考点16 光学
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。
2020物理高考备考专题《光学》(附答案解析版)
专题十二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、物理情景和数学几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．知识点一、几何光学的常见现象决定式:n＝临界角：sin C＝知识点二、光的干涉、衍射和偏振现象出现明暗条纹的条件:路程差Δs＝nλ,明条纹;Δs＝(n＋)λ,暗条纹相邻条纹间距:Δx＝λ应用:(1)光干涉法检查平面的平整度(2)在光学镜头上涂增透膜d＝λ【特别提醒】(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波.(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.知识点三、光电效应及光的波粒二象性物质波的波长λ＝高频考点一、光的折射、全反射例1．（2019·天津卷）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖B．选用两光学表面平行的玻璃砖C．选用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=______。
（用图中线段的字母表示）【答案】①AD ②D ③AC BD【解析】①采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，因此AD正确，光学表面是否平行不影响该实验的准确度，因此B错误，应选用细一点的大头针因此C错误。
高中物理光学知识点总结归纳
高中物理光学知识点总结归纳考点一：光的直线传播和光的反射光的折射定律、折射率全反射、光导纤维实验：测量玻璃的折射率【知识点】光的直线传播.光的反射一、光源1.定义：能够自行发光的物体.2.特点：光源具有能量且能将形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播。
二、光的直线传播1.光在同一均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C=3×108m/s;各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即v2.本影和半影(l)影：影是自光源发出并与投影物体表切的光线在背光面的后方围成的区域.(2)本影：发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.(3)半影：发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.(4)日食和月食：人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住，便分别能看到月偏食和月全食.3.用眼睛看实际物体和像用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理：角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。
发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后，在视网膜上会聚于一点，引起感光细胞的感觉，通过视神经传给大脑，产生视觉。
三、光的反射1.反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和人射光线分居法线两侧，反射角等于入射角.分类：光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。
发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。
镜面反射和漫反射都遵循反射定律.4.光路可逆原理：所有几何光学中的光现象，光路都是可逆的.四、平面镜的作用和成像特点(1)作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的聚散性质.(2)成像特点：正立等大的虚像，物和像关于镜面对称.(3)像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换光的折射、全反射一、光的折射1.折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生改变的现象.2.折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线异侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.3.在折射现象中光路是可逆的.二、折射率1.定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率.注意：指光从真空射入介质.2.公式为注：折射率总大于13.各种色光性质比较：红光的n最小，ν最小，在同种介质中(除真空外)v最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角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)。
高中物理光学考点题型与解题方法
(每日一练)高中物理光学考点题型与解题方法单选题1、激光被称为“最快的刀”，相对于传统激光器，大功率激光器广泛用于焊接、切割、表面去污等领域。
假设一台耗电功率为P 的激光器，发出的激光在水中的波长为λ，已知水的折射率为n ，真空中的光速为c ，普朗克常量为h ，该激光在t 时间内发射出的光子数目为N ，则该激光器的发光效率为（ ）A ．Nℎc PtnλB ．nℎc PtNλC ．NℎλPtncD ．nℎλPtNc答案：A解析：设激光在水中的速度为v ，则有n =c v其频率为ν=v λ=c nλ 则单个光子的能量为E =ℎν=ℎc nλ 故该激光器的发光效率为η=NE Pt =Nℎc Ptnλ 故选A 。
2、如图所示，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光，把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。
通过这层液膜观察灯焰的像与下面的哪幅图相符（）A．B．C．D．答案：D解析：液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的，此像由明暗相间的水平条纹组成。
故选D。
3、某闭合电路的电流或电压随时间变化的规律如图所示，能发射电磁波的是（）A．B．C．D．答案：C解析：非均匀变化的电场产生变化的磁场，非均匀变化的磁场再产生变化的电场，从而形成电磁场，电磁场由近及远地传播，形成电磁波，故要求电流或电压是变化的，但不能是均匀变化的，C正确。
故选C。
4、如图甲所示，t=0时，一小船停在海面上的P点，一块浮木漂在纵坐标y=0.5m的R点，其后小船的振动图像如图乙所示，可知（）A．浮木比小船早振动0.7sB．水波波速为4.8m/sC．1.5s末，浮木向下运动D．若该水波传播过程遇到宽度为0.4m的障碍物，不会观察到明显的衍射现象答案：C解析：A．由上下坡法，可以判断波向x轴正方向传播，所以浮木比小船晚振动，故A错误；B．由题意波速为v=λT=41.2m s⁄≈3.3m s⁄故B错误；C．因为t=0时浮木漂在纵坐标y=0.5m的R点，即此时已经从平衡位置振动了112T，又因为t=1.5s=114T=T+14T所以1.5s末，浮木向下运动，故C正确；D．因为波长为1.2m，所以该水波传播过程遇到宽度为0.4m的障碍物时，即障碍物的尺寸小于波长，则会观察到明显的衍射现象，故D错误。
高考物理光学难点逐个突破
高考物理光学难点逐个突破在高考物理中，光学部分一直是让许多同学感到头疼的难点之一。
然而，只要我们掌握了正确的方法和思路，逐个突破这些难点，就能在高考中取得理想的成绩。
接下来，让我们一起深入探讨高考物理光学中的几个重要难点。
一、光的折射与全反射光的折射定律是理解光的折射现象的基础。
折射率的概念及其计算是重点也是难点。
折射率等于入射角的正弦与折射角的正弦之比，即 n ＝ sin i ／ sin r 。
在解题时，我们需要准确地画出光路图，找到入射角和折射角，然后运用折射定律进行计算。
全反射是光折射的一种特殊情况。
当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射。
临界角 C 的计算公式为 sinC ＝ 1 ／ n 。
理解全反射的条件和临界角的计算是解决相关问题的关键。
例如，在一个三棱镜中，一束光从一个侧面入射，要判断是否会发生全反射，就需要先求出光在该介质中的折射率，然后计算临界角，并与入射角进行比较。
二、光的干涉和衍射光的干涉和衍射现象是波动性的重要体现。
双缝干涉实验中，条纹间距公式Δx ＝Lλ ／ d （其中 L 为双缝到光屏的距离，λ 为光的波长，d 为双缝间距）是经常考查的内容。
