高三物理第二轮复习资料：光学

/高中物理辅导网光学一、考试大纲的要求1.光a的线性传播2.光反射，反射定律，平面镜成像映射法3.光的折射、折射定律、折射率、全反射和临界角b4.棱镜，光的色散5.镜头焦距和焦距，凹透镜和凸透镜，镜头成像，放大和成像映射描述：1.计算时不需要应用相对折射率。2.当光从一种介质进入另一种介质时，需要知道n=c/v并且频率是恒定的。3.不要求使用临界角和透镜公式进行计算。在镜头成像测绘中，需要掌握单个镜头的情况。4.解决这个问题不需要成像公式。二。知识结构本单元研究光的传播规律及其应用，通常称为几何光学。其主要内容可分为两部分：一部分是光传播的基本规律，包括光的线性传播、光的反射和折射规律，另一部分是这些规律在光学元件如平面镜、球面镜、棱镜和透镜中的应用。这些光学元件在控制光路和成像方面有自己的特点和规律。三、知识点、能力点提示几何光学是基于光的线性传播。它主要研究光在两种均匀介质界面上的行为及其应用。知识的要点可以分为四个方面：第一，概念；第二是法律；第三是光学器件及其光路控制功能和成像。第四，光学仪器和应用。1.光反射(1)反射定律(2)平面镜：对光路的控制作用；平面镜成像定律、光路图和视场。(3)球面镜：凹面镜、实焦点、凸面镜及虚焦点球面镜的应用2.光的折射(1)折射定律(2)全反射，临界角。全反射棱镜(等腰直角棱镜)控制光路。(3)分散。棱镜及其对光的偏转：现象与机理(4)镜头凹透镜及其虚拟焦点，凹透镜成像光路图及其公式：凸透镜及其实际焦点，凸透镜成像光路图及其公式应用笔记：1.为了解决平面镜成像的问题，我们应该先画一个光路图，然后根据它的成像特性(物体和图像关于镜面是对称的)来求解。2.解决折射问题的关键是画好光路图，应用折射定律和几何关系来解决。3.在研究图像的观察范围时，应根据成像位置和光线在反射镜或屏障边缘的传播方向，应用折射或反射定律来确定观察范围。4.无论光的直线传播、光的反射还是光的折射，光在传播过程中都遵循一个重要的规律：光路是可逆的。四.能力培养(a)选择题1.有了漫反射，我们可以从不同的方向看到()A.看电影b .看电视C.欣赏油画欣赏中秋节。(提示：这个问题检验了光反射定律)2.拍摄以10米/秒的速度从侧面移动的汽车时，要求图像的位移不得大于0.1毫米，底片上的图像不得模糊，汽车的长度应为3米，底片上的图像应为1.5厘米，那么感光时间不得超过()A.110-3SB.210-3SC.6.710-3SD.310-3S(提示：本课题研究凸透镜的成像规律和放大倍数的匀速直线运动等知识。)3.如下图所示，L为水平放置的8w荧光灯，T为藤椅的垂直靠背，水平藤椅平行于荧光灯管，垂直藤椅相互垂直交织，其间有透明方块，P为平行于藤椅靠背的白屏。现在，屏幕将从靠近椅背的位置慢慢平移一段距离(图中右侧)，您将从屏幕上看到()A.横藤的影子，竖藤的影子B.垂直藤的影子，水平藤的影子C.手杖的影子，手杖的影子，没有手杖的的影子D.藤的影子，水平藤的影子4.中国古代学者沈括的梦溪笔谈中有这样的记载：“风筝在空中飞翔，它的影子随着风筝移动；或者如果中间被窗户缝隙所束缚，阴影将与风筝相反，风筝将在东方被遮蔽，风筝将在西方被遮蔽，风筝将在东方被遮蔽。”这意味着如果风筝在空中飞翔，它的影子会随着风筝一起移动。如果风筝的影子受到窗口的限制，影子和风筝将向相反的方向移动，如果风筝向东移动，它将向西移动，如果风筝向西移动，它将向东移动。这描述了什么样的光现象？()A.线性传播b .折射C.干涉d .衍射(提示：这个问题检验了光的线性传播定律)5.众所周知，月球周围没有大气层，所以在月球上看到的天空的颜色应该是()A.蓝色b .红色c .浅d .深(提示：这个问题检验了光的线性传播定律。)6.当物体通过凸透镜在光屏上形成清晰的图像时，屏幕上的图像是()整个图像变暗和模糊-整个图像变暗和清晰C.明亮而模糊的半图像(提示：本主题研究镜头成像的规律)7.当你用眼睛看远处的灯时，你有时会看到它周围的光芒。在解释这一现象时，下列哪个陈述是正确的？()这是由空气折射光线造成的。这是由瞳孔对光线的衍射造成的。这种现象表明眼睛的瞳孔是规则的圆形。这个现象表明眼睛的瞳孔是多边形的。(提示：这个问题检查光的衍射)8.如右图所示，L是一个薄透镜，MN是透镜的主轴，O是透镜的光点。将光源放在镜头的左侧。