高中物理光学专题
物理高中光学试题答案及解析
物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
以下哪个选项正确描述了光的折射定律？A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案：C解析：光的折射定律包括三个主要方面：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；入射角与折射角的正弦之比是一个常数，与介质的性质有关。
选项C正确描述了第一个方面。
2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案：D解析：光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时，光强分布出现增强或减弱的现象。
薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。
而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲和扩展的现象，与干涉现象不同。
二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。
偏振光可以通过_________来实现。
答案：偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时。
临界角的大小由_________决定。
答案：两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。
答案：光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同，从而使光波分离的现象。
产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率，即色散率。
这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。
四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5，光从真空进入该介质，求光的临界角。
答案：根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \]，其中C为临界角，n为折射率。
代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \]，所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得，即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。
高中物理光学知识点总结
高中物理光学知识点总结。
目录高中物理光学知识点高中物理光学重点高中物理光学要点★高中物理光学知识点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2α2.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。
2024年高中物理光学知识点总结归纳(2篇)
2024年高中物理光学知识点总结归纳光学是物理学的一门重要分支，研究光的传播、产生、感知以及与物体的相互作用。
光学在科学研究、工程技术以及日常生活中都有广泛的应用。
以下是____年高中物理光学知识点的总结归纳：1. 光的传播a. 光的传播方向：光在真空中沿直线传播，光线的传播方向是从光源向外发出的方向。
b. 光的传播速度：在真空中，光的传播速度是常数，约为3.00 × 10^8 m/s。
c. 光的传播路径：光在均匀介质中沿直线传播，但当光线从一个介质传播到另一个介质时，会发生折射现象，光线的传播路径会发生偏折。
2. 光的反射与折射a. 光的反射定律：将一束入射光线照射到平面镜上，入射光线、反射光线以及镜面法线共面，且入射角等于反射角。
b. 光的折射定律：光线从一个均匀介质传播到另一个均匀介质时，入射角、折射角以及两介质的折射率之间满足较普遍成立的折射定律：入射光线和折射光线在物界面、法线和折射面在同一平面上，且从介质1到介质2折射定律为sinθ₁ / sinθ₂ = v₁ / v₂ = n₂ / n₁。
c. 全反射现象：当光线由光密介质射向光疏介质，并且入射角大于临界角时，光线将发生完全反射，不再发生折射。
d. 布儒斯特角：当光线从光密介质折射到光疏介质时，入射角等于布儒斯特角时，折射角为90°，这对应着最大的折射角和最小的透射角。
3. 光的干涉与衍射a. 干涉现象：两束或多束光线相交时，由于波动性质的影响，会发生明暗相间的干涉条纹。
干涉分为相干光的干涉和非相干光的干涉两种形式。
b. 条纹间距：干涉条纹的间距受入射光的波长以及光的入射角度的影响。
c. 干涉现象的应用：光的干涉现象被广泛应用于干涉仪、薄膜干涉、激光干涉、干涉显示器等领域。
d. 衍射现象：当光线通过一个有限大小的孔或者绕过一个物体的边缘时，会发生衍射现象，导致光的传播方向发生弯曲。
e. 衍射的特点：衍射现象具有振幅周期性变化、偏离光的直线传播以及物理屏障遮挡等特点。
高中物理光学知识点总结
高中物理光学知识点总结一、光的直线传播光的直线传播是光学的基础原理之一。
当光线传播时，可以假设光沿着一条直线传播。
如果没有阻碍，光线会一直沿着直线传播。
这个原理在很多日常生活中的现象都有体现，比如太阳的光线穿过窗户、电灯的光线在房间里传播等等。
二、光的速度在空气中，光的速度约为3.0×10^8m/s。
光速在不同介质中的速度不同，这是由于光在不同介质中的传播速度受到介质折射率的影响。
光在真空中的速度是最快的，这也是物理学上一些重要的原理所依赖的。
三、光的反射光的反射是光学研究的一个重要知识点。
当光线照射到一个光滑的表面上时，光线会以相同的角度反射回去。
这一现象可以用光滑的镜子来进行实验观察。
四、光的折射当光线进入到一个介质中时，由于介质的折射率不同，光线方向会发生改变。
折射定律指出，入射角、折射角和介质折射率之间存在着一定的关系。
这一定律对于制作透镜、棱镜等光学元件是非常重要的。
五、光的色散光的色散是指，当白光通过某些介质或器件时，不同颜色的光会分散出来。
这是因为不同波长的光在介质中的折射率各不相同。
这也是彩虹的形成原理之一。
六、光的衍射光的衍射是光学研究中的一个重要课题。
衍射是指光线通过一个缝隙或孔径时，会呈现出一种特殊的光条纹模式。
这一现象是由于光本身的波动特性所决定的。
七、光的干涉光的干涉是光学中的一个重要现象。
当两束光经过衍射或交叠时，会出现一系列的干涉条纹。
这一现象是由于光波的相长干涉或相消干涉所引起的。
八、光的偏振光的偏振是指光波的振动方向不同，这就导致光呈现出不同的偏振特性。
偏振光在一些特定的实验和应用中是非常重要的。
九、光的吸收当光线照射到物体上时，部分光能会被物体所吸收。
这一现象可以通过实验来验证，反射光和折射光的能量往往比照射光要小。
十、光的色温光的色温是指光源的颜色偏向于冷色调还是暖色调。
这与光源的光谱特性有关，也是针对照明工程中非常重要的一个参数。
十一、光的波粒二象性光既有波动性又有粒子性，也就是说光既有波动模型也有粒子模型。
高考物理选修光学知识点
高考物理选修光学知识点光学作为物理学的一个重要分支，是高考物理中的一项重要内容。
光学研究的是光的传播、反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。
本文将从光的特性、光的传播、光的反射和折射、光的干涉和衍射以及光的偏振等方面，对高考物理选修的光学知识点进行论述。
一、光的特性光是一种电磁波，具有波粒二象性。
光有光速快、直线传播、电磁振荡和干涉、衍射等特点。
1. 光速快：光速在真空中的数值约为3×10^8m/s，是目前已知最快的速度。
2. 直线传播：光具有直线传播的特性，遵循几何光学的规律，光的传播路径可以通过光线追迹的方法进行分析。
3. 电磁振荡：光是由电场和磁场交替变化而产生的。
振幅大、波长短的光称为紫外线和X射线，振幅小、波长长的光称为红外线和微波。
4. 干涉和衍射：光的干涉和衍射现象揭示了光的波动性质。
干涉是两束光相遇形成明暗条纹的现象，衍射是光通过孔径或物体边缘后出现弯曲和扩散的现象。
二、光的传播光的传播可以分为直线传播和弯折传播两种情况。
1. 直线传播：当光在均匀介质中传播时，光线沿直线传播，遵循折射定律和反射定律。
2. 弯折传播：当光通过两种介质的交界面时，会发生折射现象，根据斯涅尔定律可以计算入射角、折射角和两种介质之间的折射率。
三、光的反射和折射光的反射和折射是光学中重要的现象，涉及到入射角、反射角和折射角之间的关系。
1. 反射：光在光滑表面上的反射遵循反射定律，即入射角等于反射角。
根据反射原理，可以解释为何镜子能够反射出物体的光线。