我们要理解条纹间距与波长、双缝间距和光屏距离之间的关系，并能运用公式进行计算。
衍射现象中，要清楚衍射条纹的特点以及与干涉条纹的区别。
小孔衍射、单缝衍射等常见的衍射现象，要能够从原理上进行解释。
三、光的偏振光的偏振现象表明光是横波。
对于偏振光的产生、特点和应用，我们要有清晰的认识。
例如，通过偏振片可以过滤掉某个方向的偏振光，在立体电影、摄影等领域都有应用。
在解决偏振相关的问题时，要理解偏振方向的概念，以及如何通过偏振片改变光的偏振状态。
四、几何光学中的成像问题在几何光学中，平面镜成像、凸透镜成像和凹透镜成像都是重要的内容。
平面镜成像遵循像与物关于平面镜对称的原则，且像为虚像。
凸透镜成像规律较为复杂，需要记住物距、像距和焦距之间的关系，以及不同物距下像的性质（正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像）。
物理高三考点梳理光学中的折射与反射规律
物理高三考点梳理光学中的折射与反射规律光学是研究光的传播和光与物质相互作用的学科，其中折射与反射规律是光学中的重要内容。
本文将对高三物理考点中的光学知识进行梳理和总结，探讨光的折射与反射规律。
一、光的反射规律光的反射规律是光线与界面之间的关系，也是光学中的基本原理之一。
光的反射规律可以通过“入射角等于反射角”的表达进行阐述。
当光线从一种介质的界面射向另一种介质时，入射光线、反射光线和法线（垂直于界面的线）三者在同一平面上，且入射角（光线与法线的夹角）等于反射角（反射光线与法线的夹角）。
光的反射规律可以应用于很多实际问题中，比如平面镜的成像问题。
根据光的反射规律，通过确定入射角和法线，可以准确地确定反射光线的方向。
二、光的折射规律光的折射规律描述了光线从一种介质进入另一种介质时的行为。
光的折射规律包括了入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系。
光的折射规律可以通过“光线从光密介质进入光疏介质，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质折射率的比值”来描述。
这一关系可以用一个简洁的数学表达式来表示：n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别表示两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别表示入射角和折射角。
光的折射规律在实际应用中具有广泛的意义，例如光的折射在透镜和棱镜的成像中起到重要的作用。
根据光的折射规律，通过确定入射角、折射角和两种介质的折射率，我们可以预测光在不同介质中的传播路径和行为。
三、光的全反射现象当光从光密介质射向光疏介质，并且入射角大于临界角时，会发生全反射现象。
全反射是一种光线在界面上完全发生反射的现象，没有折射光线发生。
全反射是光学中的重要现象，也是一些实际应用的基础。
例如光纤通信中利用全反射来传输光信号，通过不断折射和反射来实现光信号的传输和扩展。
全反射还可以解释一些自然现象，比如光在水面上的倒影，湖面上的“镜面世界”等。
四、光的色散现象光的色散是指光线在不同介质中传播时由于折射率的不同而导致的颜色分散现象。
2021届高三人教版物理一轮复习 2022年高考分类题库 考点16 光学 Word版含答案
考点16 光学一、选择题1.(2022·北京高考)以往,已知材料的折射率都为正值(n>0)。
现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料。
位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r 照旧满足rsinsin α=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。
现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出。
若该材料对此电磁波的折射率n=-1,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )【解题指南】本题为信息赐予题,肯定要把握两个关键信息:(1)折射线与入射线位于法线的同一侧;(2)电磁波的折射率n=-1,即折射角与入射角大小相等。
【解析】选B。
依据题目所给负折射率的意义,两个角应当在法线的同一侧;折射率等于-1,说明折射角与入射角大小相等,B正确,A、C、D错误。
2.(2022·浙江高考)关于下列光学现象,说法正确的是( )A.水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观看前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉试验,用红光时得到的条纹间距更宽【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)知道光在介质中传播速度的公式;(2)知道产生全反射的条件;(3)知道双缝干涉条纹间距公式。
【解析】选C、D。
光在介质中的传播速度v=nc,其中n是折射率,由于蓝光折射率大于红光折射率,所以蓝光传播速度比红光慢,A项错误;光从光密介质向光疏介质传播时,可能发生全反射,所以B项错误;视深h和实际深度H关系为h=nH, 所以鱼的实际深度比看到的要深,C项正确;条纹间距λdly=∆,由于红光波长大于蓝光波长,所以红光得到的条纹间距更宽,D项正确。
3.(2022·福建高考)如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是( )【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)光的折射定律;(2)光的全反射发生的条件。
高考物理光学部分的考点有哪些
高考物理光学部分的考点有哪些高考物理中的光学部分一直是重要的考点之一，它不仅考察了学生对物理概念的理解和掌握，还要求学生具备运用知识解决实际问题的能力。
接下来，让我们详细探讨一下高考物理光学部分的主要考点。
一、光的折射与反射这是光学部分的基础考点。
光的折射定律是重点，即入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数，也称为折射率。
学生需要理解折射率与光在不同介质中传播速度的关系。
同时，反射定律也是必须掌握的，包括反射角等于入射角等。
在实际题目中，常常会给出光线从一种介质进入另一种介质的情况，要求计算折射角、入射角或者判断光线的偏折方向。
例如，在一个由玻璃和空气组成的界面上，一束光线以一定角度入射，就需要运用折射定律来计算折射光线的角度。
另外，反射现象在日常生活中也随处可见，比如镜子成像，这也是常见的考题类型。
二、光的全反射当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射现象。
理解全反射的条件以及临界角的计算是关键。
临界角的计算公式为：sinC ＝ 1/n（其中 C 为临界角，n 为折射率）。
高考中可能会给出某种介质的折射率，然后让学生判断在特定入射角情况下是否会发生全反射。
全反射在光纤通信等领域有重要应用，因此也可能会结合实际应用来考察学生对这一概念的理解。
三、光的干涉与衍射干涉和衍射是光的波动性的重要表现。
光的干涉现象包括双缝干涉、薄膜干涉等。
在双缝干涉中，条纹间距与波长、双缝间距以及双缝到光屏的距离有关，这一关系的公式需要牢记。
薄膜干涉则常见于检查平面的平整度、增透膜等应用中。
光的衍射现象，如单缝衍射、圆孔衍射等，需要理解衍射条纹的特点和形成原因。
在考题中，可能会给出干涉或衍射的实验装置图，要求学生分析条纹的分布、间距等特征，或者计算相关的物理量。
四、光的偏振光的偏振现象表明光是横波。
了解偏振片的工作原理以及自然光和偏振光的区别是重要的。
偏振现象在立体电影、摄影等方面有应用，也可能作为考点出现。
初中物理光学知识总结归纳
初中物理光学知识点梳理一、光的传播1、光源：能够发光的物体可分为（1）自然光源如：太阳，萤火虫（2）人造光源如：蜡烛，电灯2、光的传播：（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的（2）直线传播现象①影子的形成：日食、月食、无影灯②小孔成像：倒立、实像3、光的传播速度"：（1）光在真空中的传播速度是3.0×108（2）光在水中的传播速度是真空中的3/4（3）光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3二、光的反射1、反射现象：光射到物体的表面被反射出去的现象2、概念：（1）一点：入射点（2）二角：①入射角：入射光线与法线的夹角②反射角：反射光学分与法线的夹角（3）三线：入射光线、反射光线、法线3、反射定律：（1）入射光线、反射光线、法线在同一平面内（三线共面）（2）入射光线、反射光线分居法线两侧（两线异侧）（3）反射角等于入射角（两角相等）4、反射分类：遵循光的反射定律。
