整理高三物理光學(xué)專題復(fù)習(xí)

精品文檔 1歡迎下載 光學(xué)專題復(fù)習(xí)光學(xué)專題復(fù)習(xí) 基本知識(shí)點(diǎn)回顧 一 知識(shí)框架 一 對(duì)光傳播規(guī)律的研究 幾何光學(xué) 二 光的本性 物理光學(xué) 一 幾何光學(xué)重點(diǎn)知識(shí)總結(jié) 1 光的直線傳播規(guī)律 條件 同種 均勻介質(zhì) 2 光的反射定律 注 無(wú)論是鏡面反射或漫反射 對(duì)每條反射光線都遵循反射定律 3 光的折射定律 特例 光從真空 空氣 射入介質(zhì)時(shí) 則 特例 4 光的獨(dú)立傳播定律 幾束光在同一介質(zhì)中傳播時(shí)雖屢屢相交 但互不擾亂 保持 精品文檔 2歡迎下載 各自的方向繼續(xù)傳播 5 光路可逆原理 當(dāng)光線逆著原來(lái)的反射線或折射線方向入射時(shí) 將逆著原來(lái)的入 射線方向反射或折射 6 幾點(diǎn)注意 光射到兩種介質(zhì)界面上 一般情況下都是既有反射 又有折射 因此需考慮每一條 可能的光線 包括垂直入射時(shí)按原路返回的反射光 折射率反映了介質(zhì)的折光本領(lǐng) 取決于光在真空和介質(zhì)中的傳播速度 即 所以 測(cè)定了介質(zhì)的折射率 即可算出光在介質(zhì)中的速度 全反射的條件 1 光從介質(zhì)射向真空 空氣 2 入射角等于或大于臨界角 3 條件應(yīng)用 光線從光密介質(zhì)射至光疏介質(zhì)的界面時(shí) 首先要檢查一下臨界角 然后 才能確定光線的實(shí)際傳播路徑 2 幾何光學(xué)器件對(duì)光路控制作用對(duì)比表 幾點(diǎn)說(shuō)明 用平面鏡控制反射光線去向的相關(guān)題型 1 給出入射光線方向與反射光線去向 要求找鏡位 2 鏡旋轉(zhuǎn)反射光線改變 精品文檔 3歡迎下載 光線通過(guò)平行透明板的側(cè)移距的相關(guān)因素 表達(dá)式 說(shuō)明 d 與玻璃板厚度 z 玻璃材料折射率 n 和入射角 i 有關(guān)系 不同色光光路與成像差異的對(duì)比 3 光學(xué)器件 平面鏡 透鏡 的成像 平面鏡成像作圖與成像計(jì)算 題型 1 平面鏡尺寸的設(shè)計(jì) 2 平面鏡尺寸對(duì)像長(zhǎng)的限制 3 有一定厚度平面鏡成像設(shè)計(jì) 4 平面鏡視場(chǎng) 透鏡的成像作圖法 例圖 用焦平面和到光軸法 二 光的本性 物理光學(xué)重點(diǎn)知識(shí) 1 對(duì)光本性的認(rèn)識(shí) 光是具有電磁本質(zhì)的物質(zhì) 具有波粒二象性 波長(zhǎng)較大時(shí)波動(dòng)性明 顯 波長(zhǎng)很小時(shí)微粒性明顯 2 光的波動(dòng)性 1 光的干涉 現(xiàn)象及條件 精品文檔 4歡迎下載 2 光的衍射 現(xiàn)象 a 圓斑衍射 b 圓孔衍射 3 色散 光譜 電磁波譜 4 光譜比較表 光譜比較表 電磁波波譜對(duì)比表 3 光的粒子性的重點(diǎn)知識(shí) 1 光電效應(yīng)現(xiàn)象 2 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律 四條 二 重點(diǎn)知識(shí)規(guī)律回顧 重要規(guī)律對(duì)比表 規(guī)律主要內(nèi)容說(shuō)明 1 光的直線傳播定律光在均勻介質(zhì)中 總是沿直線傳 播的 在同一種介質(zhì)中光線不一定直 線傳播 2 光的反射定律 三線 共面 兩線 對(duì)稱 兩角 相等 三線 為入射 反射與法線 入 反射線關(guān)于法線對(duì)稱 反 精品文檔 5歡迎下載 射角等于入射角 3 平面鏡成像規(guī)律像與物以鏡面為對(duì)稱 像與物大 小一樣 恒為虛像 即 v u v 像距 u 物距 可 依據(jù)反射定律作圖成像 4 光的折射定律 三線 共面 兩線不共介質(zhì) 兩角 正弦成正比 n 折射率 i 是入射線與法線間的夾角 是折射線與法線間的夾角 c 是光在真空中的速度 v 是光在介質(zhì)中的速度 5 全反射規(guī)律只有反射光線 沒(méi)有折射光的現(xiàn) 象 光線由介質(zhì)進(jìn)入真空 產(chǎn)生全反射的條件 1 光線 