2. 折射：光在两种介质之间的传播遵循折射定律，即入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
这就是为什么在游泳池中看到的物体会产生折射现象的原因。
四、光的干涉和衍射1. 干涉：干涉是指两束或多束光相遇时产生的明暗相间的现象。
光的干涉可以分为等厚干涉（牛顿环、薄膜干涉）和等倾干涉（杨氏双缝干涉）。
2. 衍射：衍射是指光通过孔径或物体边缘后出现的弯曲和扩散现象。
与干涉相比，衍射是一种波阻尼现象，不需要相干光的参与。
高中物理竞赛专题 光学
n0 n1 sin 1 nx sin x nA sin A
3
n0 n1 sin 1 nx sin x nA sin A
P点光线的方向由x 决定:
sin
x
n0 nx
1 1 4qx
Y
nx n0 1 4qx
a
P点光线的切线斜率 kp : k p tan x
1 4qx
并按照
n ny 渐n1变1， n2为2 y距2 轴线a处的折射率， 为
常数，包裹层折射率也为n2 。光纤置于空气中，取Ox轴沿光纤轴
线方向，O为光纤端点的中心。假设 一束单色光从O点以入射角θi
进入光纤，入射面为xOy :
（亚洲奥赛04年题）
1）求出光线在光纤里的轨迹方程 y=f(x)；
2）求出光可以在光纤纤芯中传播的最大入射角θiM；
x a14
4) qi ＝qiM时光信号沿光纤的传输速度（= x1/τ）
c
pan12
n12 n22
1
sin 2 qi
2n12
x1 ap
n12 sin 2 q
n12 n22
y
sin qiM n12 n22
vM
2cn2 n12 n22
qi O
n2
a
x1
n1
x
15
二、几何光学成像
单球面折射成像公式－－阿贝不变式：
✓ 第一个交点坐标
y
x1 ap
n12 sin 2 q
n12 n22
O
n0 n2
x1
ax n1
n2 12
✓通过一线段元 ds 时间为 dt ds n ds vc
线段元 ds dx2 dy2 1 y'2 dx
高三物理光学知识点
高三物理光学知识点光学是高中物理的重要组成部分，对于高三的同学来说，系统掌握光学知识对于应对高考至关重要。
下面我们来详细梳理一下高三物理光学的主要知识点。
一、光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。
折射定律是理解光折射现象的关键，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别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
折射率是一个反映介质光学性质的物理量，它等于光在真空中的速度与光在该介质中的速度之比。
折射率越大，光在该介质中传播速度越慢。
通过折射定律和折射率，我们可以解决很多与光折射相关的问题，比如计算光线在不同介质中折射后的角度，以及解释生活中的一些折射现象，如筷子在水中“折断”、海市蜃楼等。
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。
临界角是一个重要的概念，它是指光从某种介质射向真空（或空气）时发生全反射时的最小入射角，其正弦值等于折射率的倒数。
全反射在生活中有很多应用，如光纤通信就是利用了光的全反射原理，让光在光纤内不断反射而实现信号传输。
三、光的干涉两列频率相同、振动情况相同、相位差恒定的光相遇时，会出现明暗相间的条纹，这种现象叫做光的干涉。
双缝干涉实验是研究光干涉的重要实验，通过这个实验可以得出光的波长与条纹间距之间的关系。
薄膜干涉也是常见的干涉现象，比如肥皂泡表面的彩色条纹、增透膜等都是薄膜干涉的应用。
四、光的衍射光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会偏离直线传播路径而绕到障碍物后面传播，这种现象叫做光的衍射。
衍射现象只有在障碍物或小孔的尺寸与光的波长相当或者比光的波长小时才会明显。
单缝衍射和圆孔衍射是常见的衍射现象。
衍射现象的研究让我们更深入地理解了光的波动性。
五、光的偏振光波是一种横波，光的振动方向与传播方向垂直。
高中物理《物理光学》练习题(附答案解析)
高中物理《物理光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．从调谐电路接收到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程是（）A．调谐B．解调C．调频D．调幅2．关于电磁场和电磁波的说法中，下列叙述正确的是（）A．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播C．安培通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并证实了电磁波的存在3．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）A．赫兹预言了电磁波的存在B．均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场C．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波4．以下关于电磁波的说法不正确的是（）A．医院B超发出的超声波是电磁波B．无线通信是用电磁波进行传播的C．遥控器发出的红外线是电磁波D．透视使用的X射线是电磁波5．2022年9月10日是农历八月十五日的中秋望月，各地月出时刻约为18点10分至20分，所以傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮，关于光现象及其应用，下列说法正确的是（）A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的B．光的衍射现象说明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射现象C．无影灯是应用光的衍射现象，分光镜是利用光的全反射原理D．红黄绿交通信号灯中，红光波长最短，最不易发生明显衍射6．衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用，可以利用衍射图样分析结构，如通过X射线在晶体上衍射的实验，证实了各种晶体内部的微粒是按一定规则排列着的。
如图所示为一束光经过某孔洞后的衍射图样，则该孔洞的形状可能是（）A．B．C．D．7．如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏的a、b间形成一条彩色光带。
下面的说法中正确的是（）A．在三棱镜中a侧光的波长大于b侧光的波长B．b侧光更容易产生衍射现象C．若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光D．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa＞Δxb8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下列所示的图片、示意图或实验装置图都来源于课本，则下列判断准确无误的是（）A ．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B ．乙图是薄膜干涉的应用，可用来检测平面的平整程度C ．丙图是双缝干涉的原理图，若P 到S 1、S 2的路程差是光的半波长的奇数倍，则出现亮纹D ．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在肥皂膜上，出现水平干涉条纹10．下列关于光的说法正确的是（ ）A ．光的偏振现象说明光是一种横波B ．立体电影是利用了光的衍射现象C ．利用激光的相干性好可以进行精准的测距D ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象11．2022年8月，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”实现了国际上首次空间太阳h α波段光谱扫描成像，这相当于给太阳低层大气做了“CT ”扫描。
第十五章光学(高中物理基本概念归纳整理)完整版4
正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号
n表示。(n12是2相对1的折射率，叫相对折射率) 注意：
①不同的介质，折射率不同。n是一个反映介质的光学性质的
物理量。
②真空的折射率为1，空气的折射率近似为1。
③光在不同介质中的传播速度不同。
一.光的折射
3.折射率的另一种定义：某种介质的折射率，等于光在真空中的传
6.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着
某个特定的方向振动的光叫作偏振光。