（1）镜面反射：入射光线平行，反射光线也平行（2）漫反射：入射光线平行，反射光线不平行5、平面镜成像：平面镜成的像是虚像，像与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物体关于平面镜对称（等大，正立，虚像）三、光的折射1、折射现象：光由一种介质射入另一种介质时，在介面上将发生光路改变的现象。
常见现象：筷子变"弯"、池水变浅、海市蜃楼。
2、光的折射初步规律：（1）光从空气斜射入其他介质，折射角小于反射角（2）光从其他介质斜射入空气，折射角大于入射角（3）光从一种介质垂直射入另一种介质，传播方向不变（4）当入射角增大时，折射角随之增大3、光路是可逆的四、光的色散1、定义：白光经过三棱镜时被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫光的色散。
2、色光三基色：红、绿、蓝。
混合后为白色3、颜料三原色：红、黄、蓝。
混合后为黑色4、颜色（1）透明体的颜色决定于物体透过的色光。
（透明物体让和它颜色的光通过，把其它光都吸收）。
光学高考题解析
光学高考题解析光学是物理学的一个重要分支，也是高考物理考试中的常见考点之一。
在光学部分，高考试题往往涉及到光的反射、折射、光的波动、光的干涉等内容。
在准备光学考试时，掌握基本的原理和公式是非常重要的。
在本文中，我们将针对高考光学题目进行细致分析和解析，从而帮助同学们更好地应对光学考试。
一、光的反射和折射1. 光的折射定律：当光由一种介质射向另一种介质时，入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足什么关系？解析：根据光的折射定律，入射角i、折射角r和两种介质的折射率n1、n2之间有以下关系：n1sin(i) = n2sin(r)。
这是一个非常重要的公式，用来计算光在不同介质中的传播方向和角度。
2. 全反射条件：当光由一个光密度较大的介质射向一个光密度较小的介质时，入射角达到多大时会发生全反射？解析：全反射发生在光从光密度较大的介质射向光密度较小的介质时，当入射角大于临界角时会发生全反射。
临界角的计算公式为：sin(critical angle) = n2/n1，其中n1为光线所在的介质折射率，n2为光线射向的介质折射率。
二、光的波动性1. 杨氏实验：当光通过一个狭缝后，观察到一个亮、暗、亮、暗的条纹现象，请解释这是如何产生的？解析：杨氏实验是用来观察光的干涉现象的经典实验。
当光通过一个狭缝后，由于光的波动性，形成了一系列的光波。
当光波相遇时，会发生干涉现象。
在干涉过程中，光波的相位差产生了亮、暗带现象。
当光波的相位差为奇数倍的半波长时，会发生叠加干涉而产生暗带；当相位差为偶数倍的半波长时，会发生叠加干涉而产生亮带。
这就是亮、暗、亮、暗的条纹现象产生的原理。
2. 衍射现象：当光通过一个狭缝或者遇到一个孔径较小的障碍物时，观察到光的偏折现象，请解释这是如何产生的？解析：衍射是光波传播过程中的一个重要现象。
当光通过一个狭缝或者遇到一个孔径较小的障碍物时，由于衍射的作用，光波会发生偏折现象。
这是因为光波在狭缝或者障碍物边缘的影响下，会扩散到宽角。
光学考点大集合
光学考点大集合考点1：光的色散、物体的颜色主要考查光的色散现象，透明体的颜色是由它透过的色光决定的，若物体几乎能让各种色光透过，它就是无色的，如水、空气等。
不透明体的颜色是由它反射的色光决定的，白色物体几乎能反射所有色光，黑色物体对所有色光几乎都不反射，而是吸收。
还要了解光的三基色：红、绿、蓝，颜料的三原色：红、黄、蓝。
例1如图1所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫，产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生折射时的偏折程度（选填“相同”或“不同”）。
解析：题目考查光的色散现象，不同颜色的光通过三棱镜后分散开来，是由于光的折射，而且折射时红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。
答案：光的色散不同考点2：人眼看不见的光──红外线、紫外线红外线、紫外线和可见光都是电磁波大家庭中的一员，试题对这部分知识的考查热点在于它们在实际生活中的应用。
如利用红外线来加热物品，家庭用红外烤箱烤食品，浴室用红外线暖灯来取暖，医疗上利用红外线来理疗，科研上用于红外遥感，电视遥控器也是利用红外线工作的。
紫外线能杀菌。
验钞机上应用紫外线的荧光效应，进行防伪。
适量的紫外线照射对人体有益，但过量则对人有害。
例2验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。
对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（）A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线解析：题目考查红外线、紫外线在日常生活中的应用，验钞机利用的是紫外线，遥控器利用的是红外线。
答案：C。
考点3：光的直线传播光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
激光准直、影子的形成、月食、日食的形成、小孔成像等都可以用光的直线传播来解释。
注意小孔成像中像是倒立的实像。
《光学》讲义笔记习题答案
2k 1
2k 1
2k 1
可见光范围： 400nm 760nm
可见光范围内只能取 k 3 480nm
（2） 2ne 2k 1 k 0,1, 2
2
2
= 4ne 2 1.5 0.4 103 1200
k
k
k
可见光范围内取 k 2 600nm k 3 400nm
2.劈尖干涉
1.12510 2m
（5）由 =2d =k 得 2
k
2d
1 2
2h
1 2
2 2.8 10 6 600 10 9
1 2
9 （取整），明纹有 9
条
由 =2d = 2k 1 得
2
2
k
2d
2h
2 2.8 10 6 600 109
9 （取整），暗纹有 9 1 10 条
题 2.两块平板玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃以 棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的（ ）。
7．双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离 D=120cm ，两缝之间的距离 d =0.50mm ，
用波长 =500nm （1nm 109 m ）的单色光垂直照射双缝。
(1) 求原点 O （零级明条纹所在处）上方的第五级条纹的坐标 x ；
(2) 如果用厚度 e 3.0103mm ，折射率 n 1.50 的透明薄膜覆盖在图中的 s1 缝后面，求原点
离开平玻璃过程中，可以观察到这些环状干涉条纹将
（填：形状不变，向中心收缩
或向外扩展）。 解： =2nd =k ， d k ，同一位置 k 变大，条纹变密，向中心收缩。
2
题 3.用紫色光观察牛顿环时，测得第 k 级暗环半径 rk 4mm ；第 k 5 级暗环的半径 rk5 6mm ， 所用平凸透镜的曲率半径 R 10m ，求紫光的波长和级数 k 。 解：暗环半径 r kR = kR
高考数学总复习考点知识专题讲解16 圆锥曲线光学性质
高考数学总复习考点知识专题讲解专题16 圆锥曲线光学性质知识点一：光学性质概念椭圆的光学性质：从一个焦点发出的照射到椭圆上其反射光线会经过另一个焦点。
双曲线有一个光学性质：从一个焦点发出的照射到双曲线上其反射光线的反向延长线会经过另一个焦点。
抛物线有一个光学性质：从焦点发出的照射到抛物线上其反射光线平行于抛物线开口方向。
知识点二：光学性质定理定理1点P 为椭圆上任一点，1F 、2F 为椭圆的两焦点，则椭圆在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直.由于本题证明方法很多，如果是解决小题，我们按照小题小作来解读，根据物理学的反射原理，反射光线等于入射光线，即把椭圆上的点P 处切线看成镜面，那么法线就是12F PF ∠的平分线，所以它们垂直就自然而然了，同理也能推导双曲线.推论1：设椭圆22221x y a b+=（0a >，0b >）的两焦点为1F ，2F ，00(,)P x y （0x ，00y ≠）为椭圆上一点，则12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程为22220000(0)a y x b x y a b x y ---=.根据光学性质可知00(,)P x y 处切线方程为12020=+b yy a xx ，由于P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直，故12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程为000022()a y b x y y x x =--，即22220000(0)a y x b x ya b x y ---=.