光的干涉现象，需要满足相干 光源、相同波长、相同方向和相同振 动情况等条件。
双缝干涉实验
通过双缝干涉实验可以观察到明暗相 间的干涉条纹，从而验证光的波动性 质。
光谱吸收
不同波长的光被不同介质吸收的程度不同，这种现象称为光谱吸收。通过研究光 谱吸收，可以了解介质对不同波长光的吸收特性，进而应用于光学仪器、光谱分 析等领域。
光的散射
光的散射现象
光在传播过程中，遇到微小颗粒或气 体分子时，会发生散射现象。散射现 象是造成天空呈蓝色的原因之一。
米氏-摩雷森散射
当光源发出的光波长较长时，散射程 度与波长的四次方成反比，这种现象 称为米氏-摩雷森散射。在气象学、环 保等领域，米氏-摩雷森散射理论有重 要应用。
光的衍射实验
衍射现象
光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或孔洞时，发生偏离直 线传播的现象。
单缝衍射实验
通过单缝衍射实验可以观察到明暗相间的衍射条纹，从而验证光的 波动性质。
衍射条件
要产生光的衍射现象，需要满足障碍物或孔洞的大小与光的波长相 当或更小。
高三物理光学知识点讲解
高三物理光学知识点讲解光学是物理学中的重要分支，研究光的本质、传播规律以及与物质相互作用的过程。
在高中物理课程中，光学是一个重要的内容，本文将对一些高三物理光学知识点进行讲解。
一、光的反射和折射1. 光的反射光的反射是指光线从一个介质射向另一个介质时，发生方向改变的现象。
根据反射定律，入射角等于反射角，反射光线与法线垂直。
2. 光的折射光的折射是指光线由一种介质射入另一种介质时，发生方向改变的现象。
根据斯涅尔定律，折射角与入射角、两种介质的折射率有关。
二、光的色散和光的干涉1. 光的色散光的色散是指当光通过透明介质时，不同波长的光线被折射角度不同的现象。
根据光的色散特性，我们可以使用光栅进行分光。
2. 光的干涉光的干涉是指两束或多束相干光相遇时，各个光波在空间中叠加的现象。
常见的干涉现象有杨氏双缝干涉和牛顿环等。
三、凸透镜和凹透镜1. 凸透镜凸透镜是中间厚两边薄的透镜，能使光线经过折射后会聚或发散。
凸透镜有两个焦点，分别是实焦和虚焦。
2. 凹透镜凹透镜是两边薄中间厚的透镜，能使光线经过折射后发散。
凹透镜同样有两个焦点，分别也是实焦和虚焦。
四、光的投射和成像1. 光的投射光的投射是光线从一个点向各个方向传播的现象。
根据光的传播路径，我们可以使用光线追迹法进行光线的投射分析。
2. 光的成像光的成像是指通过折射、反射等方式在屏幕上形成的光学图像。
根据物体与成像的关系，可以分为实像和虚像，以及放大和缩小的情况。
五、光的波粒二象性1. 光的波动性光的波动性指的是光具有波动性质，如干涉、衍射等。
这可以用波动理论来解释光的传播和相互作用。
2. 光的粒子性光的粒子性指的是光可以看作由光子组成的粒子，光子具有能量和动量。
这可以用光量子理论来解释光与物质的相互作用。
六、光的偏振和光的衍射1. 光的偏振光的偏振是指光在某一平面上振动的现象。
光的偏振可以通过偏振片进行实验观察和解释。
2. 光的衍射光的衍射是光通过一个障碍物或通过物体的缝隙时，发生弯曲和扩散的现象。
高三光学知识点总结
高三光学知识点总结光学是物理学的一个重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
在高中物理课程中，光学是一个重要的模块。
下面将对高三光学知识点进行总结。
1. 光的传播特性光是一种电磁波，具有直线传播的特性，光的传播速度在真空中为299792458米/秒，符号为c。
光的传播中，光线的传播路径符合光的反射定律和折射定律。
2. 光的反射光的反射定律指出，入射光线、反射光线和法线所在的平面是同一个平面，且入射角等于反射角。
反射现象广泛应用于镜面成像和光学仪器中。
3. 光的折射光的折射定律描述了光在介质间传播时的弯曲现象，折射定律指出，入射光线、折射光线和法线所在的平面是同一个平面，且入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两个介质的折射率之比。
4. 透镜透镜是光学仪器中常用的元件，广泛应用于眼镜、放大镜、望远镜等。
根据透镜的形状可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜能够使光线会聚，形成实像；凹透镜能够使光线发散，形成虚像。
5. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相互叠加而产生的干涉图样。
干涉现象广泛应用于干涉仪、光栅、薄膜等。
6. 光的衍射光的衍射是指光通过一个障碍物或通过一条狭缝后发生的弯曲现象。
衍射现象广泛应用于光栅、衍射光栅等。
7. 光的色散光的色散是指光的不同波长在介质中的传播速度不同而导致的色彩分离现象。
常见的色散现象包括折射色散和衍射色散。
8. 光的偏振光的偏振是指光的振动方向只在一个特定平面内的现象。
光的偏振应用于偏振片和光学仪器中。
9. 光的波粒二象性光既可以像波一样具有干涉和衍射现象，也可以像粒子一样具有光电效应等现象，这体现了光的波粒二象性。
10. 光学应用光学在现代科学技术中的应用非常广泛，如光通信、光存储、光谱分析、激光技术等。
光学在生物医学、材料科学、信息科学等领域发挥着重要作用。
以上是对高三光学知识点的简要总结，其中涵盖了光的传播特性、反射、折射、透镜、干涉、衍射、色散、偏振、波粒二象性以及光学应用等方面的内容。
高中物理学业水平测试光学知识点归纳
高中物理学业水平测试光学知识点归纳
光学是高中物理学中重要的知识点之一。
本文整理了高中物理学业水平测试中涉及的光学知识，帮助学生更好地复和准备考试。
1. 光的传播
- 光是电磁波，以直线传播。
- 光的传播速度为常数，约为3 × 10^8 m/s。
- 在介质中传播时，光会发生折射和反射现象。
2. 光的反射与折射
- 反射是光在界面上的反弹现象。
- 折射是光从一种介质进入另一种介质时改变传播方向和传播速度的现象。
3. 光的成像
- 光学仪器，如凸透镜、凹透镜和平面镜，可以成像。
- 凸透镜成像规律：物距、像距和焦距的关系。
- 凹透镜成像规律：物距、像距和焦距的关系。
- 平面镜成像规律：物距、像距和镜距的关系。
4. 光的干涉和衍射
- 干涉是两束或多束光相互叠加产生明暗干涉条纹的现象。
- 衍射是光通过小孔或绕过物体时发生的现象，形成衍射图样。
5. 光的颜色
- 光的颜色是由不同波长的光与眼睛的反应相互作用产生的。
- 白光经过三棱镜分光后可得到彩虹光谱。
以上是高中物理学业水平测试光学知识点的归纳。
希望这份文
档能帮助你更好地复光学知识，取得好成绩！。
高三物理光学知识点全面复习
高三物理光学知识点全面复习一、光的传播1.1 光的直线传播•定义：光在同种均匀介质中沿直线传播。
•实例：日食、月食、小孔成像、影子、激光准直。
1.2 光的折射•定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，这是光的折射现象。
•定律：斯涅尔定律，$\nicefrac{\Delta \sin \theta_1}{\Delta \sin \theta_2} = \nicefrac{v_1}{v_2} = \nicefrac{n_2}{n_1}$。
•实例：透镜、水底物体看起来浅、彩虹、海市蜃楼。
1.3 光的反射•定义：光照射到物体表面又返回的现象。
•定律：反射定律，入射角等于反射角。
•实例：平面镜成像、光滑物体反光、凸面镜、凹面镜。
二、光的波动性2.1 光的干涉•定义：两束或多束相干光在空间中相遇产生稳定的干涉现象。
•实例：双缝干涉、单缝衍射、迈克尔孙干涉仪。
2.2 光的衍射•定义：光通过狭缝或物体边缘时，发生弯曲现象。
•条件：孔径或障碍物尺寸与波长相当或更小。
•实例：单缝衍射、圆孔衍射、泊松亮斑。
2.3 光的偏振•定义：光波中，电场矢量在某一平面上振动的现象。
•实例：偏振片、马吕斯定律、自然光与偏振光。
三、光的量子性3.1 光电效应•定义：光照射到金属表面，电子被弹射出来的现象。
•定律：爱因斯坦光电效应方程，E k=ℎν−W0。
•实例：太阳能电池、光电管。
3.2 光的粒子性•定义：光具有粒子性质，每个光子具有能量E=ℎν。