注意： ①在垂直于光的传播方向的平面内，自然 光沿任意方向振动的强度都相同，偏振光 只沿特定的方向振动。 ②自然光通过偏振片后变成了偏振光
七.光的偏振
ii r
n sin i sin r
i r 90
n
sin i cos i
四.全反射 2.全反射：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度， 使折射角达到90˚时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象 叫作全反射，这时的入射角叫作临界角，用C表示。
光由介质射向真空：
n sin 90 1 sin C sin C
sin C 1 n
3.发生全反射的条件： ①光密到光疏，②入射角大于等于临界角
高考物理专题光学知识点之物理光学全集汇编附答案
高考物理专题光学知识点之物理光学全集汇编附答案一、选择题1．下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉2．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为3．在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹，这分别是光的（）A．干涉、折射 B．反射、折射 C．干涉、反射 D．干涉、偏振4．我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道：“凡雨初霁，或露之未晞，其余点缀于草木枝叶之末……日光入之，五色俱足，闪铄不定。
是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。
”这段文字记叙的是光的何种现象A．反射 B．色散 C．干涉 D．衍射5．关于电磁场和电磁波理论，下面几种说法中正确的是A．在电场的周围空间一定产生磁场B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C．振荡电场在周围空间产生振荡磁场D．交替产生的电磁场形成电磁波，只能在大气中传播6．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A．在电场的周围，一定存在着由它激发的磁场B．变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在D．无线电波的波长小于可见光的波长7．下列现象中，属于光的色散现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹8．下列关于电磁波的说法，正确的是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电场随时间变化时，一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在9．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2，已知Δx1＞Δx2。
高中物理光学知识点归纳总结
高中物理光学知识点归纳总结光学是物理学中的一个重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
在高中物理学习中，光学是一个重点和难点，下面就高中物理中常见的光学知识点进行归纳总结，并让我们全面了解这些知识。
一、光线的传播和反射1. 光线的传播光线是沿直线传播的，它具有继承光源的特点，传播过程中不会改变光源的性质。
2. 光的反射定律光在平面镜上的反射符合反射定律，即入射角等于反射角。
这个定律反映了光的反射规律。
3. 光的像的特点光的反射产生的像具有实像和虚像两种情况。
实像能够在屏幕上显示出来，虚像则不能。
二、光的折射和光的色散1. 光的折射定律光在两种介质间传播时发生折射，折射定律是描述光的折射规律的基本定律。
它表明入射光线、折射光线和法线在同一平面内，且折射角的正弦值与入射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比。
2. 光的色散折射率与光的颜色有关，不同颜色的光在折射时会有不同的折射角。
这就是光的色散现象，即光在透明介质中传播时，由于不同颜色光的折射率不同而产生的现象。
三、光的干涉1. 光的波动性光既有粒子性，也有波动性。
光的波动性可以解释光的干涉现象。
2. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光线相遇时，相互干涉而产生干涉条纹的现象。
3. 干涉条纹的性质干涉条纹具有明暗相间、交替分布的特点。
干涉的明暗程度取决于相干光的相位差。
四、光的衍射1. 光的衍射现象光经过通过较小的孔或物体的缝隙时会发生衍射现象，光线会沿着缝隙的周围弯曲传播。
2. 衍射的特点衍射是波动特性的表现，与波的波长和衍射孔的大小有关。
波长越大，衍射现象越明显。
五、光的偏振光的偏振是指将非偏振光中的所有方向的振动分量限制在特定的方向上而得到的偏振光。
光学知识点归纳总结到此结束，通过对这些知识点的学习，我们可以更好地理解光的传播规律，能够解释和预测光的现象。
学好光学知识对于理解光学仪器和技术应用有重要意义，也为后续的学习打下了坚实的基础。
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光学是一门研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射、偏振和光的相互作用等现象的学科。
高中物理光学作为物理学的一个重要分支，是高中物理课程中的一个重点内容。
下面将对高中物理光学的知识点进行总结归纳。
一、光的传播和光的直线传播1. 光的传播方式：光波是一种横波，光在真空中直线传播，而在介质中会发生折射。
2. 光的传导速度：光在真空中传播的速度是光速，约为3.0×10^8 m/s。
3. 光的直线传播：光的传播遵循直线传播原理，可以用光的直线传播原理来解释光的传播路径及直线传播的条件。
二、反射和折射1. 反射现象：光线遇到介质边界时，部分或全部被折回原来的介质中，这种现象叫做反射。
2. 反射定律：入射光线、法线和反射光线三者在同一平面上，入射角等于反射角。
3. 折射现象：光线由一个介质射入另一个介质时，经过一个表面，一部分光线发生偏离，这种现象叫做折射。
4. 折射定律：折射光线、入射光线和法线三者在同一平面上，折射角和入射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
5. 折射率：介质的折射率是指光在该介质中传播速度与光在真空中传播速度之比。
6. 全反射：当光从折射率较大的介质射向折射率较小的介质时，如果入射角大于临界角，光将发生全反射。
三、光的干涉和衍射1. 干涉现象：光的波动性质使得光波能够互相叠加和干涉，形成明暗交替的干涉条纹。
2. 干涉条件：干涉需要两个或多个光源和接收屏幕，光源之间的波长差别要小，以保证形成干涉现象。
3. 干涉现象的解释：干涉现象可以用光的波动性来解释，即光的波峰与波谷相互叠加或相互抵消。
4. 衍射现象：光通过一个小孔或绕过物体时，会产生弯曲和传播的现象，这种现象叫做衍射。
5. 衍射图样：衍射光线经过狭缝或物体时，会发生弯曲和互相干涉，形成一系列亮暗相间的衍射图样。
6. 衍射的条件：光波通过小孔或物体时，波长与孔径（或物体尺寸）的比值要接近1，以保证发生衍射现象。
高考物理专题复习《光学》高考真题
高考物理专题复习《光学》高考真题1、（2022·山东卷·T10）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝1S，2S的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。
同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。
下列描述正确的是（）A. 图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B. 遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C. 照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹2、（2022·山东卷·T7）柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆，左则是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45︒，AC中点为B。
a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。
