光【9大题型】（期中复习讲义）原卷版-2025-2026学年高二物理下学期期中（人教版）

光【9大题型】（期中复习讲义）

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明•期中考情把握命题楚势，明确备考路径

记•必备知识梳理核心脉络，扫除知识盲区

破•重难题型题型分类突破，方法技巧精讲

题型01折射定律和折射率题型02全反射光导纤维

题型03光的折射与全反射综合问题题型04光的干涉现象

题型05光的衍射题型06光的偏振

题型07几何光学与物理光学的综合应用题型08测量玻璃的折射率

题型09用双缝干涉实验测量光的波长

过•分层验收阶梯实战演练，艇收复习成效

.明•期中考情.

核心考点复习目标考情规律

光的折射能熟练应用折射定律公式msinOifsinez或基础必考点。常以选择题形式考查公式的直

定律与折n=sin0i/sin02iS行角度或折射率的计算。接应用或结合简单几何关系计算。易错点：

射率忽视光路可逆性。

折射率的能比较不同色光（如红、紫光）在同一介质中高频易错点。常以选择题形式出现，考查对

决定因素的折射率、波长、波速、临界角大小，并能解n=c/v=M，入的理解。关键规律：频率越高，折

与色散释色散现象。射率越大，介质中波速越小，临界角越小，

偏折越厉害。

全反射现能准确判断全反射是否发生，并能应用公式核心计算考点。常结合具体介质（如水、玻

象与临界sinC=l/n计算临界角。璃）考查临界角的计算或作为综合问题的关

角计算键一步。

几何光学能准确画出光路图，并综合运用折射定律、全综合难点与高频压轴点。常见于计算题，考

典型模型反射条件及几何关系，解决平行玻璃砖、三楂查建模能力和数学工具（三角函数、相似三

分析镜、半圆形玻璃砖等模型中的光路、侧移、时角形）的应用。命题趋势：模型组合化（如

间问题。三棱镜+半球）。

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光的干涉能阐述双缝干涉条纹间距公式Ax=（L/d）X,并能重点现象与规律考点。选择题常考查条纹变

（双缝、薄分析L、d、入变化对条纹的影响：能解释薄膜化判断和现象解释。易错点：混淆干涉与衍

膜）干涉（如增透膜）的原理。射图样；记错Ax公式中各物理量的影响。

光的衍射能区分干涉、衍射和偏振现象，并能说明明显概念理解与应用考点。常以选择题形式进行

与偏振衍射的条件及偏振现象的应用（如液晶屏、相现象判断。易错点：认为衍射图样都是明暗

机滤光）。相间的条纹。

实验:测定能阐述“插针法”实爵原理，能根据光路图计算重要实验考点。考杳对折射定律的实践应用

玻璃的折折射率，并能分析操作误差（如入射角过大或和误差分析能力。

射率过小）。

实验：用双能阐述实验原理九=（d/L）Ax,掌握仪器调节步骤重要实验考点。考查对波动性实验的仪器操

缝干涉测（单缝与双缝平行），并能用累积法测量条纹作、数据处理和原理理解。

量光的波间距Axo

长

■记•必备知识.

愎知识点01光的折射定律折射率

⑴A射定律

①内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同•平面内，折射光线与入射光线分别.位于法线的

两侧：入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

sin仇

③在光的折射现象中，光路是可逆的。

（2）折射率

①折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。

②定义式：〃=出工

sin01

③计算公式：〃=二因为。所以任何介质的折射率都大于1。

v

④当光从真空（或空气途I射入某种介质时，折射角小于入射角：当光由介质斜射入真空（或空气）时，折射

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角大于入射角。

(3)对折射率的理解

。)折射率只由介质本身的光学性质和光的频率决定，由〃定义和计算，与入射角仇、折射角。2无

sin02

关。

(2)由〃=£可计算光的折射率，〃是光从真空射入某种介质的折射率。对两种介质来说，若〃则折射

V

率为m的称为光密介质，折射率为〃2的称为光疏介质。

(3)光从一种介质进入另一种介质时频率不变，波长改变，光速改变，可以根据。=，和〃=£判断。

V

(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种介质中，频率越大的色元折射率越大,

传播速度越小。

(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。

•易错点：

•误将界面夹角当作入射角或折射角，未以法线为基准。

•光从光疏―光密介质时，记错折射角与入射角大小关系。

•认为折射率与入射角有关，忽略其由介质和光的频率决定。

•计算时代入角度混乱，正弦值比值颠倒。

RX知识点02全反射光导纤维

(1)全反射定义：

光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90。时，折射光完全消失，只剩

下反射光的现象。

⑵条件

①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

(3)临界角：折射角等于90。时的入射角。若光从光密介质(折射率为〃)射向真空或空气时，发生全反射的临

界角为C,则sinC=L介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。

n

(4)光导纤维

光导纤维的原理是利用光的全反射，如图所示。

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无论折射现象还是反射现象，光路都是可逆的。

•易错点：

•忽略入射方向，光疏T光密时误用全反射。

•临界角公式记反，写成sinC=n导致计算错误。

•混淆全反射与折射，认为折射光一直存在。

•纤维模型中误判内外折射率大小，光路分析错误。

愎知识点03光的干涉

(1)定义：在两列光波的售加区域，某些区域的光被加强，出现亮纹，某些区域的光被减弱，出现暗纹，且

宾纹和暗纹互相间隔的现象叫作光的干涉现象C

(2)条件：两列光的频率相等，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象。

(3)双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是相同的相干光，屏上某点到双缝的路程

差是波长的整数倍处出现亮条纹；路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹。如图所示，相邻的凫条纹(或暗

