高中物理光学知识点全总结

高中物理光学知识点全总结

一、知识结构 二、学习要求

1、知道有关光的本性的认识发展过程：知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程，懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。

2、知道光的干涉：知道光的干涉现象及其产生的条件；知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征，会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射：知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件，知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。

3、知道电磁场，电磁波：知道变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场；知道电磁波是变化的电场和磁场——光的本性 光的微粒说

（牛顿） 光子说 （爱因斯坦） 光的干涉 光的衍射

双缝干涉

薄膜干涉

光的电磁说 光在空间传播不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子。光子的能量E=hv 。h=6.63×焦·秒，称普朗克常量。 光既有波动性，又有粒子性，故认为光具有波粒二象性(一切微观粒子都有波粒二象性)。 电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r 射线，由低

频到高频，构成了范围非常广阔的电

磁波谱。 光的电磁说 （麦克斯韦） 光的波动性

（惠更斯） 波粒二象性 能解释：光的直线传播、光的反射等。 困 难：光的独立传播、光躲到两种媒

质的界面上既有反射，又有折

射。

电磁场理论

光电效应 及其规律

光子说 认识深化过程 目前的结论 大量光子、长波长： 容易表现出波动性。 少量光子、短波长：容易表现出粒

即电磁场在空间的传播；知道电磁波对人类文明进步的作用，知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响；从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程，增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说：知道光的电磁说及其建立过程，知道光是一种电磁波。

4、知道电磁波波谱及其应用：知道电磁波波谱，知道无线电波、红外线、紫外线、X射线及 射线的特征及其主要应用。

5、知道光电效应和光子说：知道光电效应现象及其基本规律，知道光子说，知道光子的能量与光学知识点其频率成正比；知道光电效应在技术中的一些应用

6、知道光的波粒二象性：知道一切微观粒子都具有波粒二象性，知道大量光子容易表现出粒子性，而少量光子容易表现为粒子性。

光的直线传播．光的反射

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

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．

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

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

法线两侧，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：n=sini/sin γ0sin 1C v c

='==λλ，折射率总大于1．即n ＞1． 3.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．．．

）。 4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫

光

疏介质．

三、全反射

1．全反射现象：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象．

2．全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角．

3．临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C ，则sinC=1/n=v/c

四、棱镜与光的色散

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，在光屏上形成七色光带（称光谱）（红光偏折最小，紫光偏折最大。）在同一介质中，七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。

光学中的一个现象一串结论

色散现象n v λ(波

动性)

衍

射

C临干涉

间距

γ(粒

子性)

E光子光电效

应

红

黄

紫

小

大

大

小

大

(明显)

小(不

明显)

容

易

难

小

大

大

小

小(不

明显)

大(明

显)

小

大

难

易

结论：(1)折射率n、；

(2)全反射的临界角C；

(3)同一介质中的传播速率v；

(4)在平行玻璃块的侧移△x

(5)光的频率γ,频率大,粒子性明显.；

(6)光子的能量E=hγ则光子的能量越大。越容易产生光电效

应现象

(7)在真空中光的波长λ,波长大波动性显著；

(8)在相同的情况下，双缝干涉条纹间距x越来越窄

(9)在相同的情况下，衍射现象越来越不明显

2.

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