保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（）A. 仅有a光B. 仅有b光C. a、b光都可以D. a、b光都不可以3、（2022·全国乙卷·T17）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。
普朗克常量为h = 6.63 × 10 -34J⋅s。
R约为（）A. 1 × 102mB. 3 × 102mC. 6 × 102mD. 9 × 102m4、（2022·浙江6月卷·T8）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（）A. 气泡表面有折射没有全反射B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”C. 气泡表面有折射和全反射D. 光射入气泡干涉形成“亮斑”5、（2022·浙江6月卷·T4）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A. 用复色光投射就看不到条纹B. 明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C. 把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D. 蓝光干涉条纹的间距比红光的大6、（2022·浙江1月卷·T11）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四∆时，b、c、d 条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。
高中物理光学部分专题讲练
《光学》专题讲练一、考纲要求十三、光的反射和折射内容要求说明89．光的直线传播．本影和半影90．光的反射，反射定律．平面镜成像作图法91．光的折射，折射定律，折射率．全反射和临界角92．光导纤维93．棱镜．光的色散ⅠⅡⅡⅠⅠ十四、光的波动性和微粒性内容要求说明94．光本性学说的发展简史95．光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉．双缝干涉的条纹间距与波长的关系96．光的衍射97．光的偏振现象98．光谱和光谱分析．红外线、紫外线、X射线、γ射线以及它们的应用．光的电磁本性．电磁波谱99．光电效应．光子．爱因斯坦光电效应方程100．光的波粒二象性．物质波101．激光的特性及应用ⅠⅠⅠⅠⅠⅡⅠⅠ光学部分在理综中以选择题的形式出现，分值：6分。
二、典例分类评析1、光的直线传播：①光的直线传播定律：光在均匀、各向同性介质中沿直线传播。
如小孔成像、影、日食、月食等都是直线传播的例证。
②光的传播速度：光在真空中的传播速度c=3×108m／s，光在介质中的速度小于光在真空中的速度。
③影：光线被不透明的物体挡住，在不透明物体后面所形成的暗区称为影。
影可分为本影和半影，在本影区内完全看不到光源发出的光，在半影区内只能看到部分光源发出的光。
如果光源是点光源，则只能在不透明物体后面形成本影；若不是点光源，则在不透明物体后面同时形成本影和半影。
影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置。
如图A所示，在光屏AB上，BC部分所有光线都照射不到叫做本影，在AB、CD区域部分光线照射不到叫做半影。
例1、古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与铅直方向成7.50角下射．而在A城正南方,与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射．射到地球的太阳光可视为平行光，如图所示．据此他估算出了地球的半径．试写出估算地球半径的表达式R =.例2、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 。
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。
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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。
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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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01
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。
02
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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感谢您的观看
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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
高中物理光学知识点总结(最新最全)
光学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其它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．光在同一种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 v<C。
说明：①直线传播的前提条件是在同一种．．介质。
否则，可能发生偏折。
如从空气进入．．．介质，而且是均匀水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。
②同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。
不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。
在同一种介质中，频率越低的光其传播速度越大。
根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C。
③当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，发生明显的衍射现象，光线可以偏离原来的传播方向。
④近年来（1999-2001年）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。
2．本影和半影（l）影：影是自光源发出并与投影物体表面相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．具体来说：若图中的P是月球，则地球上的某区域处在区域A内将看到日全食；处在区域B或C内将看到日偏食；处在区域D内将看到日环食。
若图中的P是地球，则月球处在区域A内将看到月全食；处在区域B或C内将看到月偏食；由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D内，所以不存在月环食的自然光现象。
高中人教物理选择性必修二专题15 物理光学——学生版
专题15 物理光学（学生版）一、目标要求目标要求重、难点光的双缝干涉重难点实验：光的双缝干涉实验重点光的薄膜干涉重点光的衍射重点光的偏振激光二、知识点解析1．光的干涉现象(1)光的波动说：牛顿在研究光的传播时认为光是由粒子组成的，他利用碰撞的原理解释了光的反射等现象；而同时期的惠更斯则认为光是类似于声音的纵波．但由于牛顿在当时学术界的地位，微粒说取得了当时的统治地位，直到英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象，才将光的波动说推上历史舞台．(2)双缝干涉实验：①研究历程：如图1所示，若光是一种波，则会在S1和S2两个相隔很近的狭缝上形成两个频率、相位和振动方向相同的波源，这两个波源发出的光会在挡板后的空间形成干涉现象，某些位置振动加强，某些位置振动减弱，在光屏上形成明暗相间的条纹．事实上，托马斯·杨确实观测到了这种现象．图1②亮条纹和暗条纹位置关系：如图2所示，若屏幕上的P 点到两个波源的路程差|S 1P －S 2P |等于半波长的偶数倍（包括0），则P 点位置出现亮条纹，若|S 1P －S 2P |是半波长的奇数倍，则P 点位置出现暗条纹．