•实例：康普顿效应、光电效应。
四、光的测量4.1 光的强度•定义：光的功率密度，表示光的亮度。
•单位：坎德拉（cd）。
4.2 光的颜色•定义：光的频率或波长决定的特性。
•实例：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
4.3 光的传播速度•定义：光在介质中传播的速度。
•公式：$v = \nicefrac{c}{n}$，其中c为真空中的光速，n为介质的折射率。
五、光学仪器5.1 透镜•分类：凸透镜、凹透镜、平面透镜。
高三光学知识点
高三光学知识点光学是物理学中的一门重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象及光的性质和相互作用规律。
在高三的物理学习中，光学知识点是不可或缺的一部分。
本文将围绕高三光学知识点展开讨论，帮助同学们加深对光学的理解。
1. 光的传播光是一种电磁波，它以光速在真空中传播。
光的传播可以遵循直线传播原理，即在均匀介质中，光线传播路径是直线。
2. 光的反射光线遇到边界面时，一部分光线返回原来的介质中，这种现象叫做光的反射。
光的反射遵循反射定律，即入射角等于反射角。
3. 光的折射光线从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象。
光的折射遵循折射定律，即入射角的正弦与折射角的正弦的比值是两种介质的折射率之比。
4. 薄透镜薄透镜是由两个或以上的球面界面分开的透明介质组成的。
根据透镜形状的不同，可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜使平行光线汇聚于焦点处，而凹透镜使平行光线发散。
5. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光相互叠加时产生的干涉现象。
产生干涉的条件是光源中有相干光，即同一波长、同一频率、同一相位的光。
6. 光的衍射光的衍射是指光通过孔径或物体边缘时发生的弯曲现象。
衍射有很多种形式，如狭缝衍射、单缝衍射、双缝干涉等。
7. 像的成因在光学中，像有实像和虚像之分。
实像是通过透镜或镜子形成的可投影在物体后的像，虚像则不能实际观察到。
像的成因是光线经过折射或反射后交汇于一点，形成的像。
8. 球面镜球面镜是由一个球面的一部分或两部分所组成的反射镜或折射镜。
根据球面镜的形状，可以分为凸透镜和凹透镜。
9. 光的颜色光的颜色是由光波的频率决定的。
光的颜色包括了可见光的各个颜色，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。
10. 光的偏振光的偏振是指光波的振动方向固定在某一平面内的现象。
只有在某些特定的条件下，光才会偏振。
偏振光可以通过偏振片进行筛选。
以上是高三光学知识点的简要介绍，通过对这些知识点的学习和理解，同学们将能够更好地掌握光学的基本原理和应用。
高中物理光学部分总结
高中物理光学部分总结光学辅导光学包括两大部分内容：几何光学和物理光学．几何光学（又称光线光学）是以光的直线传播性质为基础，研究光在煤质中的传播规律及其应用的学科；物理光学是研究光的本性、光和物质的相互作用规律的学科．一、重要概念和规律（一）、几何光学基本概念和规律1、基本规律光源发光的物体．分两大类：点光源和扩展光源．点光源是一种理想模型，扩展光源可看成无数点光源的集合．光线——表示光传播方向的几何线．光束通过一定面积的一束光线．它是温过一定截面光线的集合．光速——光传播的速度。
光在真空中速度最大。
恒为C=3×108m/s。
丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。
法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。
实像——光源发出的光线经光学器件后，由实际光线形成的．虚像——光源发出的光线经光学器件后，由发实际光线的延长线形成的。
本影——光直线传播时，物体后完全照射不到光的暗区．半影——光直线传播时，物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域．2．基本规律（1）光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射，将沿着原来的入射线方向反射或折射．（2）光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交，但互不扰乱，保持各自的规律继续传播。
（3）光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。
小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。
（4）光的反射定律反射线、人射线、法线共面；反射线与人射线分布于法线两侧；反射角等于入射角。
（5）光的折射定律折射线、人射线、法织共面，折射线和入射线分居法线两侧；对确定的两种介质，入射角（i）的正弦和折射角（r）的正弦之比是一个常数．介质的折射串n=sini/sinr=c/v。
全反射条件①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于临界角A，sinA=1/n。
3．常用光学器件及其光学特性（1）棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中，入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。
高中物理中的光学问题解析
高中物理中的光学问题解析光学是物理学中一个重要且广泛研究的领域，涉及到光的传播、反射、折射等现象。
在高中物理学习中，我们学习了各种光学问题和原理，如光的直线传播、镜面反射、折射定律等。
本文将对高中物理中的光学问题进行解析。
一、光的直线传播光在真空中的传播是直线传播，光的直线传播可以用光束模型来描述。
光束由一束平行的光线构成，而光线表示光的传播方向。
根据光线追踪原理，我们可以推导出光的直线传播规律，使得我们可以准确地描述光在光学器件中的传播路径。
二、镜面反射镜面反射是光学中常见的现象，它指的是光线射到光滑的镜面上，经过反射后的光线仍然保持入射角等于反射角的规律。
这个规律可以用光线反射定律来描述，即入射角等于反射角。
利用镜面反射定律，我们可以解决各种与镜面反射相关的问题，如确定反射光线的方向、物体在镜子中的像的位置等。
三、折射定律当光线从一种透明介质射入另一种透明介质中时，光线会发生折射现象。
折射定律是描述光线在折射过程中的行为规律，其表达方式为$n_1\sin(\theta_1)=n_2\sin(\theta_2)$。
其中，$n_1$和$n_2$分别代表两种介质的折射率，$\theta_1$和$\theta_2$分别代表光线与法线的夹角。
通过折射定律，我们可以解决光线从一个介质射入另一个介质时的折射角、反射角等问题。
四、凸透镜成像凸透镜是一种常见的光学器件，它可以将光线汇聚或发散。
根据凸透镜成像规律，我们可以确定物体在凸透镜中的像的位置、大小、性质等。
通常情况下，我们可以利用透镜公式来解决凸透镜成像问题，即$\frac{1}{f}=\frac{1}{d_o}+\frac{1}{d_i}$。
其中，$f$代表透镜的焦距，$d_o$和$d_i$分别代表物体距离透镜的距离和像距离透镜的距离。
五、光的干涉光的干涉是指两束或多束光线相互叠加而产生的干涉现象。
常见的光的干涉现象包括杨氏双缝干涉、等厚干涉等。
通过光的干涉现象，我们可以研究光的波动性质、光的干涉条纹以及测量微小长度等。
高三物理光学知识点总结归纳
高三物理光学知识点总结归纳在高三物理学习中，光学是一个重要的知识点。
它涉及到光的传播、折射、反射以及成像等内容。
本文将对高三物理光学知识点进行总结和归纳，以帮助同学们更好地理解和记忆相关知识。
一、光的传播光是一种电磁波，它能够在真空和各种介质中传播。
光线的传播遵循直线传播的原则，也就是光在空间中传播的路径是直线。