【例1】已知点P 为椭圆上任一点，1F 、2F 为椭圆的两焦点，求证椭圆在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直.定理2点P 为双曲线上任一点.1F 、2F 为双曲线的两焦点，则双曲线在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线重合.推论2 设双曲线22221x y a b-=±（0a >，0b >）的两焦点为1F ，2F ，00(,)P x y （0x ，00y ≠）为双曲线上一点，则12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程.为222200b x x a y y a b -=±. 【例2】已知点P 为双曲线上任一点，1F 、2F 为椭圆的两焦点，求证双曲线在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线重合.定理3点P 为抛物线上任一点，F 为拋物线的焦点，过P 作拋物线的准线的垂线，垂足为P '，则拋物线在点P 处的切线与FPP ∠'的平分线重合.证明：设拋物线的方程为22y px =，200(,)2y P y p.利用导数知识易得抛物线在P 点处的切线斜率存在时为0PQ P k y =.又(,0)2pF ，则02202PP py k y p'=-，0PP k '=.由夹角公式可得：0tan ||||1PP PQ PP PQk k PQPP k k y ∠''-=+'=，0220002202tan ||||121PP PQ PP PQ py pk k y y p FPQ py p k k y y p ''---∠==++⋅-2222232000022222220000021||||()2py p py y p p py y y y p y p p y p -----=⋅=⋅--++22022000()1||||p p y p y y y p -+=⋅=+. 即有tan tan QPP FPQ ∠∠'=，所以PQ 为FPP ∠'的平分线.【例3】（2011年高考全国卷II 理15）已知1F 、2F 分别为双曲线C ：221927x y -=的左、右焦点，点A C ∈，点M 的坐标为(2,0)，AM 为12F AF ∠的平分线.则2||AF =________.【例4】（2023•东莞市期末）如图，从椭圆的一个焦点1F 发出的光线射到椭圆上的点P ，反射后光线经过椭圆的另一个焦点2F ，事实上，点0(P x ，0)y 处的切线00221xx yy a b+=垂直于12F PF ∠的角平分线．已知椭圆22:143x y C +=的两个焦点是1F ，2F ，点P 是椭圆上除长轴端点外的任意一点，12F PF ∠的角平分线PT 交椭圆C 的长轴于点(,0)T t ，则t 的取值范围是．【例5】（2023•老唐说题教师群探讨）如图，椭圆焦点三角形的1290F AF ∠=︒，AB 为12F AF ∠的角平分线且2AB BD =，则椭圆离心率为.【例6】（2023•广东期末）我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”，如图，利用了双曲线的光学性质：1F 、2F 是双曲线的左、右焦点，从2F 发出的光线m 射在双曲线右支上一点P ，经点P 反射后，反射光线的反向延长线过1F ；当P 异于双曲线顶点时，双曲线在点P 处的切线平分12F PF ∠．若双曲线C 的方程为221916x y -=，则下列结论不正确的是()A ．射线n 所在直线的斜率为k ，则44(,)33k ∈-B ．当m n ⊥时，12||||32PF PF ⋅= C ．当n 过点(7,5)Q 时，光线由2F 到P 再到Q 所经过的路程为13 D ．若点T 坐标为(1,0)，直线PT 与C 相切，则2||12PF =【例7】（2023•阳信期末）已知椭圆22143x y +=上一点P 位于第一象限，左、右焦点分别为1F ，2F ，左、右顶点分别为1A ，2A ，12F PF ∠的角平分线与x 轴交于点G ，与y 轴交于点1(0,)2H -，则()A ．四边形12HF PF 的周长为4+．直线1A P ，2A P 的斜率之积为34- C ．12||:||3:2FG F G =D ．四边形12HF PF 的面积为2【例8】（2023•天河区期末）抛物线有如下光学性质：由其焦点射出的光线经抛物线反射后，沿平行于抛物线对称轴的方向射出．反之，平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点．已知抛物线2:C y x =，O 为坐标原点．一束平行于x 轴的光线1l 从点(P m ，1)(1)m >射入，经过C 上的点1(A x ，1)y 反射后，再经C 上另一点2(B x ，2)y 反射后，沿直线2l 射出，经过点Q ，则()A ．121y y =-B ．延长AO 交直线14x =-于点D ，则D ，B ，Q 三点共线 C ．25||16AB =D ．若PB 平分ABQ ∠，则4116m =知识点三：光学定理与内心旁心 定理一：椭圆焦点三角形内心如图，I 为12PF F △内切圆的圆心，PI 和12F F 相交于点N (区分切点M )，则①INe IP=．②121212IF F PF F IF F S e S S =-△△△证明：法一（利用角平分线定理＋等比定理）：1212121222F N F N F N F N IN c e IP F P F P F P F P a+=====+． 法二：（光学定理+中垂线）PI 是)(00y x P ，处切线（切点弦）的中垂线（考虑极限情况，切点看为两个交点的中点），根据中垂线截距定理202ax c x N =，再根据角平分线定理可知e ex a c a x c P F N F IP IN =++==020211,根据等面积法，121212IF F N N P NP NPF F IF F S y c y IN IPy y c y y S S ===---△△△.中垂线截距定理：若B A 、关于直线PQ 对称，可以知道线段AB 被直线PQ 垂直平分，其中(0)P n ，，(0)Q m ，则能得出以下定理（不妨设焦点在x 轴上）： 202y c m b =-（椭圆），202y c m b =（双曲线）；202x c n a =（椭圆），202x c n a=（双曲线）．因为22AB OM b k ak =-⋅（点差法），1AB PQ k k =-⋅，所以22OMPQb a k k =，故220000b a y x y m x =-，即202y c m b =-；同理220000b a y x y x n=-，即202x c n a =．定理二：双曲线焦点三角形旁心旁心定理：I 是12PF F △的旁心，1F I 、2F I 分别是1PF D ∠、2PF D ∠的角平分线．如图,则：ID e IP =，11IF D PF IS e S =△△．证明：法一：(利用外角平分线定理＋等比定理)：111212121222DIF PIF S ID DF F D DF F D ce S PIPF PF PF PF a -======-△△，法二：（光学定理+中垂线）PD 是)(00y x P ，处切线（切点弦）的中垂线，根据中垂线截距定理202ax c x D =，再根据角平分线定理可知，e a ex c a x c PF DF IP ID =--==020222 【例9】（2023•思明区期末）已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -和2(,0)F c，1(M x 为C 上一点，且△12MF F 的内心为2(I x ，1)，则椭圆C 的离心率为()A ．35B ．25C ．13D ．12【例10】(2023哈三中高三一模16题）如图，椭圆)0(12222>>=+b a by a x与双曲线)00(12222>>=-n m ny m x ，有公共焦点)0(1，c F -，)0(2，c F ，椭圆的离心率为1e ，双曲线的离心率为2e ，点P 为两曲线的一个公共点，︒=∠6021PF F ,则=+222131e e ；I 为21F PF ∆的内心，G I F 、、1三点共线，且0=⋅IP GP ，x 轴上点A 、B 满足IP AI λ=，GP BG μ=，则22μλ+的最小值为.知识点四：光学定理与大圆小圆问题1. 椭圆的大圆焦点作椭圆切线的垂线，垂足轨迹是以长轴为直径的圆．这个圆我们称之为大圆.如图，已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上点P 处的切线为l ，则过焦点12F F 、作直线l 的垂线，垂足H 的轨迹是以长轴为直径的圆，即为222x y a +=．证明: 如图，作2F H l ⊥,1F H l '⊥．当点P 不在长轴的两个端点时，延长1F P 交2F H 于点Q ，根据椭圆的光学性质可知：切线l 平分2F PQ ∠，故2PQF △是等腰三角形，点H是线段2F Q 的中点．因此，在12F F Q 中，1112222FQ F P PQF P PF OH a ++====，故点H 的轨迹是222()x y a x a +=≠±，同理，H`的轨迹也符合此轨迹方程，当点P 在长轴的两个端点时，此时的射影点(,0)a ±亦满足上述方程．