亮条纹位置：222S P S P n λ-=⋅1，n=0、1、2…… 暗条纹位置：2(21)2S P S P n λ-=⋅+1，n=0、1、2……(3)干涉条纹间距与波长的关系：如图3所示，两狭缝之间的距离为d （非狭缝宽度），狭缝到光屏的距离为L ，相邻亮条纹中心或相邻暗条纹中心为条纹间距Δx （如图4），则条纹间距与光的波长关系为：L x dλ∆=(4)应用—薄膜干涉：①肥皂泡在阳光照射下呈现出彩色波纹，如图5所示，液膜前表面和后表面反射的光为相干光； ②将曲面镜放置于玻璃桌面上，白光垂直入射（如图6所示），在曲面镜的截面上看到不等间距的彩色圆环，如图7所示，这种现象称为牛顿环；图2图3图4图5图6图7③利用薄膜干涉检测光学元件平面平整度，如图8所示．图8图9④其他：照相机镜头前的增透膜利用光的干涉现象减弱反射光；大楼的玻璃墙和汽车窗户采用反射膜，利用光的干涉现象增强反射光．2．光的衍射现象光是一种波，既能发生干涉现象，也能发生衍射现象．(1)光的衍射：光在传播过程中，通过细小的小孔或障碍物时，绕过小孔或障碍物继续传播的过程称为光的衍射；当小孔或障碍物的尺寸小于或等于光的波长时，衍射现象最为明显．(2)应用：①单缝衍射和单孔衍射：如图10是单色光分别通过单缝和单孔时的衍射图样，与光的干涉类似，光的波长越大，形成的中心条纹就越宽，用白光做衍射实验时，观测到中心亮条纹为白色，边缘呈现彩色；②泊松亮斑：当光照射一个不透明的小圆板时，由于光的衍射，会在圆板阴影中心出现一个与边缘亮度相同的亮斑，称为泊松亮斑，如图11；图10图11③不同形状的障碍物都会造成光的衍射，使得影像边缘模糊不清，如两支铅笔横向对叠，透过中间的缝隙观测灯光，会观测到缝隙边缘呈现模糊的红色和紫色．3．光的偏振现象(1)偏振现象：当狭缝的方向与波的振动方向相同时，波可以通过狭缝；当狭缝的方向与波的振动方向垂直时，波不能通过狭缝，如图12所示．这种现象称为波的偏振现象．图12只有横波才能发生偏振现象，偏振现象可以检验一列波是横波还是纵波；光是横波，会发生偏振现象．(2)偏振片：偏振片是由特定材料制成的，具有一个特殊的方向叫透光方向，只有光波的振动方向与透光方向平行时，光才能透过偏振片．(3)偏振光与自然光：一束光的振动方向若限于某一平面内，则称该束光为偏振光；大量振动方向不相同且不相干的偏振光组成的光叫做自然光，如太阳光和白炽灯发出的光线都是自然光．(4)应用：①照相机偏振镜头：拍摄透明物体时能有效减小反射光的影响；②液晶显示屏：手机或电脑屏幕加入液晶显示屏，强光照射下依然能显示屏幕内容；③立体电影．4．激光激光的特点激光的应用相干性好传导信息、全息照相等平行度高激光测距、刻录光盘、读取光盘信息等能量高激光加工硬质材料、激光手术等三、考查方向题型1：对光的双缝干涉的理解典例一：（2012•上海）如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则()A．甲为紫光的干涉图样B．乙为紫光的干涉图样C．丙为红光的干涉图样D．丁为红光的干涉图样题型2：生活中的干涉典例二：（2020•北京）以下现象不属于干涉的是()图13A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样C．白光经过三棱镜得到彩色图样D．白光照射水面油膜呈现彩色图样题型3：实验：双缝干涉实验典例三：用双缝干涉测光的波长，已知双缝与屏的距离L=0.700 m，双缝间距d=0.200 mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图甲所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第6条亮纹的中心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第1条时读数x1=__________mm、对准第6条时读数x2=_______mm(2)写出计算波长λ的表达式，λ=__________m．(3)在屏上观察到了干涉条纹．如果将双缝到屏距离增大，则屏上的干涉条纹的间距将_______(变大、不变或变小)题型4：光的薄膜干涉典例四：劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．现若在图甲装置中再增加一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )A．变疏B．变密C．不变D．消失题型5：光的衍射典例五：单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系，和双缝干涉实验中所产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系相同．利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数，线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量．下图是实验的示意图，挡光片A固定，挡光片B放置在待测金属捧上端，A、B间形成平直的狭缝，激光通过狭缝，在光屏上形成衍射图样，温度升高，金属棒膨胀使得狭缝宽度发生变化，衍射图样也随之发生变化．在激光波长已知的情况下，通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度，可算出狭缝宽度及变化，进而计算出金属的线膨胀系数．下列说法正确的是( )A．使用激光波长越短，其它实验条件不变，中央亮条纹宽度越宽B．相同实验条件下，金属的膨胀量越大，中央亮条纹宽度越窄C．相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明金属膨胀量越大D．狭缝到光屏距离越大，其它实验条件相同，测得金属的线膨胀系数越大四、模拟训练一、基础练习1.下列属于光的干涉现象的是( )A．沙漠蜃景B．雨后彩虹C．多彩肥皂泡D．立体电影2.（多选）如图所示明暗相间的条纹是红色、蓝色单色光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，下列说法正确的是( )A．a光是红光B．在同一种玻璃中a的速度小于b的速度C．a和b经相同单缝衍射装置后在光屏上产生衍射图样，则仍然是b光的中心条纹更宽D．当a和b以相同入射角从玻璃射入空气时，若a刚好能发生全反射，则b也一定能发生全反射3.如图所示的现象中，属于光的干涉现象的是( )A．红光通过很窄的单缝呈现明暗相间的条纹B．阳光通过三棱镜形成彩色光带C．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹D．下雨过后天空出现的彩虹4.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是()A．干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，条纹间距都相等B．干涉条纹中的暗纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将薄片增厚，条纹变疏D．观察薄膜干涉条纹时，眼睛应从入射光的另一侧5.把一个上为平面、下为球面的凸透镜平放在平行玻璃板上，如图，现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到一系列的同心圆，下列说法正确的是( )A．这是光的干涉现象，同心圆间隔均匀B．这是光的干涉现象，同心圆间隔不均匀，中间密，边缘稀疏C．这是光的干涉现象，同心圆间隔不均匀，中间稀疏，边缘密D．这是光的衍射现象，同心圆间隔不均匀，中间稀疏，边缘密6.如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。
高中物理光学知识点总结
高中物理光学知识点总结光学是物理学的重要分支学科。
也是与光学工程技术相关的学科。
狭义来说，光学是关于光和视见的科学，optics 一词早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。
下面是我整理的高中物理光学知识点，欢迎大家阅读分享借鉴。
目录高中物理光学知识点高中物理光学重点高中物理光学要点★高中物理光学知识点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2α2.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)。
高中物理《光学》练习题(附答案解析)