二、光的折射光线在从一种介质传播到另一种介质时，会因为介质的光密度不同而改变传播方向，这个现象称为光的折射。
光的折射遵循斯涅尔定律，即折射角与入射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
三、光的反射光线从一种介质射向另一种介质时，如果没有穿透并改变介质，会发生光的反射。
当入射角等于反射角时，光线成为正反射。
当入射角大于反射角时，光线成为斜反射。
四、成像成像是光学中非常重要的一个概念，它涉及到光线在各种光学仪器中的传播和折射。
在凸透镜中，我们常常研究物距、像距和焦距之间的关系。
通过凸透镜的规律，可以得出物距、像距和焦距之间的公式。
五、光的色散光的色散是指当光通过介质时，波长不同的光线在同一介质中的传播速度不同，从而使光线产生弯曲现象。
不同颜色的光线受到不同程度的折射和偏转，导致光的分离。
六、光的波动性和粒子性光既有波动性又有粒子性，这是由于光既可以表现为波动传播，又可以表现为光子的粒子特性。
这个概念在光的双缝干涉和光电效应等实验中得到了很好的验证。
七、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光线之间的相互作用，产生明暗、干涉条纹等现象。
光的衍射是指光通过孔隙或物体边缘时，发生弯曲和辐射现象。
这两个现象都是光学中重要的实验现象。
八、光的偏振光的偏振是指只在一个特定平面上振动的光。
光的偏振可以通过偏振片来实现。
常见的偏振现象包括偏振光的传播、偏振光的解析和偏振光的旋转等。
在高三物理中，光学知识点的理解和掌握是至关重要的。
通过对光的传播、折射、反射、成像、色散、波动性和粒子性、干涉、衍射、偏振等知识点的学习和实践，同学们可以更好地理解和应用这些知识。
物理光学基础知识点清单 2024高考总结及题型讲解
物理光学基础知识点清单 2024高考总结及题型讲解光学是物理学的一个重要分支，它研究光的传播、成像以及光与物质相互作用的规律。
在2024年的高考物理考试中，光学是一个非常重要的考点。
本文将为大家总结物理光学的基础知识点，并对可能出现的题型进行讲解。
1. 光的传播特性光是一种电磁波，具有波粒二象性。
在传播过程中，光线按直线传播，遵循反射、折射、散射等规律。
2. 光的折射规律当光从一种介质射向另一种介质时，会发生折射现象。
折射规律由斯涅尔定律给出，即入射角的正弦与折射角的正弦之比为两种介质的折射率之比。
3. 光的反射规律当光从一种介质射向同种介质的边界表面时，会发生反射现象。
反射规律由伦琴定律给出，即入射角等于反射角。
4. 光的色散现象光的色散是指光在经过某些介质或光的传播过程中发生频率分离的现象。
常见的色散现象有正常色散和反常色散。
5. 光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光相遇时，相互加强或相互抵消的现象。
光的衍射是指光通过孔径或者绕过障碍物后发生的偏离和扩散现象。
6. 光的偏振现象光的偏振是指光波中的振动方向在特定平面内进行的现象。
常见的偏振现象有偏振光的产生和偏振光的特性。
以上是物理光学的基础知识点，接下来我们将对可能出现的高考题型进行讲解。
1. 单选题单选题是一种常见的题型，考查基础知识的理解和运用。
例如，以下题目：【例题】光从光密介质射向光疏介质时，下列说法正确的是：A. 光的速度增加B. 光的频率降低C. 光的振动方向改变D. 光的波长变短正确答案为C，光的折射会导致光的振动方向改变。
2. 判断题判断题是一个考查基本原理理解和判断能力的题型。
例如，以下题目：【例题】光的反射规律是由斯涅尔定律给出的。
正确答案为错，光的反射规律由伦琴定律给出。
3. 计算题计算题是一个考查计算能力和物理公式运用的题型。
例如，以下题目：【例题】一束入射在玻璃-空气界面上的光线，入射角为45°，折射率为1.5。
高三物理第十五章光学
高三物理第十五章光学高考导航本章主要研究的是光在介质中传播的规律、物体经光学器件成像的规律以及光的本性.光学是物理学中开展较早的一个分支学科.以光的直线传播性质为根底,用几何的方法研究光在透明介质中传播的光学,称为几何光学的主要内容由两大局部组成.一局部是以光的直线传播为根底,通过对光的反射和折射等根本光现象的研究,讲述光的传播规律---反射定律和折射定律.另一局部是讲述平面镜、棱镜、透镜灯光学元件对光线的作用及其成像规律.考点精析一、什么是反射成像的“像〞？怎样确定“像〞的位置？1．“像〞的概念“物点〞发出的光线经过反射面反射后,反射光线〔或其反向延长线〕会聚点叫这“物点〞的“像点〞.所有“像点〞的集合即是物体的像.反射成的“像〞分“实像〞〔实际反射光线会聚的〕和“虚像〞〔反射光线的反向延长线会聚〕.显然,“像点〞必须在反射光线〔或其反向延长线〕上.2．像的位置确定由于像一定在反射光线〔或其反向延长线〕上,所以根据光的反射定律确定反射光线,即确定了“像〞的位置,如图14－1〔甲〕、〔乙〕所示...图14－1二、平面镜成像特点及可视像的范围从平面镜成像的光路图〔图14－2〕可知像的特点：图14－2〔1〕像与物以镜面为轴对称.〔2〕虚像；〔3〕与物体等大小.〔4〕正立的；.〔5〕像距和物距相等.掌握平面镜成像特点可以确定能够观察到平面镜中虚像的范围,如图14－3所示..由图中可见,“可视范围〞即是物体各点发出光线经反射后,反射光线的公共区域.画“可视范围〞光路,必须如图14－3所示,如直接画出〔如图14－4〕是错误的.图14－3 图14－4三、怎样理解折射率光在传播过程中,遇到两种介质的界面,除发生反射现象外,还可能发生折射,如图14－5所示.OB为反射光线,OC为折射光线.图14－5中学阶段只研究光由真空〔或空气〕射向介质或由介质射向真空〔或空气〕时发生的折射现象.光线偏折的情况,由介质决定.描述介质对光线的这种作用的物理量称“折射率〞.一般所说的介质折射率〔n〕是指光由真空射向介质,该介质对真空的折射率常称为绝对折射率：n=①式中c为真空中光速,v是光在该介质中的光速.由于不同频率的光在同一介质中传播速度不同,频率越大,其速度越小,因此,在同一介质对不同频率的光折射率不同,频率大的折射率也大.介质的折射率也可从光的入射角与折射角测得：n=②由式①可知,不能认为n与i 和r有关.四、什么是折射成的“像〞？怎样确定“像〞的位置？根据“像〞的概念,应用折射定理,确定物点发出的任意两条入射光线的折射光线,即可确定像的位置.如图14－6所示.14－6五、如何正确地画出光路图1．透镜成像光路图透镜成像属于折射成像,因此画成像光路必然应用折射定律,确定出折射光线即可确定像的位置.但是,一般都是应用“三条特殊光线〞中任意两条画成像光路,其三条特殊光线如图14－7所示.图14－7画出特殊光线时一定注意：〔1〕各种镜对光线的作用；〔2〕平行光轴的光线折射后折射光线通过该透镜的焦点.画成像光路图要标准,如图14－8.从成像光路中我们总结出两条“特殊线〞：〔1〕物点、像点、光心在一条直线上,应用这条“特殊线〞可以确定镜的位置.〔2〕平行光轴的光线的入射点〔如图中C点〕、像点、焦点在一条直线上.应用这条“特殊线〞可以确定透镜的焦点位置.图14－8〔a〕图14－8〔b〕2．光传播方向光路图光线通过“光具〞后,光路发生改变,改变后的光路是遵守光的传播规律的.因此,能正确画出光传播方向的光路图,自然反映了对光学根本规律掌握的情况,因此也是很重要的.从图14－9中我们应注意以下几点：图14－9〔1〕画出代表性光线,不是题中给出多少光线都要一一画出.〔2〕光线由光密介质射向光疏介质时,一定要注意是否可能发生全反射.六、透镜成像公式*与成像规律1．成像公式.= +m= =应用时要注意各物理量的符号：焦距〔f〕:物距〔u〕:像距〔v〕:m为线放大率〔h′为像长,h为物长〕,面放大率为m2. 2．成像规律透镜成像规律,可由对求成像公式的讨论得出,如下表凸透镜物距像距像的大小像的虚实像的倒正u=∞异侧f缩小实像倒立u＞2f异侧f＜v＜2f缩小实像倒立u=2f异侧u=2f 等大小实像倒立f＜u＜2f异侧u＞2f放大实像倒立u=f异侧∞不成像u＜f异侧u＞f放大虚像正立凹透镜任意处同侧u＜f缩小虚像正立像〔同性质的〕和物运动方向相同.七、光的干预现象及应用1．条件相干光〔频率相同,相差恒定〕.相干光源有：双缝、双镜和薄膜等.2．现象明、暗相间条纹.