高考第一轮复习之18几何光学.doc

高考总复习之十八-几何光学复习要点1、掌握光的直线传播规律。了解各种频率的光在真空中传播速度均为C=3108m/s；在介质中的传播速度vc，频率较低的光在介质中传播速度较大。2、了解光的反射现象，掌握光的反射定律，能够运用光的反射定律解决光的反射问题。3、了解光的折射现象，掌握光的折射定律，能够运用光的折射定律解决光的折射问题。了解折射率概念，掌握折射率与光速间的关系。4、了解光的全反射现象，掌握发生全反射现象的充要条件。5、熟悉平面镜、棱镜、平行玻璃砖等光学器件对光路的控制特征。了解光的色散现象。6、掌握画反射光路与折射光路的方法，能够运用画光路的方法解决有关成像的问题和确定观察范围的问题。二、难点剖析1、光的传播规律 （1）光的直线传播规律、光速光在同种均匀介质中总是沿直线传播。各种频率的光在真空中传播速度均为 C=3108m/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 vC同一种频率的光在不同介质中传播速度一般不同；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。（2）光在射到两种介质的界面上后返回原介质时，其传播规律遵循所谓的反射定律。反射定律的基本内容包含如下三个要点：反射光线、法线、入射光线共面；反射光线与入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角，即i=i（3）光在射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循所谓的折射定律。折射定律的基本内容包含如下三个要点；折射光线、法线、入射光线共面；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值之比恰等于第二与第一两种介质的折射率之比，即 。特别是当光从空气（折射率为1）射入折射率为n的介质中时，上式变为 （4）折射率折射率与光速间关系为由于不同频率的光在同一种介质中传播速度不同，所以，同一种介质对不同频率的光的折射率也不同。由此可知：折射率反映的不仅仅是介质的属性，而应该是反映了光与介质的光属性间的某种关系。2、光的全反射现象（1）光密介质与光疏介质如果有三种介质，其折射率的关系为 n1n22f异侧倒立缩小实像u=2f异侧倒立等大实像2fuf异侧倒立放大实像u=2f不成像u rB，则（ ） A、在空气中A的波长大于B的波长B、 在水中A的传播速度大于B的传播速度C、 A的频率大于B的频率D、 在水中A的波长小于B的波长14、如图23-8所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中（ ）A、1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B、4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C、7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D、只能是4、6中的某一条 图23-6 图23-7 图23-8 二、填空题15、如图23-9所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角I照射到液面，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用光电管将光讯号转变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度，如果发现光点B在屏上向右移动了s的距离到B，由上可知液面_（填“升高”或“降低”）了_。a 白茫茫图23-9 图23-10 图23-11 16、如图23-10所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上的某点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点AB方向看去，看到桶底的C，B、C相距，由此可得油的折射率n=_，光在油中的传播速度v=_m/s。17、光在某种介质中传播速度为1.5108m/s，则该介质对光的折射率为_，光从该介质射向空气发生全反射现象的临界角为_。18、如图23-11所示，白光经三棱镜射出后，其中光线a是频率较_（“高”或“低”）的_（“红”或“紫”）。三、计算、作图题19、水的折射率为，光从空气射向水面，反射光线恰与折射光线垂直，则入射角为多大？20、如图23-12中的MN是折射率分别为n1和n2的两种介质的界面，试定性画出射到界面上的光线a的传播光路。21、如图23-13所示，潜水员在水中抬头仰望，由于光线在空气和水的交界面上反射，他能看见河底的物体，如果水深H，潜水员仰望时眼睛到河底的距离为h，水的折射率为n，则潜水员能较清楚地看到的河底物体和潜水员间的最短水平距离是多大？M N a n1 n2 图23-12 图23-13 图23-14 22、一辆实验小车可沿水平地面（图中纸面）上的长直轨道匀速向右运动。有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10m。如图23-14所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60s。光束转动方向如图中箭头所示。当光束与MN的夹角为45时，光束正好射到小车上，如果再经过t=2.5s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？（结果保留二位数字）参考答案一、选择题1、A 2、B 3、A 4、C 5、A 6、C 7、C 8、ACD