高中物理《光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．下列说法正确的是（ ）A ．爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比，即E h λ=B ．法拉第预言电磁波的存在，赫兹则通过实验捕捉到电磁波C ．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子D ．由c f λ=可知，频率越大的电磁波，在真空中波长越小2．首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是（ ）A ．赫兹B ．法拉第C ．麦克斯韦D ．奥斯特3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A ．电磁波是一种物质，可以在真空中传播B ．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场C ．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场D ．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4．下列器件中，利用电流热效应工作的是（ ）A ．微波炉B ．电视机C ．电风扇D ．电饭锅5．如图所示，OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于OO '轴等距离且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO '下方的P 点，由此可以得出的结论是（ ）A ．在同种玻璃中传播，A 光的传播速度一定大于B 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，B 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若B 光能引起光电效应，A 光一定也能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是A 光6．某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光从A点射入，经B点射出圆柱体。
下列说法正确的是（）A．光线进入玻璃后频率变大B．若θ增大， 可能变小C．若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全反射D．若θ增大，光线由A点至第一次射出时间变短7．下列说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率成反比B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强C．一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下列关于电磁波的说法不正确的是（）A．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的磁场周围一定有电场C ．能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D ．太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度不同10．电磁波为信息的传递插上了翅膀。
高中物理光学部分知识点总结
高中物理光学部分知识点总结高中物理光学知识点总结物理知识点一、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其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播．物理知识点二、光的直线传播1．光在同一种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＝3³108m/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面相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。
物理知识点三、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．2．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．3．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．物理知识点四．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：等大正立的虚像，物和像关于镜面对称．（3）像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换物理光学知识点汇总：双缝干涉(1)两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象.(2)产生干涉的条件两个振动情况总是相同的波源叫相干波源,只有相干波源发出的光互相叠加,才能产生干涉现象,在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹.(3)双缝干涉实验规律①双缝干涉实验中,光屏上某点到相干光源、的路程之差为光程差,记为.若光程差是波长λ的整倍数,即(n=0,1,2,3…)P点将出现亮条纹;若光程差是半波长的奇数倍(n=0,1,2,3…),P点将出现暗条纹.②屏上和双缝、距离相等的点,若用单色光实验该点是亮条纹(中央条纹),若用白光实验该点是白色的亮条纹.③若用单色光实验,在屏上得到明暗相间的条纹;若用白光实验,中央是白色条纹,两侧是彩色条纹.④屏上明暗条纹之间的距离总是相等的,其距离大小与双缝之间距离d.双缝到屏的距离及光的波长λ有关,即.在和d不变的情况下,和波长λ成正比,应用该式可测光波的波长λ.⑤用同一实验装置做干涉实验,红光干涉条纹的间距最大,紫光干涉条纹间距最小,故可知大于小于.物理光学知识点汇总：薄膜干涉(1)薄膜干涉的成因：由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹.(2)薄膜干涉的应用①增透膜：透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的.②检查平整程度：待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜,用单色光进行照射,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,待检平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹是平行的;反之,干涉条纹有弯曲现象.。
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高中物理光学专题1.反射定律α＝i ｛α：反射角，i ：入射角｝2.绝对折射率(光从真空中到介质)sin sin c i n v r==｛光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介质中的光速，i:入射角，r:折射角｝3.全反射：1）光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C ：1sin C n= 2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角(1)平面镜反射成像规律：成等大正立的虚像，像与物沿平面镜对称；(2)三棱镜折射成像规律：成虚像，出射光线向底边偏折，像的位置向顶角偏移；(3)光导纤维是光的全反射的实际应用，放大镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜；(4)熟记各种光学仪器的成像规律，利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键；(5)白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射见。
二、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性）2．双缝干涉:中间为亮条纹；亮条纹位置: δ＝nλ；暗条纹位置: δ＝(2n+1)2λ（n ＝0,1,2,3……）；条纹间距：l x d ∆=｛δ:路程差(光程差)；λ:光的波长；2λ:光的半波长；d 两条狭缝间的距离；l ：挡板与屏间的距离｝3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关，光的颜色按频率从低到高的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记：紫光的频率大，波长小)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的14，即增透膜厚度4d λ= 5.光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光的衍射现象不明显可认为沿直线传播，反之，就不能认为光沿直线传播6.光的偏振：光的偏振现象说明光是横波7.光的电磁说：光的本质是一种电磁波。