〔1〕明纹位置：该点到两光源距离差〔光程差〕：Δs=2n· ,n=0,1,2,…〔2〕暗纹位置：该点到两光源距离差：Δs=〔2n＋1〕· ,n=0,1,2,…〔3〕两相邻明〔或暗〕纹间距离大小与光的波长有关：〔当双缝距离d一定,光源到屏距离L一定时〕波长越长,相距越宽〔Δx =λ〕.3．应用〔1〕用干预法检查平面,如图15－1所示,假设干预条纹弯曲那么说明该平面不平.〔2〕增透膜：减少反射损失,增强了透射光的强度,其厚度为入射光在薄膜中波长的 .图15－1八、各种电磁波产生的机理与特性分析光谱分析仪器：分光镜.分光镜的构造原理：三棱镜,将不同频率的光分开〔色散〕.平行光管：两局部组成,一端有狭缝,另一端有一凸透镜,狭缝射入的光线经凸透镜后变成平行光线,射到三棱镜上.因此,观察时,需将狭缝调解在凸透镜的焦点.十、光电效应光照射物体,由物体发射出电子的现象叫光电效应.光电效应使光的波动理论遇到困难.1．研究光电效应规律的装置如图15－2所示,图中K板是阴极〔金属〕,A板为阳极,R为分压电阻.图15－22．光电效应规律〔1〕光电效应产生条件：任何一种金属,都有一个极限频率,入射光频率必须大于这个频率,υ＞υ0.才能产生光电效应.〔2〕光电效应产生的时间极短,t≤19－9s.〔3〕产生光电效应,单位时间金属放出的光电子数与入射光强度成正比〔n0=〕.光强是描述垂直光传播方向上单位时间、单位面积接受光能多少的物理量〔E=n0hυ〕.〔4〕光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大,如图15－3所示.图15－3光电效应规律中〔1〕、〔2〕、〔4〕都是光的波动理论无法解释的.3．光子说爱因斯坦鉴于光电效应的规律无法由光的波动理论解释,根据普朗克对电磁波“量子化〞的研究而得到启发,提出光是由光源发出的光子,其能量为E= hυ,很好地解释了光电效应的产生和规律.真题解析1．图15－3中一个点光源S对平面镜成像,设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间的夹角为30°,那么光源的像S',将〔〕.图15－3A．以速率0.5v沿S'S连线向S运动B．以速率v沿S'S连线向S运动C．以速率沿S'S连线向S运动D．以速率2v沿S'S连线向S运动〔2022·北京·春招〕【答案】〔B〕【解析】由物像的对称性可知：像一定沿S'S方向运动.设经时间t,镜的位移：AB＝vt图15－22由图可知：OO'＝AB sin30°＝那么该时间内像的位移：因此,像的速度为B答案正确.2．A与B是两束平行的单色光,它们从空气射入水中的折射角分别为r A、r B,假设r A＞r B,那么〔〕.A．在空气中A的波长大于B的波长B．在水中A的传播速度大于B的传播速度C．A的频率大于B的频率D．在水中A的波长小于B的波长〔2000·全国〕【答案】〔A、B〕【解析】由于γA＞γB,所以n A＜n B,f A＜f B,在空气中光速都是一样,λA＞λB,A正确,又由于v＝c／n,所以在水中A光的传播速度大于B光的速度,C、D不正确.说明同一媒质,对不同频率的光折射率是不同的,频率越大的光,折射率也越大,折射角就越小.而频率越大,波长越短,在水中B光的波长就更短了,可以写成λ水＝λ0/n,λ0表示在空气中的波长.8．如图15－5所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质,一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中〔〕.图15－5A．1、2、3〔彼此平行〕中的任一条都有可能B．4、5、6〔彼此平行〕中的任一条都有可能C．7、8、9〔彼此平行〕中的任一条都有可能D．只能是4、6中的某一条〔2001·全国综合〕【答案】〔B〕【解析】未知透明介质可以看做是平行介质板,出射光线一定与入射光线平行,但由于该介质的折射率与玻璃折射率的关系未知,当介质折射率与玻璃相同时,出射线为5；小于玻璃折射率时出射光线为6；大于玻璃折射率时出射光线为4.答案为B.3．如图15－10,光线以入射角i从空气射向折射率n＝的透明媒质外表.图15－10〔1〕当入射角i＝45°时,求反射光线与折射光线的夹角θ.〔2〕当入射角i为何值时,反射光线与折射光线间的夹角θ＝90°？〔99·上海〕【答案】〔1〕θ＝105°〔2〕 </P< p>【解析】〔1〕如图15－27设折射角为r,由折射定律图15－27得r＝30°而i'＝i＝45°∴θ＝180°－45°－30°＝105°〔2〕此时i'＋r＝90°sin r＝cos i代入折射定律得4．〔1〕用简明的语言表述临界角的定义.〔2〕玻璃和空气相接触,试画出入射角等于临界角时的光路图,并标明临界角.〔3〕当透明介质处在真空中时,根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角的关系式.〔2000·北京·春招〕【解析】〔1〕光从光密介质射到光疏介质中,折射角为90°时的入射角叫做临界角.〔2〕如图15－29所示,θc为临界角.图15－29〔3〕用n表示透明介质的折射率,θc表示临界角,由折射定律5．如图15－16所示,p字形发光物经透镜L在毛玻璃光屏M上成一实像,观察者处于E处,他看到屏M 上的像的形状为〔〕.图15－16A．q B．p C．d D．b〔2001·全国〕【答案】〔C〕【解析】由于所有点发出的光线均经过光心,因此成实像时,像不仅上、下倒置,而且左、右也相反,因此C正确.6．图中L是凸透镜,OO'是它的主轴,AB是垂直于主轴的光源,P是垂直于主轴的光屏．当两者到透镜的距离相等时,在光屏上得到清楚的像,如将AB向右移动任意一段距离后,再移动P,那么在P上〔〕.图15－17A．总能得到缩小的像B．总能得到放大的像C．可能得到放大的像,也可能得到缩小的像D．可能得到放大的像,也可能得不到像〔2022·北京·春招〕【答案】〔D〕【解析】题中当AB、P与L距离相等得到清楚的像,此时物距为2f,假设AB向右移动,那么物距可能在f与2f之间,也可能小于f,既可能成放大实像,也可能成虚像,而虚像不能成在屏上,因此D正确.7．如图15－19,一光源位于金属圆筒内部轴线上A轴点,与筒B端的距离为d,d无法直接测量,另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座.现用这些器材测量d.为此,先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上,令圆筒细线与透镜主光轴重合,屏与光源的距离足够远,使得移动透镜时,可在屏上两次出现光源的像.将圆筒及光屏位置固定,由光路的可逆性可知,第一次成像的像距等于第二次成像的物距,然后进行以下的测量：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________用测得的物理量可得d＝____________________________________________.〔应说明各符号所代表的物理量〕图15－19〔2000·全国〕【答案】〔d＝v－L〕【解析】移动透镜,当屏上得到光源清楚像时,测量像v；继续移动透镜,当屏上得到光源的另一个清楚的像时,测量端面B与透镜的距离L,用测得的物理量可得：d＝v－L说明由于光源s与屏的位置不动,且两者间的距离足够远,保证s与屏间距大于4f.在移动透镜时可在屏上两次成像,根据光路的可逆性,透镜由端面B开始向屏移动时,第一次成像的像距将等于第二次成像时的物距.由此即可测出d.根据上述原理,所测得的物理量不同,所以表示的结果将不同.例如可测第一次成像时B到透镜的距离L,第二次成像时的像距v2,得d＝v2－L也可测量两次成像的像距v1和v2,第二次成像时端面B到光屏的距离L,得d＝v1＋v2lL,也可以测第一次成像的像距v1和端面B到透镜的距离L,两次成像透镜移动的距离ΔL,那么d＝v1－L－ΔL.……总之表示的形式很多,但其原理都是一个,那就是光路的可逆性,共轭成像原理.8．做测定凸透镜焦距的实验时,把蜡烛和光屏放在透镜的主光轴上,与主光轴垂直,假设这时在它们之间无论怎样移动透镜,光屏上都得不到清楚的蜡烛像,那么应采取的举措是______________________.