【例11】（2023•连城县月考）如图所示，已知1F ，2F 是椭圆2222:1(0)x y a b a bΓ+=>>的左，右焦点，P 是椭圆Γ上任意一点，过2F 作12F PF ∠的外角的角平分线的垂线，垂足为Q ，则点Q 的轨迹为()A ．直线B ．圆C ．椭圆D ．双曲线2.大圆性质拓展如图，已知椭圆()222210x y C a b a b+=>>：上点P 处的切线为l ，且焦点12F F 、在直线l 上的垂足分别为G 、H ，设12F PF θ∠=，椭圆的上顶点为B ，左右顶点分别为1A 、2A ，则：(1) 212FG F H b =； (2)直角梯形12F F GH 的面积的为2sin S a θ=，又12F BF θ≤∠,故212max12,22,02a F BF S bc F BF ⎧π⎛⎫∠≥ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨π⎛⎫⎪<∠< ⎪⎪⎝⎭⎩；证明(1) 法一：设1F P m =，2F P n =，则2cos 11θPF G F =，2cos 22θPF H F =222222212411cos ()42cos 2224m n c m n c mn FG F H mn mn mn b θθ+-+++-=====．法二延长1MF 交大圆222x y a +=于点I ，根据对称性，有21F H F I =，再利用相交弦定理，则212111112()()FG F H FG F I A F F A a c a c b ===-+=．(2) 利用椭圆的光学性质，如图所示，延长1F P 交2F H 于点N ，过点N 作//GH MN 交G F 1延长线于点M，因此，2121111111()()sin cos 222222S FG F H MN FG MG MN F M MN F N θθ=+=+==，又1122F N F P PF a =+=，则2214sin cos sin 222S a a θθθ==． 注意：大题在证明光学性质时比较麻烦，建议参考例题方式书写大题，那样其实也不难.【例12】已知椭圆22143x y +=，圆224x y +=，直线2y x =与椭圆交于点A ，过A 作椭圆的切线交圆于M 、N 两点（M 在N 的左侧），则12MF NF =．【例13】（2023•南充模拟）设点1(,0)F c -，2(,0)F c 分别是椭圆222:1(1)x C y a a+=>的左、右焦点，P 为椭圆C 上任意一点，且12PF PF ⋅的最小值为0． （1）求椭圆C 的方程；（2）如图，动直线:l y kx m =+与椭圆C 有且仅有一个公共点，点M ，N 是直线l 上的两点，且1F M l ⊥，2F N l ⊥，求四边形12F MNF 面积S 的最大值．3.双曲线的小圆焦点在双曲线切线上的垂足轨迹是以实轴为直径的圆，我们称之为小圆.如图，已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上点P 处的切线为l ，则焦点12F F 、在直线l上的射影点H 的轨迹是以实轴为直径的圆，即为222x y a +=．【例14】已知双曲线221916x y -=的两焦点分别为12F F 、，P 为双曲线上一动点，过点1F 作12F PF ∠平分线所在直线的垂线，则垂足M 的轨迹方程为( )．A ．229x y +=B ．2216x y +=C ．229x y -=D ．2216x y -=【例15】（多选）设双曲线22:14x C y -=左右焦点分别为1F ，2F ，设右支上一点P 与2F 所连接的线段为直径的圆为圆1O ，以实轴为直径的圆为圆2O ，则下列结论正确的有() A ．圆1O 与圆2O 始终外切B ．若2F P 与渐近线垂直，则2F P 与圆2O 相切 C ．12F PF ∠的角平分线与圆1O 相切D ．三角形12F PF 的内心和外心最短距离为2【例16】（2023•江苏模拟）已知椭圆22:143y x C +=，点0(P x ，0)y 为椭圆C 在第一象限的点，12F F 为椭圆的左、右焦点，点P 关于原点的对称点为Q ． （1）设点Q 到直线1PF ，2PF 的距离分别为1d ，2d ，求12d d 取值范围； （2）已知椭圆在0(P x ，0)y 处的切线l 的方程为：00143x x y y+=，射线1QF 交l 于点R ．求证：11F RP RPF ∠=∠．【例17】（2022•湖北21校）平面直角坐标系xOy 中，已知点(2,0)M -，(2,0)N 点A 满足||||AM AN -=A 的轨迹C ． （1）求C 的方程；（2）设点T 与点A 关于原点O 对称，MTN ∠的角平分线为直线l ，过点A 作l 的垂线，垂足为H ，交C 于另一点B ，求：||||AH BH 的最大值．【例18】（2023•闵行区期中）如图，一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面（椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面）的一部分．过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分，灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上，片门位于该椭圆的另一个焦点2F 上．椭圆有光学性质：从一个焦点出发的光线，经过椭圆面反射后经过另一个焦点，即椭圆上任意一点P 处的切线与直线1PF 、2PF 的夹角相等．已知12BC F F ⊥，垂足为1F ，1||3F B m =，12||4F F cm =，以12F F 所在直线为x 轴，线段12F F 的垂直平分线为y 轴，建立如图的平面直角坐标系． （1）求截口BAC 所在椭圆C 的方程；（2）点P 为椭圆C 上除长轴端点和短轴端点外的任意一点．①是否存在m ，使得P 到2F 和P 到直线x m =的距离之比为定值，如果存在，求出的m 值，如果不存在，请说明理由；②若12F PF ∠的角平分线PQ 交y 轴于点Q ，设直线PQ 的斜率为k ，直线1PF 、2PF 的斜率分别为1k ，2k ，请问21k kk k +是否为定值，若是，求出这个定值，若不是，请说明理由．【例19】（2023•上海模拟）椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是点1F ，2F ，过点1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1，点2F 与短轴两个顶点构成等边三角形．（1）求椭圆C 的方程；（2）已知过椭圆上点0(M x ，0)y 的椭圆的切线方程为00221xx yy a b+=．求证：过椭圆C 上任一点0(M x ，0)y 的切线与直线1MF 和2MF 所成角都相等；（3）点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点连接1PF ，2PF ，设12F PF ∠的角平分线PQ 交C 的长轴于点(,0)Q q ，求q 的取值范围．同步训练1．（2022•怀化二模）若点P 是椭圆22221(0)4x y b b b+=>上的点，且点I 是焦点三角形△12PF F 的内心，12F PF ∠的角平分线交线段12F F 于点M ，则||PIIM等于()A C ．122.（2023•贵州模拟）根据圆锥曲线的光学性质：从双曲线的一个焦点发出的光线，经双曲线反射后，反射光线的反向延长线过双曲线的另一个焦点．由此可得，过双曲线上任意一点的切线，平分该点与两焦点连线的夹角．请解决下面问题：已知1F ，2F 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右焦点，若从点2F 发出的光线经双曲线右支上的点0(A x ，2)反射后，反射光线为射线AM ，则2F AM ∠的角平分线所在的直线的斜率为() A．．CD3.（2022•南昌三模）已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F ，2F ，P 是椭圆上的动点，I 和G 分别是△12PF F 的内心和重心，若IG 与x 轴平行，则椭圆的离心率为() A ．12B3.（2022•焦作一模）已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ，2F ，M 为C 上一点，且△12MF F 的内心为0(I x ，2)，若△12MF F 的面积为4b ，则1212||||(||MF MF F F +=) A ．32B ．53C．434.（2023•建邺区期中）已知抛物线24y x =的焦点为F ，直线l 过点F 且与抛物线交于A ，B 两点，过点A 作抛物线准线的垂线，垂足为M ，MAF ∠的角平分线与抛物线的准线交于点P ，线段AB 的中点为Q ．若||16AB =，则||(PQ =) A ．2B ．4C ．6D ．85．