电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。
红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用。
8.光子说,一个光子的能量E ＝hν ｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s ，ν:光的频率｝9.爱因斯坦光电效应方程：212mv hv W =- ｛212mv :光电子初动能，hv:光子能量，W:金属的逸出功｝1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2 ,两束单色光A 和B 分别垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 β1= β2 , 则 ( )A. A 光束的频率比B 光束的大.B.在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短.C.在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大.D.把两束光由水中射向空气, 产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大.2；91年高考. 一束光从空气射向折射率n=2. i 代表入射角,则错误的是（）(A) 当i >45°时会发生全反射现象(B) 无论入射角i 是多大,折射角r 都不会超过45°(C) 欲使折射角r=30,应以i =45°的角度入射(D)当入射角i =arctg 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直3：03年江苏高考8．如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为3，入射角为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（ ）A ．光束1转过15°B ．光束1转过45°C ．光束2转过的角度小于15°D ．光束2转过的角度大于15°4、 如图示：光从A 点射入圆形玻璃，并从B 点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30°,AB 弧所对的圆心角为120°,下列说法正确的是：(A. 在A 点的入射角为30°B. 在B 点的入射角为45°C.玻璃的折射率为2 D. 玻璃的折射率为35：如图，a 和b θ从P 点射入，θ ＞ φ，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b 板后， （ ）A ．传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角B ．传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角C ．红光在蓝光的左边D ．红光在蓝光的右边 6.红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（ ）A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D、屏上无任何光亮7.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是（）A、将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏B、将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏C、将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D、将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动8.先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光比另一种单色光①在真空中的波长较短②在玻璃中传播速度较大③在玻璃中传播时，玻璃的折射率较大④其光子的能量较小以上说法正确的是（）A、①③B、②④C、①④D、②③9.a、b是两束相互平行的单色可见光，当它们从空气射入水中时各自发生如图所示的折射现象，已知折射角r1>r2，由此可以判定（）①a光光子能量小；②在水中b光波长长一些；③让它们在同一双缝上发生干涉，所得相邻两条干涉条纹间距△x a>△x b；④a、b从水中射入空气时，则a光的临界角小一些。
A、只有①②B、只有①③C、只有②④D、只有②③10.、下列说法正确的是：A、光波是一种概率波B、光波是一种电磁波C、单色光从密介质进入光疏介质时，光子的能量改变D、单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变D A C C D C BC B B AB测定玻璃的折射率双缝干涉实验(实验七)光的双缝干涉实验一．实验原理通过单缝的一束光线，经双缝形成一对相干光，互相叠加产生干涉现象。
根据公式Δx =λL/d 可算出波长d是双缝间距，L是双缝到屏的距离，Δx是相邻两条亮（暗）纹间隔，λ是单色光的波长。
二．实验步骤①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意使单缝和双缝间距为5—10 cm ,使单缝与双缝相互平行.注意事项：1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上4、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是否平行有很大关系“插针法”测玻璃的折射率是几何光学的重要实验，用双缝干涉实验测光的波长提供了测微小长度的方法，、一、选择题(每小题5分，共35分)1.测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是A.玻璃砖的宽度宜大些B.入射角应适当小些C.大头针应垂直地插在纸面上D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图1—46—1所示，他的实验方法和操作步骤正确无误，但事后发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行，那么下列说法中正确的是图1—46—1A.P1P2与P3P4两条直线不平行B.P1P2与P3P4两条直线一定平行C.他测出的n值一定偏大D.他测出的n值不受影响3.图1—46—2是双缝干涉的实验装置，其屏上P处发现明条纹，则双缝S1和S2到屏上P点的距离之差一定是图1—46—2A.光波的半波长的奇数倍B.光波的波长的奇数倍C.光波的半波长的偶数倍D.光波的波长的偶数倍4.在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离是原来的A.4倍B.0.5倍C.0.25倍D.不变5.在双缝干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办法是A.换用绿色的滤光片B.换用红色的滤光片C.使光源发出的光更强一些D.使光屏向双缝靠拢一些6.某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是A.将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B.将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C.将单缝向双缝移动少许，其他不动D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干涉实验时，观察到a光的干涉条纹中相邻两明条纹间距较大，则A.a光的频率较大B.a光的波长较大C.a光子的能量较大D.在玻璃中a光的速度较大二、实验8.（6分）根据“测定玻璃砖的折射率”实验的要求，请回答下列问题：（1）某同学完成了实验的准备阶段，在图1—46—3中的线段AO上竖直地插上大头针P1和P2，此后，该同学准备在b b′一侧插上大头针P3和P4，则插P3和P4的要求是：___________________________________________.图1—46—3（2）在实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，而且都已完成了计算，根据他们设计的表格所反应的信息，判断他们论证做得是否正确.