为了求得凸透镜的焦距,测出蜡烛到光屏的距离L和蜡烛在光屏上两次成像时透镜的两个位置之间的距离d,那么该透镜的焦距f＝____________________________________________.〔2001·北京·春招〕【答案】〔加大蜡烛与光屏之间的距离,〕【解析】要在屏上成像〔实像〕,其条件是L≥4f.当L＜4f时,无论怎样移动透镜,在屏上都得不到像.9．市场上有种灯具俗称“冷光灯〞,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处,这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃外表上镀一层薄膜〔例如氟化镁〕,这种膜能消除不镀膜时玻璃外表反射回来的热效应最显著的红外线,以λ表示此红外线的波长,那么所镀薄膜的厚度最小应为〔〕.A．B．λC．λD．λ〔2001·全国综合〕【答案】〔B〕【解析】当两束反射光的程差 ,此时干预减弱,因此d最小时k为0,即 ,B正确.10．图16－4为X射线管的结构示意图,E为灯丝电源.要使射线管发出X射线,须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压〔〕,图16－4A．高压电源正极应接在P点,X射线从K极发出B．高压电源正极应接在P点,X射线从A极发出C．高压电源正极应接在Q点,X射线从K极发出D．高压电源正极应接在Q点,X射线从A极发出〔2000·全国〕【答案】〔D〕【解析】图中K是阴极,A是阳极,阴极的钨丝接上低压电源后,就发射电子,假设在A、K间接上几万伏的高压电源,使由阴极K发射的电子就被加速,高速的电子流撞击到阳极A上,就打出了X光束,所以D正确.11．A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像,其中图A是光的_________〔填干预或衍射〕图像.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径___________〔填大于或小于〕图B所对应的圆孔的孔径.图16－5〔2001·上海〕【答案】〔衍射,小于〕12．在X射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能.阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c,那么可知该X射线管发出的X光的〔〕.A．最短波长为B．最长波长为C．最小频率为D．最大频率为〔2001·全国〕【答案】〔D〕【解析】波长最短的光子能量最大,得到：eU＝hv即 ,最短波长为 ,A错误；光子的最小能量无法确定,对应的最大波长也无法确定,B错误；由前式可知最大频率为 ,D正确.</P< p>13．光电效应实验的装置如图16－7所示,那么下面说法中正确的选项是〔〕.图16－7A．用紫外光照射锌板,验电器指针会发生偏转B．用红色光照射锌板,验电器指针会发生偏转C．锌板带的是负电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷〔2001·上海〕【答案】〔A、D〕〔2000·上海〕14．金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中,要使铯外表发出的光电子的最大动能为1.0eV,入射光的波长应为________m.〔2000·天津〕【答案】4.3×10－7【解析】由爱因斯坦光电效应方程可得：15．请将下面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：_____、_______、_______,任选其中二位科学家,简要写出他们在物理学上的主要奉献各一项：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________〔2001·上海〕【答案】伽利略,牛顿爱因斯坦；伽利略：望远镜的早期创造；将实验方法引进物理学等；牛顿：发现运动定律,万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应,相对论等.。
高考物理光学
高考物理光学导语光学是物理学的一个重要分支，研究光的传播、相互作用以及光与物质的关系。
在高考物理中，光学是一个重点考察的内容。
本文将介绍高考物理光学的相关知识，包括光的传播、折射定律、光的成像等内容，希望对同学们复习和备考有所帮助。
光的传播光是一种电磁波，在真空中的传播速度是常数，即光速，约为3×10^8 m/s。
光在不同媒质中的传播速度不同，常用折射率来描述。
光的传播路径可以用光线来表示，光线是垂直于光波传播方向的直线。
光线在传播过程中会发生折射、反射等现象。
折射定律折射是光线从一种媒质传播到另一种媒质时发生的现象。
根据折射定律，入射角和折射角之间的关系可以用下面的公式表示：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中，n₁和n₂分别是两种媒质的折射率，θ₁和θ₂分别是入射角和折射角。
折射定律可以用来解释光在不同媒质中的传播路径和光的折射现象。
光的成像光的成像是指光线经过光学器件（如透镜、凸面镜等）后，在屏幕上形成图像的过程。
根据光的传播特性，光的成像可以分为实像和虚像。
实像是通过实物光线产生的，可以在屏幕上看到；虚像是通过透镜或镜面折射或反射出来的光线产生的，不能在屏幕上看到。
在实际的光学系统中，透镜常用于成像。
通过透镜成像时，可以利用薄透镜成像公式来计算物体距离、像距离、焦距等。
光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光线相遇时产生的互相干涉的现象。
常见的干涉现象有杨氏实验、牛顿环等。
光的衍射是指光线通过障碍物或通过狭缝时产生的波的扩散现象。
衍射现象可以用来解释光的宽度、颜色等问题。
在高考物理中，光的干涉和衍射是一个重点考察的内容，同学们需要熟练掌握相关知识点和计算方法。
总结光学作为高考物理的一个重点内容，涵盖了光的传播、折射定律、光的成像以及光的干涉和衍射等知识点。
同学们应该理解光学基本概念，掌握光传播和折射定律的计算方法，熟练运用薄透镜成像公式，了解光的干涉和衍射现象以及计算方法。
通过对光学知识的学习和复习，同学们能够更好地应对高考物理中的相关题目，并取得优异的成绩。
物理光学基础2024高考知识点清单和总结题型总结
物理光学基础2024高考知识点清单和总结题型总结光学是物理学的重要分支，研究光的传播和相互作用规律。
在2024年的高考中，物理光学也是一个重要的考点。
为了帮助同学们系统地学习和复习光学相关知识，下面将给出物理光学基础2024高考知识点清单和总结题型总结。
一、物理光学基础知识点清单：1. 光的直线传播：光的直线传播路径和光在各种介质中的速度。
2. 光的反射：光的反射规律、镜面反射和平面镜成像。
3. 光的折射：光的折射定律、光的折射和透射现象。
4. 光的色散：光的色散现象、折射角、入射角和折射率之间的关系。
5. 光的干涉：光的干涉现象、干涉条纹和光的相位差。
6. 光的衍射：光的衍射现象、单缝衍射和双缝干涉。
7. 光的偏振：光的偏振现象、偏振光的特性和偏振片的原理。
二、物理光学基础知识点总结题型总结：在高考中，物理光学的考察形式一般为选择题、填空题、解答题和应用题等。
下面将给出一些常见的题型和解题技巧。
1. 选择题：选择题是最常见的考察形式，要求考生选择正确的答案。
解答这类题目时，要注意各个选项之间的差异，并灵活运用所学到的知识点进行分析。
2. 填空题：填空题一般要求考生根据题目提供的信息填写正确的答案。
解答这类题目时，要注意问题的关键词，并准确运用相应的公式和定律进行计算。
3. 解答题：解答题要求考生给出详细的解题步骤和答案。
解答这类题目时，要注意条理清晰，逻辑性强，同时给出相关的计算和推理过程。
4. 应用题：应用题是将所学到的知识应用于实际问题的解决中。
解答这类题目时，要注意将问题抽象为光学问题，并运用所学到的理论进行分析和计算。
总结：物理光学作为高中物理的重要内容，掌握好光学基础知识对于高考来说非常重要。