（2022•衡阳二模）圆锥曲线的光学性质：从双曲线的一个焦点发出的光线，经双曲线反射后，反射光线的反向延长线过双曲线的另一个焦点、由此可得，过双曲线上任意一点的切线，平分该点与两焦点连线的夹角、请解决下面问题：已知1F ，2F 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右焦点，点P 为C 在第一象限上的点，点M 在1F P 延长线上，点Q的坐标为，且PQ 为12F PF ∠的平分线，则下列正确的是() A ．12||2||PF PF =B ．12||23PF PF +=C ．点P到x ．2F PM ∠的角平分线所在直线的倾斜角为150︒6.（2023•阳信县期末）已知椭圆22143x y +=上一点P 位于第一象限，左、右焦点分别为1F ，2F ，左、右顶点分别为1A ，2A ，12F PF ∠的角平分线与x 轴交于点G ，与y 轴交于点1(0,)2H -，则()A ．四边形12HFPF 的周长为4+．直线1A P ，2A P 的斜率之积为34- C ．12||:||3:2FG F G =D ．四边形12HF PF 的面积为2 7.（2023•佛山期末）圆锥曲线具有丰富的光学性质，从椭圆的一个焦点发出的光线，经过椭圆反射后，反射光线过椭圆的另一个焦点．如图，胶片电影放映机的聚光灯有一个反射镜．它的形状是旋转椭圆．为了使影片门（电影胶片通过的地方）处获得最强的光线，灯丝2F ，与影片门1F 应位于椭圆的两个焦点处．已知椭圆22:143x y C +=，椭圆的左右焦点分别为1F ，2F ，一束光线从2F 发出，射向椭圆位于第一象限上的P 点后反射光线经过点1F ，且124tan 3F PF ∠=，则12F PF ∠的角平分线所在直线方程为．8.（2023•诸暨市期末）圆锥曲线有着令人惊奇的光学性质，这些性质均与它们的焦点有关．如：从椭圆的一个焦点处出发的光线照射到椭圆上，经过反射后通过椭圆的另一个焦点；从抛物线的焦点处出发的光线照射到抛物线上，经反射后的光线平行于抛物线的轴．某次科技展览中某展品的一个截面由抛物线的一部分1C 和一个“双孔”的椭圆2C 构成（小孔在椭圆的右上方）．如图，椭圆22212:1,,43x y C F F +=为2C 的焦点，B 为下顶点，2F 也为1C 的焦点，若由1F 发出一条光线经过点B 反射后穿过一个小孔再经抛物线上的点D 反射后平行于x 轴射出，由1F 发出的另一条光线经由椭圆2C 上的点P 反射后穿过另一个小孔再经抛物线上的点E 反射后平行于x轴射出，若两条平行光线间隔，则1cos BF P ∠=．11.已知P是双曲线221168x y -=右支上一点，12F F 、分别是双曲线的左、右焦点，O 为坐标原点，1(0)F P PM λλ=>，22PF PM PN PM PF μ⎛⎫⎪=+⎪⎝⎭，20PN F N =．若22PF =，则ON =．12.已知双曲线22221x y a b-=的左右焦点分别为12F F 、，O 为双曲线的中心，P 是双曲线右支上的点，12PF F △的内切圆的圆心为I ，且圆I 与x 轴相切于点A ，过2F 作直线PI 的垂线，垂足为B ，若e 为双曲线的离心率，则( )．A ．OB e OA =B ．OA e OB=C ．OA OB =D ．OA 与OB 关系不确定。
公考常识“光学” 考点
【常识】“光学”考点1.光的直线传播光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
光在真空中的速度最大为3×108m/s例子：小孔成像、影子、光斑、日食、月食等。
2.光的反射指光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。
光具有可逆性。
光的反射现象中，光路上是可逆的。
镜面反射：平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的，这种反射叫做镜面反射。
漫反射：平行光线射到凹凸不平的表面上，反射光线射向各个方向，这种反射叫做漫反射。
白色不透明物体能反射所有的色光，黑色不透明物体吸收所有的色光，彩色不透明物体只能反射和物体相同的色光，其他色光被物体吸收。
例子：激光测距；开灯人能够看见不发光的物体；夜晚似乎自身发光的自行车尾灯；黑板的反光，看到黑板上写的字；水中的倒“影”;单反相机；潜望镜；投影仪等。
【拓展】平面镜成像（1）平面镜成正立等大虚像。
(2)像和物的连线垂直于平面镜。
(3)像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
(4)像和物关于平面镜对称。
(5)像和物的大小相等，但是左右相反。
(6)像的上下不变，左右互换。
3.光的折射光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。
例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了等。
凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜，对光线有会聚作用。
实际应用例子有：放大镜、远视眼镜、照相机、投影仪、显微镜目镜、望远镜等等。
凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜，对光线有发散作用。
实际应用的例子有：近视眼镜、望远镜。
4.光的色散复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。
(白光散开后单色光从上到下依次为“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色。
) 光的色散需要有能折射光的介质，介质折射率随光波频率或真空中的频率而变。
光的色散当然还要有光波。
光波都有一定的频率，光的颜色是由光波的频率决定的，在可见光区域，红光频率最小，紫光的频率最大，各种频率的光在真空中传播的速度都相同，约等于3.0×108m/s。
高中物理光学考点总结归纳
高中物理光学考点总结归纳光学是物理学中一门重要的学科，主要研究光的传播规律和光与物质相互作用的过程。
在高中物理教学中，光学是一个重要的考点，涉及到许多基础的光学知识和实验技巧。
本文将对高中物理光学的考点进行总结归纳，以帮助同学们更好地复习和备考。
1. 光的传播规律1.1 直线传播：光在同一均匀介质中沿直线传播。
1.2 折射定律：光线从一种介质射入另一种介质时，入射角、折射角和介质折射率之间满足正弦关系。
1.3 反射定律：入射角等于反射角，光线的传播方向与平面镜法线平行。
2. 物体成像2.1 凸透镜成像：凸透镜有放大和缩小的成像特点。
对于物体在无穷远处，凸透镜成像在焦点处或凸透镜后。
对于物体在凸透镜前，成像有放大、缩小和倒立的特点。
2.2 凹透镜成像：凹透镜成像总是产生倒立、缩小的虚像。
3. 光的干涉和衍射3.1 干涉：当两个光波相遇时，会产生干涉现象。
干涉实验中常用的装置包括双缝干涉、单缝衍射和牛顿环。
3.2 衍射：光通过孔径或物体的边缘时，会发生衍射现象。
常见的衍射实验有单缝衍射和双缝衍射。
4. 光的偏振4.1 偏振现象：光波中的振动方向不一致时，称为偏振现象。
4.2 偏振镜：通过透明介质的光线，经过偏振镜后，只有振动方向与偏振镜振动方向一致的成分透过。
5. 光的色散5.1 不同介质中光的折射率不同，光的波长也被分离成不同的颜色，称为色散现象。
5.2 折射光的色散：白光经过折射后，不同波长的光线具有不同的折射角。
5.3 衍射光的色散：当白光通过纹孔或衍射光栅时，发生衍射，不同波长的光线分得更开。
6. 光的介质中传播速度和光程差6.1 介质中的光速：不同介质中光的传播速度不同，一般情况下光在光疏介质中传播速度较大。
6.2 光程差：光线由一个介质射入另一个介质时，两个光线经过的路径长度之差称为光程差。
7. 光的波粒二象性7.1 光的波动性：光在干涉、衍射等实验中表现出波动性。
7.2 光的粒子性：光电效应、康普顿散射等实验表明光具有粒子性。
高考物理光学必考知识点归纳总结
高考物理光学必考知识点归纳总结光学是高考物理中的重要考点之一，掌握好光学的相关知识点，对于提高物理成绩至关重要。
本文将对高考物理光学必考的知识点进行归纳总结，以帮助同学们更好地复习和应对考试。
一、光的直线传播光的直线传播是光学中最基本的概念，也是高考物理中的重点考点。
光线在均匀介质中直线传播，但在光的传播过程中，会发生折射、反射等现象。
1. 折射定律光线从一介质进入另一介质时，入射角与折射角之间满足折射定律。
即：入射角的正弦与折射角的正弦的比值等于两介质的折射率之比。
2. 反射定律光线从一介质射向另一介质的分界面上时，入射角与反射角之间满足反射定律。
即：入射角等于反射角。
二、光的成像了解光的成像是理解光学的关键。
掌握光的成像规律能够帮助我们解决物体在光学仪器上的成像问题。
1. 凸透镜成像凸透镜是一种常见的光学元件，它可以将光线聚焦或发散。
根据凸透镜的物理特性，可以总结出以下凸透镜成像规律：- 物距大于焦距时（物距大于2倍焦距），凸透镜将形成一个倒立、减小、实的实像。
- 物距等于焦距时，凸透镜将形成一个无穷远处的平行光。
- 物距小于焦距时（物距小于2倍焦距），凸透镜将形成一个正立、放大、虚的虚像。
2. 凹透镜成像凹透镜也是一种重要的光学元件，它具有发散光线的特性。