從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì) 2 入射角 臨界角 6 光的色散規(guī)律復(fù)色光通過(guò)三棱鏡分解為單色光 為偏折角 紫色光 偏折角最大 由于同一介質(zhì)不同色光的傳播 速度不同 則 7 透鏡成像規(guī)律 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 作圖及公式計(jì)算得出 u 物距 則 v 像距 由光路可逆性 若 則 u 2f 時(shí) 則 f v 2f 倒立縮小 實(shí)像 K 1 據(jù)光路可逆性 f uf K 1 倒立放大實(shí)像 u 2f v 2f K 1 倒立等大實(shí) 像 u1 正立放大 虛像 K 表示垂直于主軸方向的線度 放大率 說(shuō)明 透鏡成像規(guī)律計(jì)算不要求 3 光子 理論成功解釋光電效應(yīng) 4 光的波粒二象性 光子流不是一群遵從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律的粒子 光波也不是通常所理解的連續(xù)的波動(dòng) 光 波強(qiáng)度代表那里出現(xiàn)的光子數(shù) 精品文檔 6歡迎下載 典型例題典型例題 例 1 如圖所示 激光液面控制儀的原理是 固定的一束激光 AO 以入射角 i 照射到液面 上 反射光 OB 射到水平的光屏上 屏上用光電容將光訊號(hào)轉(zhuǎn)變成電訊號(hào) 電訊號(hào)輸入控制 系統(tǒng)用以控制液面高度 如果發(fā)現(xiàn)光點(diǎn) B 在屏上向右移動(dòng)了的距離到 由上可知液 面 填 升高 或 降低 了 解 解 作出兩次的反射光路圖如下圖所示 由幾何圖形可知 液面下降 又由幾何關(guān)系 可得 液面下降的高度 答案 降低了 例 2 如圖所示 兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡 ABC 兩者的 AC 面是平行放置的 在它們 之間是均勻的未知透明介質(zhì) 一單色細(xì)光束 O 垂直于 AB 面入射 在圖示的出射光線中 A 1 2 3 彼此平行 中的任一條都有可能 B 4 5 6 彼此平行 中的任一條都有可能 C 7 8 9 彼此平行 中的任一條都有可能 D 只能是 4 6 中的某一條 分析 分析 光線經(jīng) AC 面的折射情況由于未知透明介質(zhì)的折射率的不確定性分為三種情況 1 透明介質(zhì)折射率大于玻璃折射率 可能出射光線為圖中第 6 條 2 透明介質(zhì)折射 率等于玻璃折射率 入射光線不偏折 是第 5 條光線 3 透明介質(zhì)折射率小于玻璃折射 率 可能射出光線為第 4 條光線 所以答案為 B 例 3 有一點(diǎn)光源置于透鏡主軸上的 A 點(diǎn)經(jīng)透鏡成像于 B 點(diǎn) 將此點(diǎn)光源放在 B 點(diǎn) 經(jīng) 透鏡成像于 C 點(diǎn) 且 AB BC 如圖所示 則 A 此透鏡一定是凸透鏡 B 此透鏡可能是凹透鏡 精品文檔 7歡迎下載 C 這兩次成像都是虛像 D 透鏡一定在 A 點(diǎn)的左側(cè) 解析 解析 物點(diǎn)由時(shí) 像點(diǎn)由 因?yàn)?AB BC 說(shuō)明物體移動(dòng)速度小于像移 動(dòng)速度 像移動(dòng)速度大 應(yīng)為放大的像 所以此透鏡肯定是凸透鏡 若是實(shí)像 物放在像 的位置時(shí) 由光路可逆性知 成的像應(yīng)在原來(lái)物的位置 即物像位置互換 但此題并非如 此 所以只能是放大的虛像 透鏡處于 A 的左側(cè) 所以答案為 A C D 例 4 激光器是一個(gè)特殊的光源 它發(fā)出的光便是激光 紅寶石激光器發(fā)射的激光是不 連續(xù)的一道一道的閃光 每道閃光稱為一個(gè)光脈沖 現(xiàn)有一紅寶石激光器 發(fā)射功率為 所發(fā)射的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間為 波長(zhǎng)為 793 4 nm 問(wèn)每 列光脈沖的長(zhǎng)度 l 是多少 其中含有的光子數(shù) n 是多少 分析與解 分析與解 以 l 和 c 分別表示光脈沖的持續(xù)時(shí)間 長(zhǎng)度和光在真空中的傳播速度 由題意可知 以 P 和 E 表示紅寶石激光器發(fā)射功率和光脈沖能量 則有 以和表示紅