希望同学们能通过对物理光学基础知识点的清单和总结题型的总结，加深对光学的理解和掌握，为2024年的高考做好充分准备。
同时，建议同学们多做光学相关的习题和真题，加深对知识点的理解，并培养解题的灵活性和思考能力。
高考物理光学基础知识点速记
高考物理光学基础知识点速记光学是高中物理的重要组成部分，在高考中也占据着一定的比重。
掌握好光学的基础知识，对于提高物理成绩和理解物理世界有着重要的意义。
下面我们就来一起快速回顾一下高考物理光学的基础知识点。
一、光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播。
这是光传播的最基本规律。
小孔成像、日食、月食等现象都是光沿直线传播的有力证明。
光速：光在真空中的传播速度是一个常量，约为 3×10⁸ m/s。
在其他介质中，光的传播速度会变慢。
二、光的反射反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
镜面反射和漫反射：镜面反射是指平行光照射到光滑表面时，反射光线仍然平行的现象；漫反射则是平行光照射到粗糙表面时，反射光线向各个方向散开的现象。
我们能从不同方向看到不发光的物体，就是因为物体表面发生了漫反射。
三、光的折射折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率。
折射率反映了光在不同介质中传播速度的差异。
四、全反射当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角增大到某一角度，折射光线就会消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
发生全反射的条件是：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。
临界角：折射角等于 90°时的入射角。
五、光的色散白光通过三棱镜后会发生色散现象，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。
这是因为不同色光在同一介质中的折射率不同，导致它们的折射程度不同。
六、光的干涉两列频率相同、振动情况相同、相位差恒定的光波相遇时，会使某些区域的光振动加强，某些区域的光振动减弱，并且加强和减弱的区域相互间隔，这种现象叫做光的干涉。
双缝干涉：通过双缝干涉实验，可以观察到明暗相间的条纹，相邻两条亮条纹（或暗条纹）之间的距离与光的波长、双缝间距以及双缝到光屏的距离有关。
高三物理学科中的光学知识点总结与应用
高三物理学科中的光学知识点总结与应用光学是物理学中的重要分支，它研究光的产生、传播和变化等现象，涵盖了广泛的知识和应用。
在高三物理学科中，光学作为一个重要的模块，需要深入学习和理解。
本文将从光的特性、光的传播、光的折射与反射等几个方面，对高三物理学科中的光学知识点进行总结，并探讨其应用。
一、光的特性光既具有粒子性，又具有波动性。
粒子性体现在光的光子是能量量子，具有能量和动量；波动性体现在光的干涉、衍射等现象。
二、光的传播光在真空中的传播速度是恒定的，为光速c，大约是3.00×10^8米/秒。
光的传播方向遵循直线传播原理，光线是垂直于光的传播方向的线。
当光线在介质之间传播时，会发生折射和反射。
三、光的折射与反射光的折射是指光线由一种介质传播到另一种介质时，由于介质的不同导致光线的偏离。
光的折射遵循斯涅尔定律，即入射角、折射角和两个介质的折射率之间满足的关系式。
光的反射是指光线遇到界面时，由于介质的不同，光线发生改变方向而返回原来的介质。
四、光的成像光的成像是光学的一项重要应用，通过光的传播和折射，可以获得物体的像。
常见的成像方式有凸透镜成像和凹透镜成像。
凸透镜成像是指光线通过凸透镜后，会交叉成像；凹透镜成像是指光线通过凹透镜后，会分散成像。
五、光的色散光的色散是指光在不同介质中传播时，由于介质的折射率不同，不同波长的光线会发生偏折，导致颜色分离现象。
这一现象常见于光的折射和光的衍射过程中。
光学在现实生活中有广泛的应用，下面以几个实例进行说明。
应用一：光纤通信光纤通信是基于光的全内反射原理来进行信息传输的技术。
光纤中的光通过全内反射不断传播，使得光信号可以在光纤中传输很长的距离，而且具有高速、大带宽等优势。
光纤通信已经在电信、因特网等领域得到广泛应用。
应用二：光学仪器光学仪器是利用光学原理设计并制造的仪器，广泛应用于科学研究、医疗、测量等领域。
例如，显微镜、望远镜、光谱仪等都是光学仪器的代表。
高考物理光学ppt课件
折射现象
折射率与光速的关系
不同介质中光速不同，折射率与光速 成反比。
光从一种介质斜射入另一种介质时， 传播方向发生改变的现象，如棱镜分 光、透镜成像等。
2024/1/25
9
全反射与临界角
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于某一特定 角度（临界角），则光线完全反射回原介质，不再进入光疏介质。
2024/1/25
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06 高考物理光学备考策略
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熟悉考纲要求和考试形式
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仔细阅读并理解高考物理考纲中 光学部分的要求，明确考试形式 和评分标准。
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了解历年高考物理光学试题的命 题规律和难易程度，为备考制定 合理的复习计划。
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系统复习光学基础知识
熟练掌握几何光学的 基本概念和规律，如 光的反射、折射、全 反射等。
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全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于临界角，就会 发生全反射现象。
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考点二：透镜成像原理及应用
透镜的分类及特点
凸透镜和凹透镜的形状、光学性质及其成像特点 。
透镜成像规律
物体在透镜的不同位置时，成像的位置、大小和 倒正情况。
透镜的应用
了解透镜在日常生活、生产和科研中的应用，如 照相机、投影仪、放大镜等。
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光的干涉现象及应用
双缝干涉
光通过两个小缝后，在屏幕上产 生明暗相间的干涉条纹，用于测
量光的波长。
薄膜干涉
高中物理光学知识
高中物理光学知识光学是物理学中的一个重要分支，它研究光的传播、反射、折射、衍射和干涉等现象。
在高中物理学习中，光学知识是不可或缺的一部分。
本文将以常见的光学现象和原理为主线，介绍高中物理光学知识。
一、光的传播和反射光是一种电磁波，可以传播在真空、气体、液体和固体等介质中。
在光的传播过程中，遵循直线传播的原理，即光在同一介质中传播的路径是直线。
光的反射是指光从一种介质射向另一种介质时，在两种介质交界面上发生改变方向的现象。
按照反射定律，入射角等于反射角，即入射光线、反射光线和法线三者在同一平面内，角度相等。
二、光的折射光的折射是指光从一种介质射向另一种介质时，由于介质的折射率不同，光线改变方向的现象。
根据斯涅尔定律，入射光线、折射光线和法线三者在同一平面内，且满足折射定律：入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
根据折射定律，我们可以推导出光在不同介质中的传播速度和路径的变化规律。
例如，当光由光疏介质（折射率较小）射向光密介质（折射率较大）时，光线向法线方向弯曲，传播速度减小；反之，光由光密介质射向光疏介质时，光线远离法线方向，传播速度增加。