凹透镜的成像规律如下：- 凹透镜无论物距大小，成像都是倒立、减小、虚的虚像。
三、色散现象色散现象是光学中的重要内容，我们常常可以在光的折射中观察到不同波长的光发生弯曲的现象。
色散现象可分为正常色散和反常色散。
1. 正常色散当光线从光密介质（如玻璃）射向光疏介质（如空气）时，波长较大的红光比波长较小的紫光折射角更小，发生正常色散。
2. 反常色散当光线从光疏介质射向光密介质时，波长较大的红光比波长较小的紫光折射角更大，发生反常色散。
四、光的干涉与衍射光的干涉与衍射是光学中的重要现象，了解光的干涉与衍射现象有助于我们理解和解释一些光学实验和现象。
光学(难题篇)考点强化版
浅谈小学数学“学困生”的转化策略一、了解学困生的特点在解决问题之前，首先需要了解学困生的一些特点。
学困生通常表现为对数学学习缺乏兴趣，学习动力不足，基础知识掌握不牢固，思维能力较弱等特点。
有些学困生可能还存在心理问题，如自卑、焦虑等。
了解学困生的特点有助于我们有针对性地制定转化策略。
二、建立积极的学习环境针对学困生，第一步是建立一个积极的学习环境。
教师需要在课堂教学中营造轻松、愉快的氛围，让学生感受到数学学习的乐趣。
可以通过设置小组合作、举办数学竞赛和游戏等方式，激发学生学习的兴趣，并培养他们的学习动力。
学校和家庭也需要共同配合，为学困生提供良好的学习条件。
学校可以设立专门的辅导班或者小组，为学困生提供额外的辅导和关怀；家长也应该定期关心孩子的学习情况，鼓励他们，给予他们足够的支持和鼓励。
三、巩固基础知识学困生之所以被称为“学困生”，很大程度上是因为他们在基础知识上存在薄弱环节，导致后续的学习困难。
巩固基础知识是帮助学困生转化的关键。
教师可以通过对学困生进行个别化辅导，找出他们存在的薄弱环节，有针对性地进行训练。
还可以通过设计趣味性的教学活动，帮助学困生巩固基础知识。
四、培养良好的学习习惯学困生通常存在学习动力不足、学习习惯不好的问题。
培养良好的学习习惯成为帮助学困生转化的关键。
教师和家长可以引导学困生建立良好的学习习惯，如按时完成作业、积极参加课堂讨论、注重复习等。
也要向学困生传递正确的学习态度，让他们明白只有通过努力学习才能取得成功。
五、注重培养学习能力学习能力的培养对学困生的转化至关重要。
教师可以通过启发式教学、引导式提问等方式，培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
还可以通过拓展性的教学内容和学科之间的联系，帮助学生建立知识体系，提高他们的学习能力。
六、关注学生的心理健康学困生往往存在心理问题，如自卑、焦虑等。
关注学生的心理健康也是帮助学困生转化的关键。
教师和家长应该为学困生营造轻松、愉快的学习氛围，帮助他们树立自信心，积极面对学习中的困难。
光学(难题篇)考点精编版
一、单选题1.关于下列运动，说法正确的是（ ）A ．图（a ）中，时针和分针上各点运动的线速度都相同B ．图（b ）中，医务人员用离心机分离血清，血浆和红细胞均受到离心力的作用C ．图（c ）中，汽车在水平路面转弯时靠水平路面的摩擦力提供向心力D ．图（d ）中，摩天轮在竖直平面内匀速转动，坐在轿厢里的人运动到最低点时，受到重力、支持力、向心力三个力的作用2. “和谐号”动车组提速后，速度由原来的提高到，若其运行时所受阻力始终与速度的平方成正比，则机车发动机的功率要变为原来的（ ）A ．1.5倍B ．倍C ．倍D ．倍3. 若以地面为参考平面，质量为4kg 的物体离地面高为5m 时，其重力势能为（ ）（取g =10m/s 2）A ．9JB ．20JC ．45JD ．200J4. 利用超声波非破坏性地检查材料或机械部件的内部缺陷、伤痕的一种技术，广泛应用于机械、冶金等部门。
如图所示为仪器检测到的发送和接收的短暂超声波脉冲图像，其中实线为沿x 轴正方向发送的超声波脉冲，虚线为一段时间后遇到工件缺陷部分沿x 轴负方向返回的超声波脉冲图像。
已知检测仪器处反射波与入射波不相互叠加，此超声波在工件内的传播速度为。
下列说法正确的是（ ）A ．质点N 在图示虚线所示时刻沿x 轴负方向运动B ．质点N 在图示虚线所示时刻沿y 轴负方向运动C ．从图示实线所示时刻开始，再经过，质点M 恰好到达波峰D ．从图示实线所示时刻开始，再经过，质点M 恰好到达波谷5. 公交车进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动。
下面是该过程中公交车的位移，速度v 、加速度a 、动能E k 随时间t 变化的图像，其中正确的是（ ）光学（难题篇）考点精编版二、多选题三、实验题A．B．C．D．6. 某仓库使用交变电压，内阻的电动机运送货物。
如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满货物的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电动机电流，关闭电动机后，小车继续沿斜坡上行路程到达卸货点，此时速度恰好为零。
光学 基本知识点 光现象 (中考考点)省优精品课件 省一等奖课件
高考总分：
651分 毕业学校：
邢பைடு நூலகம்一中 成绩分布：
语文107，数学 150，英语144， 文综250。
2006年河北状元文科状元--王晓月
语调平稳但又透着惊喜，作为全省的佼佼者， 王晓月评价自己的学习方法，就是勤奋、要强 。她自己觉得最好的经验是刻苦。别人都认为 王晓月挺聪明，但她认为自己的智商只是“中 不溜”。高中二年级分文、理班时，英语当时 是晓月的弱项，虽然邢台市一中没有早自习， 但晓月每天早晨6点准时起床，自己到三楼的 一个小阳台上朗读英语，这一习惯保持了两年 。终于，高考英语考得144分。
晓月喜欢阅读，尤其是名人传记，她说这样的 书可以给她指明前进的方向。如今，她会在报 考志愿表上填下自己梦寐以求的学校——北大 。 说到学习，王晓月有两个绝招：纠错本——高 中这三年，晓月有一本厚厚的“纠错本”。本 上记载着考试中出过的错误和正确答案。她说 ：“每次考试也许都有遗憾，但错题不是坏事 儿，错了下回不会再错。”当然，只错一次的 前提是要用心。父亲：她总是抢着做家务王晓 月的夺冠再次印证了“寒门出才子”的道理。
一、光的直线传播 1. 光在同种均匀介质中沿_______传播的。影、日食、
月食、小孔成像都是________________产生的现象。 2. 光在真空中的速度是______________m/s，光在其他
介质中的速度比在真空中的速度_________。 3. 光年是______的单位，它等于光在1年内传播的距离。 二、光的反射、平面镜成像 4. 从光的入射点所作的垂直于镜面的线叫做_________，
青 春 风 采
高考总分： 692分(含20分加分) 语文131分 数学145分 英语141分 文综255分 毕业学校：北京二中 报考高校： 北京大学光华管理学院
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考点16 光学一、选择题1.(2014·北京高考)以往,已知材料的折射率都为正值(n>0)。
现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料。
位sin =n,但是折射线与入射于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足sinr线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。
现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出。
若该材料对此电磁波的折射率n=-1,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )【解题指南】本题为信息给予题,一定要把握两个关键信息:(1)折射线与入射线位于法线的同一侧;(2)电磁波的折射率n=-1,即折射角与入射角大小相等。
【解析】选B。
根据题目所给负折射率的意义,两个角应该在法线的同一侧;折射率等于-1,说明折射角与入射角大小相等,B正确,A、C、D错误。
2.(2014·浙江高考)关于下列光学现象,说法正确的是( )A.水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)知道光在介质中传播速度的公式;(2)知道产生全反射的条件;(3)知道双缝干涉条纹间距公式。
【解析】选C 、D 。
光在介质中的传播速度v=n c ,其中n 是折射率,由于蓝光折射率大于红光折射率,所以蓝光传播速度比红光慢,A 项错误;光从光密介质向光疏介质传播时,可能发生全反射,所以B 项错误;视深h 和实际深度H 关系为h=n H , 所以鱼的实际深度比看到的要深,C 项正确;条纹间距λd ly =∆,由于红光波长大于蓝光波长,所以红光得到的条纹间距更宽,D 项正确。
3.(2014·福建高考)如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O 点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是( )【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)光的折射定律;(2)光的全反射发生的条件。
