整理高三物理光學(xué)專題復(fù)習(xí)

學(xué)習(xí)好資料歡迎下載光學(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)律的研究一一幾何光學(xué)光的傳播速度（物理實(shí)質(zhì)）直線傳播規(guī)律（幾何方法）基本規(guī)律.光的傳播速度（物理實(shí)質(zhì)）直線傳播規(guī)律（幾何方法）基本規(guī)律.（二）光的本性一一物理光學(xué)光的干涉光的本性光的一光的波動(dòng)說電磁說薄膜干涉

雙縫干涉光的干涉光的本性光的一光的波動(dòng)說電磁說薄膜干涉

雙縫干涉光譜及

其分析光的

波、粒

二象性電磁波波譜（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。 、，一.一， ,sini（3）光的折射定律，特例：光從真空（空氣）射入介質(zhì)時(shí)，則n=siny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，保持各自學(xué)習(xí)好資料歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載的方向繼續(xù)傳播。（5）光路可逆原理：當(dāng)光線逆著原來的反射線或折射線方向入射時(shí)，將逆著原來的入射線方向反射或折射。（6）幾點(diǎn)注意：①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）②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sinic. cn=— =—>1，v=—<csinyv n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。③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c（c=sin-11）n3）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:件名稱對(duì)比項(xiàng)目、平面鏡凹面鏡凸面鏡厚玻璃三棱鏡等腰直角棱鏡凸透鏡凹透鏡對(duì)光路控制作用對(duì)光線定性作用變向會(huì)聚發(fā)散側(cè)移變向與色散變向倒置錯(cuò)位會(huì)聚發(fā)散定量作用當(dāng)平面鏡旋轉(zhuǎn)a角時(shí)，反射線將旋轉(zhuǎn)2a.平行于主軸光線會(huì)聚于主焦點(diǎn)F,主焦點(diǎn)處放點(diǎn)光源經(jīng)凹面鏡后平行于主軸.平行于主軸光線經(jīng)凸鏡發(fā)散，其反向延長(zhǎng)線相交于主焦點(diǎn)F。d側(cè)移距，d=zsini(1一cosil' )nn2-sin2iz厚度n折射率i入射角若光線在玻璃中傳播恰與BC平行，則。偏向角A頂角n=.3+Asin 2—使平行投入光成90°、0°、180°倒置變向錯(cuò)位。平行于主軸光線經(jīng)透鏡會(huì)聚于主焦點(diǎn)。平行于主軸光線經(jīng)透鏡發(fā)散其反向延長(zhǎng)線相交于主焦點(diǎn)。sinA/2幾點(diǎn)說明：①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)a反射光線改變2a

學(xué)習(xí)好資料歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載②光線通過平行透明板的側(cè)移距的相關(guān)因素:表達(dá)式：d=zsini（1一一.00si ）nn2—sin2i說明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。③不同色光光路與成像差異的對(duì)比：\對(duì)比\項(xiàng)目光的\顏色\在真空中速度c在介質(zhì)中速度v從真空射入某介質(zhì)速度改變量^v介質(zhì)折射率n從某介質(zhì)射向真空臨界角A通過三棱鏡最小偏向角。0平行主軸光線通過同一凸透鏡的焦距f相同條件下物體通過凸透鏡生成像的放大率K紅色光（f紅co紅“△v=紅(△v=co-v)n紅A紅。紅0f紅K紅兩色光相比較||VAAVAVV紫色光（f紫）Cc0紫v紫△v=紫(△v=C0-v，)n紫A紫6八紫0f紫K紫3.光學(xué)器件（平面鏡、透鏡）的成像①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)②透鏡的成像作圖法。一一例圖（用焦平面和到光軸法）（二）光的本性一一物理光學(xué)重點(diǎn)知識(shí).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。.光的波動(dòng)性（1）光的干涉（現(xiàn)象及條件）

學(xué)習(xí)好資料歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載（2）光的衍射：①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：光譜比較表項(xiàng)目種類、\特征成因用途發(fā)射光譜連續(xù)光譜是連續(xù)分布的一切頻率的光組成的光譜熾熱固體、液體及高壓氣體發(fā)的光直接產(chǎn)生的。明線光譜是不相連續(xù)的若干個(gè)頻率的光形成的光譜稀薄氣體直接發(fā)出的光形成的光譜可鑒別和確定元素（物質(zhì)化學(xué)成分）吸收光譜在連續(xù)光譜的背景上出現(xiàn)若干條暗線高溫物體發(fā)出的光通過低溫氣體形成的光譜。同上電磁波波譜對(duì)比表、種類項(xiàng)目、.無線電波紅外線可見光紫外線倫琴射線Y射線在真空中波長(zhǎng)范圍（米）10-4?10410-7?10-44X10-7?7X10-76X10-9?4X10-710-12?10-810-11以下產(chǎn)生機(jī)理LC振蕩電路中自由電子運(yùn)動(dòng)原子外層電子受激發(fā)而產(chǎn)生原子內(nèi)層電子受激發(fā)而產(chǎn)生原子核受至4激發(fā)特征熱作用顯著、衍射較顯著能引起視覺有顯著的化學(xué)作用、生理作用和熒光效應(yīng)穿透本領(lǐng)和熒光效應(yīng)均很強(qiáng)穿透能力最強(qiáng).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）.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“三線”為入射、反射與法線，

角”相等。入、反射線關(guān)于法線對(duì)稱，反射角等于入射角。（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。即一v二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，sini/siny=ncn（折射率）n=—Vi是入射線與法線間的夾角。Y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，沒有折射光的現(xiàn)象。光線由介質(zhì)進(jìn)入真空sinA/sin90=1/n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i>A（臨界角）sinA=1/n（6）光的色散規(guī)律復(fù)色光通過三棱鏡分解為單色光，6為偏折角，51>52，紫色光偏折的大由于同一介質(zhì)不同色光的傳播速度不同，V紅玻>V紫玻貝Usinic =-0-=nsiny v 紅玻紅 紅sinic =—0-=nsiny v 紫玻紫 紫*（7）透鏡成像規(guī)律1/u+1/v=1//，根據(jù)實(shí)驗(yàn)、作圖及公式計(jì)算得出：①u（物距）T0 ，則V（像距）=f；由光路可逆性，若u=f，則°vTg②u>2f時(shí)，則f<v<2f,倒立縮小實(shí)像（K<1）,據(jù)光路可逆性f<u<2f,則v>f,K>1,倒立放大實(shí)像③u=2f,v=2f,K=1,倒立等大實(shí)像?u<f,V>f,K>1,正立放大虛像K二像長(zhǎng)二V物長(zhǎng)u'K表示垂直于主軸方向的線度放大率。說明：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。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載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

學(xué)習(xí)好資料歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載代表那里出現(xiàn)的光子數(shù)?！镜湫屠}】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Av的距離到B'，由上可知液面（填“升高”或“降低”）了。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:O1M=BB'=Av，液面下降的高度h=Av/2tani：.答案：降低了h=Av/2tani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（）1，2,3（彼此平行）中的任一條都有可能4,5,6（彼此平行）中的任一條都有可能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：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（）

學(xué)習(xí)好資料歡迎下載學(xué)習(xí)好資料歡迎下載A.此透鏡一定是凸透鏡B.此透鏡可能是凹透鏡C.這兩次成像都是虛像 D.透鏡一定在A點(diǎn)的左側(cè)ABC解析：物點(diǎn)由ATB時(shí)，像點(diǎn)由BTC，因?yàn)锳B<BC，說明物體移動(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1.0x1010W，所發(fā)射的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間At為1.0x10-11s，波長(zhǎng)為793.4nm，問每列光脈沖的長(zhǎng)度l