三、光的衍射和干涉光的衍射是指光通过一个或多个障碍物时，发生绕射现象，波面弯曲的过程。
当光通过一个狭缝或一个较小的开口时，光的波前会呈现出圆弧形，这就是光的衍射现象。
光的干涉是指两束或多束光相遇时，由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹。
干涉现象可以分为构造干涉和破坏干涉两种情况。
构造干涉是指相干光波的叠加形成明暗干涉条纹，而破坏干涉是指相干光波的相消干涉。
干涉与衍射是光学中的两个重要现象，它们不仅可以帮助我们认识光的本质，还在实际应用中有着广泛的用途。
例如，薄膜干涉被广泛应用于光学镀膜和光学仪器中，从而实现对光的反射和透射性能的控制和改善。
四、光的色散和光谱光的色散是指光在经过介质时，不同波长的光线由于折射率与波长的关系不同而发生分离的现象。
根据色散现象，我们可以了解到光的组成以及不同波长光线的折射性质。
高考物理知识大全十八：物理光学
高考物理知识大全十八：物理光学物理光学是物理学中的一个重要分支，主要研究光的传播、反射、折射、干扰、衍射、偏振等现象。
下面将介绍一些常见的物理光学知识。
1.光的传播光是一种电磁波，它可以在真空中或介质中传播。
在真空中，光传播速度为299792458m/s，符号为c，是自然界中速度最快的物体。
在介质中，光的传播速度会受到介质光密度的影响。
2.光的反射当一束光线照射到平滑的表面上时，光线会反射回去。
反射的规律可以用反射定律来描述，即入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
4.光的干涉当两束光线相遇时，它们会互相干涉。
如果两束光线处于同相位，它们会相互增强，形成明纹；如果两束光线处于反相位，它们会相互抵消，形成暗纹。
干涉实验可以用干涉仪来进行。
当光线通过一个小孔或经过一个细缝时，它会发生衍射现象。
衍射现象的形成可以用赫姆霍兹衍射公式来描述，即衍射角正比于波长，反比于衍射孔或衍射缝的直径。
6.光的偏振光在传播过程中，由于波的振动方向不同，光的振动方向也不同。
光的振动方向恒定的光称为偏振光。
偏振光的光学性质与非偏振光有所不同，例如偏振光可以被偏振器过滤。
7.全反射全反射是光线从光密度较大的介质向光密度较小的介质传播时出现的现象。
当入射角大于一定角度时，光线将完全反射回来，而不再发生折射。
全反射的角度称为临界角。
8.光的色散光在不同介质中的光速不同，导致不同波长的光在折射或反射时的折射角不同，这种现象被称为光的色散。
光的色散是光谱分析的基础，也是彩虹产生的原理。
以上就是物理光学中的一些基础知识，掌握这些知识对于理解光学现象和应用都有很大的帮助。
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第十四章 高三物理光学一、光的直线传播1.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的前提条件是在同一种介质，而且是均匀介质。
否则，可能发生偏折。
如光从空气斜射入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。
当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，将发生明显的衍射现象，光线将可能偏离原来的传播方向。
解光的直线传播方面的计算题（包括日食、月食、本影、半影问题）关键是画好示意图，利用数学中的相似形等几何知识计算。
例1. 如图所示，在A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S 。
现将小球从A 点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是A.匀速直线运动B.自由落体运动C.变加速直线运动D.匀减速直线运动解：小球抛出后做平抛运动，时间t 后水平位移是vt ，竖直位移是h = gt 2，根据相似形知识可以由比例求得t t vgl x ∝=2，因此影子在墙上的运动是匀速运动。
2.光速光在真空中的转播速度为c =3.00×108m/s 。
⑴光在不同介质中的传播速度是不同的。
根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过c 。
⑵近年来（1999-）科学家们在极低的压强（10-9Pa ）和极低的温度（10-9K ）下，得到一种物质的凝聚态，光在其中的速度降低到17m/s ，甚至停止运动。
⑶也有报道称在实验中测得的光速达到1011m/s ，引起物理学界的争论。
二、反射 平面镜成像1.像的特点平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面为对称。
2.光路图作法根据平面镜成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补光路图。
3.充分利用光路可逆在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。
（眼睛在某点A 通过平面镜所能看到的范围和在A 点放一个点光源，该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。
） 4.利用边缘光线作图确定范围 例2 如图所示，画出人眼在S 处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。
解：先根据对称性作出人眼的像点S /，再根据光路可逆，设想S 处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。
图中画出了两条边缘光线。
例3. 如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面镜可看到AB 完整像的范围。
解：先根据对称性作出AB 的像A /B /，分别作出A 点、B 点发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们的公共区域（交集）。
就是能看到完整像的范围。
x 1 2三、折射与全反射1.折射定律 折射定律的各种表达形式：021sin 1sin sin C v c n ='===λλθθ (θ1为入、折射角中的较大者。
)折射光路也是可逆的。
2.各种色光性质比较可见光中，红光的折射率n 最小，频率ν最小，在同种介质中（除真空外）传播速度v 最大，波长λ最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C 最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。
以上各种色光的性质比较在定性分析时非常重要，一定要牢记。
3.边作图边计算有关光的折射和全反射，在解题时要把计算和作图有机地结合起来，根据数据计算反射角、折射角，算一步画一步，画一步在根据需要算一步。
作图要依据计算结果，力求准确。
例4. 直角三棱镜的顶角α=15°, 棱镜材料的折射率n =1.5，一细束单色光如图所示垂直于左侧面射入，试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。
解：由n =1.5知临界角大于30°小于45°，边画边算可知该光线在射到A 、B 、C 、D 各点时的入射角依次是75°、60°、45°、30°，因此在A 、B 、C 均发生全反射，到D 点入射角才第一次小于临界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。
4.光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。
光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。
光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。
这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。
