高三物理光学复习标纲解读

1、际纲解读1、标纲内容(1)、课程标准通过实验推理，理解光的折射定律测定材料的折射率认识全反射现象，初步了解光导纤维的工作原理和光纤的生产、生活中的应用。认识光纤技术对社会生活的重大影响。观察光的干涉、衍射和偏振现象，知道这些现象的产生条件原理。用双缝干涉实验测定波长了解激光的特性和应用，用激光观察全息照相高考大纲内容要求说明92、光的折射定律II;相对折射率不要求93、测定玻璃折射率 (实验、探究)I94、光的全反射 光导纤维I95、光的干涉、衍射和偏振I96、激光的特性及应用I激光的产生原理不要求2、分析解读本专题体现了几何光学的物理思想和物理光学的基本规律及重要研究方法，研究光的传播规律、

2、光的本性及在科技、生活领域的重要应用。复习时应该在理解概念和规律上多下工夫。重点是光的折射、色散、全反射、光的干涉及光的衍射现象以及利用它们分析解决实际问题。在几何光学中，正确作图是基础、结合规律和几何关系进行分析解决问题。在物理光学中应正确理解产生现象的原因及条件，并能熟练原因，解决问题。考点分布考试年份考 题知 识点题 型2008广东单科14 (2)全反射填空题山东理综37, 8分光的折射、光路图计算、作图宁夏理综32 (2) , 9分折射中的光的折射计算题2007江苏单科3, 3分光的偏振选择题)东单科11, 4分光的基本知识江苏单科14, 14分光的折射计算题海南单科18 (2) ,

3、7分光的折射、全反射知识网络:第十三章光学第一单元光的传播几何光学一、光的直线传播1、几个概念光源点光源光能 光线 实像和虚像2.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的【例1】如图所示，在 A点正对着竖直墙平抛出去，A.匀速直线运动C.变加速直线运动A点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源So现将小球从打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是B.自由落体运动D.匀减速直线运动 1C 解：小球抛出后做平抛运动，时间t后水平位移是vt,竖直位移是h=gt：根据相似形知识可以由比例求得 x = gl t st ,因此影子在墙上的运动是匀速运动。2v【例2】某人身高1.8 m ,沿一直线以

4、2 m/s的速度前进，其正前方离地面 一盏路灯，试求人的影子在水平地面上的移动速度。解析：如图所示，设人在时间t内由开始位置运动到 G位置，人头部的影子由 到C点。5 m高处有D点运动CF三角形AB6 FGC有CFFGFA AB - FG因为三角形ACDoAFE所以有CF CD - EFFAEF由以上各式可以得到CD - EFEFFGAB 一 FG2t5-1.8解得S影=3.125 t可见影的速度为3.125m/s 。、反射平面镜成像【例3】如图所示，画出人眼在 S处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。解：先根据对称性作出人眼的像点S 1再根据光路可逆，设想 S处有一个点光源，它能通过平面镜照

5、亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出了两条边缘光线。着到所完整像的范围【例4】如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面镜可 看到AB完整像的范围。解：先根据对称性作出 AB的像A/B/,分别作出A点、B点 发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们的公共区 TOC o 1-5 h z 三、折射与全反射工，例5直角三棱镜的顶角 a =15； 棱镜材料的折射率n=1.5, 一细束单色光如图所示垂直于左侧面射一入，试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。:解：由n=1.5知临界角大于 30小于45 ,边画u边算可知该光线在射到 A、B C D各点时的入射角依 次是75、60、4

6、5、30 ,因此在A B、C均发生全反射，至U D点入射角才第一次小于临 界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。3.光导纤维，海市蜃楼和内窥镜【例6】如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率 TOC o 1-5 h z 为n=v2的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以a = 45 y的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。求：/:该激光在光导纤维中的速度V是多大？该激光在光导纤维中（传输所经历的时间是多少？/1解：由 n=c/v 可得 v =2.1 xi08m/s由n=sin a /sin可得光线从左端面射入后的折射角为30 ,射到侧面时的入射角为 60 ,大于临界角4

7、5。，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到 右端面。由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/ 3 ,因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=2.7 X10-8s。四、棱镜和玻璃砖对光路的作用【例7】如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点 M,若用、和血分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中 正确的是 TOC o 1-5 h z A.n1Vn2, a 红光，b蓝光B.n1Vn2, a蓝光，b红光a 7C.n1n2, a红光，b蓝光D.n1n2, a蓝光，b红光b、卜【例8】如图所示，自行车的

8、尾灯采用了全反射棱镜的原理。L /它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光 照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是（C ）A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射.光的折射和色散.玻璃砖【例9】 透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧 TOC o 1-5 h z 面射出，那么所选的材料的近射率应满足B_A.折射率必须大于V

9、2B.折射率必须小于V 2C.折射率可取大于1的任意值D.无论折射率是多大都不可能解：从图中可以看出，为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出，0 1和 0 2都必须小于临界角C,即 01C,。245,n=1/sinCJ2 ,选B答案。知识网络:第二单元光的本性物理光学 微粒说（牛顿） 波动说（惠更斯） 广光的本性学说发展史电磁说（麦克斯韦） 光子说（爱因斯坦）1光的波粒二象说物理光学X 射线被法理散射场邢先例 性也大的根/装奸成师射11育屯产电阳q 脏 I 此光册时计上没白 心子地出y1釜山金前的口同手中有少粒送电力 口）里施于北轴的光经 三地硬分比而.而发:生现大通转不一珑成伏比前37 （山东）.（8分）【物理一物理 3-4】麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。一单色光波在折射率为 1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示，求该光波的频率。图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到 AC界面上,a、b