【解析】选A 。
由折射定律可知,光从光密介质进入光疏介质,折射角大于入射角,可能发生全反射,由此判断A 正确,C 错误;B 图中光从空气射到玻璃砖表面,应有折射光线,B 错误;据光路可逆原理可知D 错误。
4.(2014·四川高考)电磁波已广泛运用于很多领域。
下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同【解题指南】解答本题应从以下三点进行分析:(1)电磁波是一种波,搞清楚波特有的现象是什么;(2)遥控器发出的射线是红外线;(3)光在真空中的传播速度与惯性参照系的选取无关。
【解析】选C。
电磁波是一种波,波能发生干涉、衍射现象,A错误。
遥控器通过发出的红外线来遥控电视,而非紫外线,B错误。
地面监测站发出电磁波,由于多普勒效应,地面监测站接收到的反射波的频率也会发生相应的变化,根据这种变化可以确定遥远天体相对于地球的速度,C正确。
光在真空中的传播速度是一个定值,与惯性参照系的选取无关,D错误。
5.(2014·四川高考)如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大【解析】选D。
光从水中射向水与空气的分界面,只要不发生全反射现象,就能有光线射入空气中,则A、B错误;光的频率由光源决定,与介质无关,则C错误;由v c n =知nc v =,光由水进入空气n 变小,则传播速度变大,故D 正确。
【误区警示】(1)本题容易认为所有的光线都能从水中射出而进入空气中,忽略了光能发生全反射,导致错选A 项或B 项。
(2)容易认为光在不同介质中传播速度不同,频率也就不同,导致错选C 项。
6.(2014·重庆高考)打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN 边垂直入射的光线,在OP 边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 边后射向MN 边的情况),则下列判断正确的是( )A.若θ>θ2,光线一定在OP 边发生全反射B.若θ>θ2,光线会从OQ 边射出C.若θ<θ1,光线会从OP 边射出D.若θ<θ1,光线会在OP 边发生全反射【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)准确画出光线经MN 射到OP 面时的光路图。
(2)根据几何知识找到光射到OP 面时的入射角。
(3)根据全反射的条件进行判断。
【解析】选D 。
由全反射的临界角满足nC 1sin =,则入射角满足i ≥C 时发生全反射;作出光路如图所示,可知光线垂直穿过MN后到达OP的入射角为90°-θ,则θ越小,越容易发生全反射。
7.(2014·天津高考)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光( )A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大【解题指南】解答本题时应从以下四点进行分析:(1)根据折射率的大小判断光的速度大小。
1分析临界角的大小。
(2)根据公式Csin=n(3)理解频率、波长与相邻亮条纹间距的关系。
(4)根据公式E=hν分析光电子初动能的大小。
【解析】选A、B。
由光路图可知,a光折射率更大一些,所以在介质中的速度更1,B对;折射率越大说明频率越大,波长越小,故b光波小一些,A对;又因为Csin=n长大,相邻亮条纹间距大,C 错;由E=h ν可知,频率越大能量越大,对应的光电子初动能越大,D 错。
8.(2014·上海高考)下列电磁波中,波长最长的是( )A.无线电波B.红外线C.紫外线D.γ射线【解题指南】解答本题的关键是了解电磁波谱的排列顺序。
【解析】选A 。
按电磁波的波长从长到短分布情况:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线,故本题答案为A 。
9.(2014·大纲版全国卷)在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589nm 的光,在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样。
图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm,则双缝的间距为( )A.2.06×10-7mB.2.06×10-4mC.1.68×10-4mD.1.68×10-3m【解题指南】解答本题应明确以下两点:(1)知道决定光的干涉条纹间距的因素,记住其公式。
(2)单位的统一。
【解析】选C 。
由λd l x =∆可得: m m x l d 4921068.11058910350.000.1---⨯=⨯⨯⨯=∆=λ,所以选项C 正确。
10.(2014·江苏高考)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到甲图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如乙图所示。
他改变的实验条件可能是( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源【解析】选B 。
根据λdl x =∆,其中l 是双缝到光屏之间的距离,d 是双缝之间的距离,λ是波长,又c=λν,ν是频率,B 选项正确。
二、非选择题1.(2014·上海高考)如图,在“观察光的衍射现象”实验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将 (选填“增大”“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在 情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)根据实验总结衍射条纹间距随缝宽大小的变化规律。
(2)知道光发生明显衍射现象的条件。
【解析】缝宽增加,衍射条纹间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显。
光的衍射现象表明,光不沿直线传播,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多的情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
答案:减小 光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多2.(2014·江苏高考)Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。
电子显微镜下鳞片结构的示意图如图。
一束光以入射角i 从a 点入射,经过折射和反射后从b 点出射。
设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h 。
取光在空气中的速度为c,求光从a 到b 所需的时间t 。
【解析】设光在鳞片中的折射角为γ,折射定律sini=nsin γ 在鳞片中传播的路程12d l cos =γ,传播速度c v n =, 传播时间11l t v =解得21t =同理,在空气中的传播时间22h t c cos i =。
从a 到b 所需的时间t=t 1+t 222h c cosi 答案:22h c cosi3.(2014·新课标全国卷Ⅰ)一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R 的半圆,AB 为半圆的直径,O 为圆心,如图所示。
玻璃的折射率为n=2。
①一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?3R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻②一细束光线在O点左侧与O相距2璃砖射出点的位置。
【解题指南】解答本题要注意把握以下两点:(1)光能否从玻璃表面射出由临界角决定。
(2)几何光学题一定要画出正确的光路图帮助求解。
【解析】①在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图。
由全反射条件有1①sinθ=n由几何关系有OE=Rsinθ②由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为l=2OE ③联立①②③式,代入已知数据得l=2R ④3R的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系及①②设光线在距O点2式和已知条件得α=60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图。
由反射定律和几何关系得3R ⑥OG=OC=2射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出。