例5. 如图所示，一条长度为L =5.0m 的光导纤维用折射率为n =2的材料制成。
一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。
求：⑴该激光在光导纤维中的速度v 是多大？⑵该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？解：⑴由n=c/v 可得v =2.1×108m/s⑵由n=sin α/sin r 可得光线从左端面射入后的折射角为30°，射到侧面时的入射角为60°，大于临界角45°，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面。
由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s =2L /3，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t =s /v =2.7×10-8s 。
四、棱镜1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。
入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。
（若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。
）作图时尽量利用对称性（把棱镜中的光线画成与底边平行）。
由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大。
）例6. 如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M ，若用n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是A.n 1<n 2，a 为红光，b 为蓝光B.n 1<n 2，a 为蓝光，b 为红光C.n 1>n 2，a 为红光，b 为蓝光D.n 1>n 2，a 为蓝光，b 为红光解：由图可知，b 光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。
4.全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。
选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o （右图1）或180o （右图2）。
要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
例7. 如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。
它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。
尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射解：利用全反射棱镜使入射光线偏折180°，光线应该从斜边入射，在两个直角边上连续发生两次全反射。
所以选C 。
5.玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。
当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射后就发生色散；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
例8. 如图所示，两细束平行的单色光a 、b 射向同一块玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出。
已知玻璃对单色光a 的折射率较小，那么下列说法中正确的有 A.进入玻璃砖后两束光仍然是平行的B.从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行C.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了D.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同解：进入时入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，两束光在玻璃内不再平行，但从下表面射出时仍是平行的。
射出时两束光之间的距离根据玻璃砖的厚度不同而不同，在厚度从小到搭变化时，该距离先减小后增大，有可能和入射前相同（但左右关系一定改变了）。
例9. 如图所示，AB 为一块透明的光学材料左侧的端面。
建立直角坐标系如图，设该光学材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小。
现有一束单色光a 从原点O 以某一入射角θ由空气射入该材料内D.解：如图所示，由于该材料折射率由下向上均匀减小，可以设想将它分割成折射率不同的薄层。
光线射到相邻两层的界面时，如果入射角小于临界角，则射入上一层后折射角大于入射角，光线偏离法线。
到达更上层的界面时入射角逐渐增大，当入射角达到临界角时发生全反射，光线开始向下射去直到从该材料中射出。
例10. 如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足 A.折射率必须大于2 B.折射率必须小于2C.折射率可取大于1的任意值D.无论折射率是多大都不可能 解：从图中可以看出，为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出，θ1和θ2都必须小于临界角C ，即θ1<C ，θ2<C ，而θ1+θ2=90°，故C >45°，n =1/sin C <2，选B 答案。
例11. 如图所示，一束平行单色光a 垂直射向横截面为等边三角形的棱镜的左侧面，棱镜材料的折射率是2。
试画出该入射光射向棱镜后所有可能的射出光线。
解：由折射率为2得全反射临界角是45°。
光线从左侧面射入后方向不发生改变，射到右侧面和底面的光线的入射角都是60°，大于临界角，因此发生全反射。
反射光线分别垂直射向底面和右侧面。
在底面和右侧面同时还有反射光线。
由光路可逆知，它们最终又从左侧面射出。
所有可能射出的光线如图所示。
五、光的波动性1.光的干涉光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。
（相干波源的频率必须相同）。
形成相干波源的方法有两种：⑴利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。
⑵设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。
下面4个图分别2.⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= n λ（n=0，1，2，……） ⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即δ=)12(2-n λ（n=0，1，2，……） 相邻亮纹（暗纹）间的距离λλ∝=∆dl x 。
用此公式可以测定单色光的波长。
用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。
例12. 用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。
下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离，Δx 将增大B.如果增大双缝之间的距离，Δx 将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx 将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx 将增大S b解：公式λdl x =∆中l 表示双缝到屏的距离，d 表示双缝之间的距离。