2018高考物理知识点总结——光学

2018高考物理知识点总结：光学

2018高考物理知识点总结：光学

几何光学以光的直线传播为基础，主要研究光在两

个均匀介质分界面处的行为规律及其应用。从知识

要点可分为四方面：一是概念;二是规律;三为光学器件

及其光路控制作用和成像;四是光学仪器及应用。

(一)光的反射 1.反射定律 2.平面镜：对光路控

制作用;平面镜成像规律、光路图及观像视场。(二)光的折射 1.折射定律 2.全反射、临界角。全反

射棱镜(等腰直角棱镜)对光路控制作用。 3.色散。

棱镜及其对光的偏折作用、现象及机理应用注意：1.解决平面镜成像问题时，要根据其成像的特点(物、像关于镜面对称)，作出光路图再求解。平面镜转过α角，反射光线转过2α 2.解决折射问题的关键是画好光

路图，应用折射定律和几何关系求解。 3.研究像的

观察范围时，要根据成像位置并应用折射或反射定律画

出镜子或遮挡物边缘的光线的传播方向来确定观察范围。

4.无论光的直线传播，光的反射还是光的折射现象，光

在传播过程中都遵循一个重要规律：即光路可逆。

(三)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。

(四)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：(1)利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。(2)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)。(五)干涉区域内产生的亮、暗纹 1.亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍(相邻亮纹(暗纹)间的距离)。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，各级彩色条纹都是红靠外，紫靠内。(六)衍射注意关于衍射的表述一定要准确。(区分能否发生衍射和能否发生明显衍射) 1.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。 2.发生明显衍射的条件是：障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长

还小。(七)光的电磁说 1.麦克斯韦根据电磁波

与光在真空中的传播速度相同，提出光在本质上是一种

电磁波?D?D这就是光的电磁说，赫兹用实验证明了光的

电磁说的正确性。 2.电磁波谱。波长从大到小排列

顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段

间都有重叠。各种电磁波的产生机理分别是：无线

电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是

原子核受到激发后产生的(伴随α、β衰变而产生)。

3.各种电磁波的产生、特性及应用。(八)光的偏振

光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁

波中电场E的方向、磁场(九)光电效应 1.在光

的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。(下图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不

带电的验电器带正电。)光效应中发射出来的电子叫光电子。ν0，只有ν0才能发生光电效应;②光电子的

最大初动能与入射光的强度无关，只随入光的频率增大

而增大;③当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比;④瞬时性(光电子的产生不超

过10-9s)。 3.爱因斯坦的光子说。光是不连续的，

是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量成正比：E=hν 4.爱因斯坦光电效应方程：h-W(W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所

做的功。) (十)康普顿效应在研究电子对X射线

的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有动量。实

验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明

了光具有粒子性。(十一)光的波粒二象性干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。高考物理

考点光学的总结(二) (十二)正确理解波粒二象性

波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有

意义。波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是

一份能量。 1.个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性。 2.高的光子容易表现出粒子性;低的光子容易表现出波动性。

3.光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性。

4.由光子的能量表示式也可

以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的

粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量?D?D频率和波长λ。(十三)由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物

质波(德布罗意波)的概念：任何一个运动着的物体都有

一种波与它对应。(十四)天然放射现象原子序

数大于83的所有天然存在的元素的原子核都不稳定，能

自发地变为别种元素的原子核，同时放出射线。(十五)玻尔原子模型能级 1.定态假设：原子处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中的原子是稳定的。 2.能级跃迁：原子从一状态跃迁到另一状态，

要辐射(或吸收)一定频率的光子。 3.轨道能量量子化。(十七)物质波：德布罗意波：粒子散射实验：结果是绝大多数的粒子没有偏转穿过，少数的粒子

发生大角度的偏转，极少数粒子偏转角超过，个别甚至

被弹回，由此可得结论：原子的中心有一个很小的核，

原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，

带负电的电子在核外空间绕核旋转。(十九)原子的

放射现象 1.天然放射现象：某些元素自发放射某些

射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为放射性元素。天然放射现象的发现，使人类认识到原子核内部具

有复杂的结构。物理的知识点梳理1、大的物体不一定不能够看成质点，小的物体不一定可以看成质点。

2、参考系不一定会是不动的，只是假定成不动的物体。

3、在时间轴上n秒时所指的就是n秒末。第n秒所指的是一段时间，是第n个1秒。第n秒末和第n+1秒初就是同一时刻。

4、物体在做直线运动时，位移的大小不一定是等于路程的。

5、打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一