点光源发出的光经透镜折射后有两条折射光线A和B，因此()A.这个镜头一定是凸透镜由透镜形成的图像必须是虚像C.图像距离必须小于物体距离D.图像必须在线b的方向上。(提示：本主题研究镜头成像的规律)9.介质的折射率使得光从该介质入射到与空气的界面。下图中正确的光路图是()(提示：这个问题检查光的反射和折射)10.假设地球表面没有大气层，那么将人们观察到的日出时间与大气层的实际情况进行比较()A.不变b .领先c .落后D.它将在某些领域得到推进，而在其他领域被推迟。(提示：这个问题检查光的折射)(2)填空11.如图所示，有一个高30厘米、宽40厘米的长方形容器。在容器底部，水平放置一个40厘米长的刻度。眼睛在眼外肌延长线上的点E处观察，当眼睛沿眼外肌斜向下看时，可以看到尺子的左零刻度。现在保持眼睛的位置不变，向容器中倒入一些液体，并将其注入容器的口中。此时，眼睛仍在观察电针方向，只能看到尺子上20厘米的刻度。这种液体的折射率是。(提示：这个问题检验了光的折射率公式)12.下图是日食的示意图。地球表面在第一区域，在那里可以看到日食。在第二区，可以看到食物。在第三区。(提示：这个问题检查光的直线传播定律的应用)13.街道旁边有一盏高度为H的路灯。一个身高为H的人直接从路灯下走过，看到他的头就在他的脚下。如果一个人以恒定的速度向前直走，他自己的影子相对于地面的速度是(提示：这个问题考察了光的直线传播和匀速直线运动的规律，并用三角形相似性来解决)14.如图所示，平面镜放置在折射率为30的液体中。镜子与水平面成一个角度。液体上方有真空。为了使光在被平面镜反射后沿着原始光路返回到直线空气中，光进入液体时的入射角应该是。(提示：这个问题检查光的折射和反射)15.如下图所示，P是发光点，MN是平面镜。例如，在不透明挡板被放置在锰和磷之间之后，改变16.在焦距为F的凸透镜的主光轴上，点光源s远离光学中心o放置2f。众所周知，凸透镜的半径等于r。如果在凸透镜另一侧的焦点F处垂直于主光轴放置光屏，则出现在光屏上的圆形光斑的面积为。并在右图中画出三条光线通过凸透镜后的光路。(提示：这个问题考查镜头成像规律和三角形相似性解)(3)映射问题17.请按照下列要求用刻度尺绘制光路图如下图(1)所示，AB是发光体，MN是平面镜，e是人眼的位置。试着用画图的方法画出面镜MN的哪一部分被遮光纸覆盖，这样人眼就看不到AB的虚像，并在图中用CD线段标出范围。(2)如图(2)所示，已知来自点光源的两条出射光线被凸透镜折射，用于确定点光源的位置并绘制完整的光图。(提示：本课题研究平面镜的成像规律和凸透镜的成像映射方法)18.如图所示，MN是一把直尺和一个手电筒，放在黑暗房间的墙上，发出一束垂直于MN的光。尺子上照亮的宽度是a。今天，一个直角三角形截面的玻璃三棱镜被放置在图中虚线所示的位置。横截面的直角边AB平行于MN，顶角=30。请解释放置三棱镜后直尺上被照亮的部分是如何变化的，解释原因并画出光路。(提示：这个问题检查光的折射和散射)(4)计算问题19.激光液位控制器的原理是一束激光以入射角照射液位，反射光斑被光电管接收后转换成电信号，输入控制系统控制液位。如果反射光斑B移动距离S到B，如下图所示，液位应如何变化？它的变化H是多少？(提示：这个问题检验光反射定律)20.有水平底部的大游泳池。水池的水深为1.2米，池底垂直立着一根直杆，浸入水中的B部分C只是杆长AC的一半。太阳以与水平面成37的角度照射在水面上。如下图所示，测得的池底光杆的阴影长度为2.5m。计算水的折射率？(sin37=0.6 cos37=0.8)(提示：这个问题检查使用光的折射率公式的计算)21.如右图所示，光从点A进入圆形玻璃，从点B离开。如果出射玻璃和进入玻璃的光之间的角度为30，中心角为120，对应于AB弧，那么玻璃的折射率是多少？(提示：这个问题通过使用光折射和几何知识来解决)22.垂直于凸透镜主轴的物体AB通过透镜形成实像A1B。物距分别为u和v。现在，当物体被偏转一个角到Ab位置时，它仍然可以形成一个完整的实像，如图所示。请在不确定焦点位置的情况下，制作一张黑白图像的光路图。需要描述绘制步骤并找到图像A1B1的偏转角。(提示：本主题检查镜头成像映射方法，并使用三角形相似性来解决它)23.离水面3米远的空中有一只鸟。离水面4米远的水中有一条鱼，就在它的正下方。给定水的折射率