甲同学设计的表格是：次数入射角isin i折射角rsin r n n1 30°0.5020.9°0.3571.41.42 45°0.70730.5°0.5081.393 60°0.86638.0°0.6161.41乙同学设计的表格是：次数 1 2 3 角平均值正弦值n入射角i 30°45°60°45°0.7071.42折射角r 20.9°30.5°38.0°28.8°0.497上述两位同学做得正确的是_______（填“甲”或“乙”）.9.（6分）如图1—46—4所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则图1—46—4（1）出射光线与入射光线_______.（填“仍平行”或“不再平行”）（2）以入射点O为圆心，以R=5 cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68 cm,FE=1.12 cm.则该玻璃砖的折射率n=_______.10.（8分）（20XX年天津市高考试题）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）.（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_______（A已写好）.（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_______大于_______.11.（7分）某学生用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图1—46—5所示.（1）在图上画出所需的光路.（3）为了测出棱镜折射率，需测量的量是_______.并在图上表示出它们.（3）计算折射率的公式是n=_______.图1—46—5 图1—46—612.（8分）某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率，图1—46—6中的半圆是描出的玻璃砖主截面的位置，A、B、C、D是该同学插下的四个针的位置.（1）完成测量玻璃折射率的光路图.（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的情况下，要测量出玻璃的折射率，试在图中画出所需的线段，标出相关字母.（3）根据所测量的线段长度，导出计算折射率的表达式（用线段的名称表示）_________.13.(8分)某同学用直角梯形玻璃砖做“测定玻璃砖折射率”实验，如图1—46—7所示，∠A=∠B=90°，∠C=60°，他在玻璃的CD侧作垂线，并在该垂线上插上大头针P1、P2，再在AB侧观察大头针P1、P2的像，先后插上两枚大头针P3、P4.图1—46—7(1)插针时使P3______,使P4______,移去玻璃砖和大头针，作P3、P4点迹的连线，量得该直线与AB 边的夹角为30°.(2)在图上画出正确的光路图.(3)该玻璃的折射率n=_______.14.（6分）由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学改用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”实验.实验步骤如下：图1—46—8（1）如图1—46—8所示，在一张白纸上画一直线ab 作为玻璃砖的一个界面，标出点O ；（2）过O 点画一线段O A ，在O A 上垂直地插两枚大头针P 1、P 2；（3）放上玻璃砖，使O 点正好处于圆心的位置；（4）透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像，调整视线方向，直到P 1的像完全被P 2的像挡住；（5）在观察的这一侧插一枚大头针P 3， 使P 3挡住P 1、P 2的像；（6）标出P 3的位置；（7）移去玻璃砖和大头针，连接OP 3，作过O 点与ab 垂直的直线MN ；（8）用量角器量出∠MOA 和∠NOB 两角的大小.根据光路可逆性，当光线从空气射向玻璃砖时，∠NOB 为入射角，记为i ，∠MOA 为折射角，记为r ；（9）代入折射定律，得到玻璃的折射率n =ri sin sin .为保证实验成功，∠MOA ___________.原因是_________.15.（6分）如图1—46—9所示的装置测定玻璃的折射率，在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使一激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直平面AOB ，通过圆心O 射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应的位置的刻度. 以圆心O 为轴逆时针转动光具盘，同时观察从平面AOB 一侧出射光线的变化，出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止.记下这时入射光线在光具盘上对应的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的_______.玻璃折射率的表达式n =_______.图1—46—916.(10分)在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，中间竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的.阅读上述材料，回答下列问题：(1)若把铁丝插在_______位置，无论沿水平方向从什么方向看，铁丝均无折断现象.(2)图1—46—10四图中，与实际观察到的情况相符的是(其中O 为圆心)图1—46—10(3)利用上述现象，用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝可测液体折射率，实验步骤是：①用刻度尺测量找出玻璃烧杯的直径AB ，并把刻度尺有刻度的边缘与AB 重合后固定并测出直径R ，如图1—46—11所示.图1—46—11②将一根细铁丝竖直固定于B 处，用三角板找出过圆心O 且垂直AB 的直线、交杯缘于C ，把一根细铁丝竖直固定于C 点③ .④ .⑤ .完成上面的实验步骤，填在相应横线上.(4)利用上面的测量量，推算出折射率n 的表达式(要有推算过程).参考答案一、1.ACD 2.AD 3.C 4.C 5.B 6.ABC7.BD 条纹间距Δx =dl λ. 二、8.(1)插P 3时，应让P 3挡住s 1、P 2的像，插P 4时，应让P 4挡住P 3和P 1、P 2的像 （2）甲9.(1)不再平行 （2）1.510.(1)EBDC (2)a ,b11.(1)如左下图所示 （2）∠i ,∠r (3)r i sin sin12.(1)如右上图所示 （2）过入射点作法线F G ，延长OP ，并连结OH 、OE ，过E 点和H 点分别向法线作垂线，交法线于F 和G （3）n =GHOH OE EF 如图所示 （3）313.(1)挡住P 2、P 1的像，挡住P 3及P 2、P 1的像.(2)14.不能大于玻璃的全反射临界角.如果∠MOA 大于玻璃的全反射临界角，就无法观察到P 1、P 2，也无法确定P 3的位置.15.临界角；1/sin θ16.(1)O 如图所示，设P 为竖直插入的铁丝，根据光路图可知沿水平方向观看P 的折射像P ′在P 的外测.如果P 移至圆心O 处，则P 和P ′重合，铁丝无折断现象.(2)BC（3）根据步骤①②可以确定BC 为一出射光线，其出射角可求，只需插入第三根细直铁丝于直径AB 上，当其成像于BC 上时，由几何关系即可测出液体的折射率.③把另一根铁丝紧靠直尺AB 移动，使其折射像与C 、B 处铁丝三者重合.④测出铁丝P 距B (或A )的距离PB (或PA ）.⑤求出液体折射率.(4)由上面的步骤知P ′为铁丝在P 时的像，PC 为入射光线，i 、r 分别为入射角和折射角，由图知sin r =222=R R，sin i =22)(PB R R PB R -+-， 则根据折射率定义得n =)(2)(2sin sin 22PB R PB R R i r --+=作业1.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮2.关于薄膜干涉，下述说法中正确的是A.干涉条纹的产生是由于光在膜的前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.干涉条纹是平行等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等D.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同一侧3..蚌壳内表面上有一薄层珍珠质,在白光照射下常会呈现美丽的色彩,这是 ( )A.光的色散现象B .光的干涉现象C.光的全反射现象D.蚌壳凹面对光的会聚现象4．沙尘暴是由于土地沙化形成的恶劣气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗。