2016年【解析版】高考物理二轮复习精品专题 光学.doc

【2014考纲解读】 熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图．加深对折射率、全反射、临界角概念的理解．并能结合实际，解决问题．同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情景和数学几何知识结合的分析能力的培养． 物理光学部分应遵循历史发展线索，理解干涉、衍射、偏振等现象，并能解释生活中的相关物理现象．光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用． 【重点知识梳理】 一、几何光学的常见现象 项目 内容 折射 定律 (1)三线共面　(2)分居两侧 (3)入射角正弦与折射角正弦之比为常数＝n 折射率 定义式光从真空进入介质时n＝ 决定式:n＝ 物理意义:描述透明介质对光线的偏折作用,n越大,折射光线偏离入射方向的夹角越大 全反射 发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质 (2)入射角大于或等于临界角,即θ1≥C 临界角：sin C＝ 光的 色散 产生原因：(1)太阳光是复色光； (2)不同的色光折射率不同 规律:光的频率越大,折射率越大 红光→紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小; (3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小 常见光 学元件 的特点 平行玻璃板:(1)出射光线与入射光线平行; (2)出射光线发生侧移 棱镜:(1)光线向底边偏折;(2)能发生色散 全反射棱镜:(1)垂直于直角边射入,出射光线方向改变90°;(2)垂直于斜边射入,出射光线方向改变180° 二、光的干涉、衍射和偏振现象 项目 内容 光的 干涉 双缝 干涉 产生条件:两光源频率相等,相位差恒定 出现明暗条纹的条件:路程差Δs＝nλ,明条纹;Δs＝(n＋)λ,暗条纹 相邻条纹间距:Δx＝λ 光的 干涉 薄膜 干涉 产生原因：同一束光分别经薄膜的前后表面反射的光叠加而成 规律:经薄膜上厚度相等的位置反射的光叠加后在同一干涉条纹上,相邻条纹间距与波长成正比,与斜面倾角成反比 应用:(1)光干涉法检查平面的平整度 (2)在光学镜头上涂增透膜d＝ λ 光的 衍射 明显衍射条件 障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多或者比光的波长小 衍射现象 单缝衍射:中间条纹亮、宽;两侧条纹暗、窄;波长越长,条纹越宽,间距越大 圆孔衍射:明暗相间的圆形条纹 圆板衍射:圆形阴影的外侧是明暗相间的圆形条纹,中间是亮斑 (泊松亮斑) 光的 偏振 偏振片有特定的透振方向, 自然光通过后成为偏振光, 两偏振光片平行时透过的光最强, 垂直时最弱 【特别提醒】 (1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波. (2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同. 三、光电效应及光的波粒二象性 项目 内容 光电 效应 概念 金属在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象 规律 (1)每种金属都有一个极限频率,ν≥ν0时才会发生光电效应 (2)光电子的最大初动能与光强无关,随ν的增大而增大 (3)光电效应的产生几乎是瞬时的 (4)饱和光电流与光强成正比 光电 效应 解释 光子说:(1)光在传播时是一份一份的,每份叫一个光子;(2)光子能量E＝hν, h＝6.63×10－34 J·s 逸出功:电子脱离金属时克服原子核引力做功的最小值W＝hν 光强:P＝nhν 光电效应方程:Ek＝hν－W 物质波 每个实物粒子对应一种波,叫物质波 物质波的波长λ＝ 波粒二 象性 概率波:只能预测粒子在某区域出现的概率,概率符合波动规律 【难点突破】 难点一　 利用折射定律和折射率公式解题时，应先根据题意画出光路图，确定入射角和折射角，然后应用折射定律、折射率公式求解，注意明确光从真空射入透明介质与光从透明介质射入真空时折射定律公式的区别． 在遇到光从光密介质射入光疏介质的情况时，应考虑能否发生全反射问题，根据sinC＝求临界角C. 例1、如图5－12－4所示，有一束平行于直角三角棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边BC的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点．下列说法中正确的是(　　) 图5－12－4 A．该棱镜的折射率为B．光在F点不发生全反射 C．从边AC出射的光束与边AB平行 D．光从空气进入棱镜，波长变大 C　【变式探究】△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面．a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图5－12－5所示．由此可知(　　) 图5－12－5 A．棱镜内a光