条纹)之间的距离Ar与波长2、双缝间距〃及屏到双缝距离/的关系为bx=!~K

(4)薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹上所

对应薄膜厚度相同。

,易错点：

•误认为任何两列光波都能干涉，忽略相干条件。

•混淆双缝干涉中L、d的物理意义，公式代入错误。

•把薄膜干涉的厚度变化与条纹移动方向判断反。

•白光干涉时记错：中间白，彩色条纹，紫光靠近中央。

限知识点04光的衍射

(1)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现

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象才会明显。

（2）衍射条纹的特点

①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较

项目单缝衍射圆孔衍射

中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布

中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相看明暗相间的同心圆环，且越靠外，

单色

间的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小；

光

越弱，宽度越小亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增

大而减小

中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮

白度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条中央是大且亮的白色亮斑，周围是不

光纹，其中最靠近中央的色光是紫光，等间距的彩色的同心圆环

离中央最远的是红光

②泊松亮斑（圆盘衍射）：当光照到不透明（选填“透明”或“不透明”）的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影

中心出现亮斑（在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环）。

•易错点：

•认为小孔越小衍射效果一定越好，忽略过小会导致亮度太弱。

•混淆衍射与干涉条纹特点，判断图样类型出错。

•忽视波长对衍射的影响，错误认为所有光衍射效果相同。

•把泊松亮斑当作小孔成像，不理解其为圆板衍射的证明。

愎知识点05光的偏振

⑴自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。

⑵偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。

⑶偏振光的形成

①让自然光通过偏振片形成偏振光。

②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。

（4）光的偏振现象说明光是一种横波。

•易错点：

•混淆透振方向与光传播方向，判断透光情况错误。

•把偏振当作干涉、衍射，概念混淆。

5/17

•认为自然光有固定振动方向，对偏振本质理解错误.

・破•重难题型.

等题型一折射定律和折射率

［解T题「话iE1

!•牢记折射定律71="，明确入射角、折射角均以法线为基准。

11»

折射率几=，介质折射率越大，光速越小，偏折程度越大。;

I•光路可逆，可反向分析简化计算。:

I•画光路图时先作法线，再确定角度关系I

【典例1】如图，一束单色光从厚度均匀的玻璃砖上表面时点射入，在下表面尸点反射的光线经上表面N点

射出，出射光线匕相对入射光线。偏转60。，已知M、P、N三点连线组成等边三角形，则该玻璃砖的折射率为

0

B.1.5C.V31).2

【变式1】如图所示为某种透明材料制成的棱镜的截面图，该截面为半径为R的上扇形，S为弧面上的点，0

为圆心，4。的延长线为图中的虚线，S点到80的距离为会一细光束由S点沿平行于力。的方向射入棱镜，光

束从8。上的。点(图中未画出)射出棱镜时，出射光线与S。连线平行。已知光在真空中的传播速度为以求：

(1)该材料的折射率；

(2)光束从S点射入至光束射到虚线上。点(图中未画出)所经过的时间。

国题型二全反射光导纤维

6/17

解I题I技I巧

•牢记全反射条件：光从光密介质射向光疏介质，且入射角二临界角。I

•临界角公式：先求临界角再判断是否全反射。

sinC=n;

・光导纤维利用多次全反射传输光信号，内芯折射率大于外套。I

•画光路时先找界面与法线，判断入射角与临界角大小关系。:

【典例1】直角棱镜的折射率n=1.5,其横截面枳如图所示，佟中zr=90。，4力=30。.截面内一细束与8。

边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。

⑴光线在BC边上是否会发生全反射？说明理由；

5）不考虑多次反射，求从4c边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。

【变式1】光纤通信有传输容量大、传输衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点，我国的光纤通信起

步较早，现已成为技术先进的几个国家之•，如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为

长宜玻璃丝，外套简化为真空），玻璃丝长为AC=乙，折射率为n,AB.CO代表端面，光从力B端面以某一

入射角。进入玻璃丝，在玻璃丝内部恰好发生全反射，知光在真空中传播速度为c,下列选项正确的是0

A.内芯相对于外套是光疏介质

B.sinU=-

n

C.光在玻璃丝中传播的速度为csin。

D.光在玻璃丝中从48端面传播到CD端面所用的时间为竽心

口题型三光的折射与全反射综合问题

7/17

解I题I技I巧

•先画光路图，标出法线，分清光疏/光密介质。I

•先用折射定律几=含计算角度，再判断是否满足全反射条件。:

•临界角公式sinC=工，比较入射角与临界角确定光路。

n；

•多界面问题逐次分析，利用光路可逆简化计算。i

【典例1］如图所示，直角三角形48c是一玻璃砖的横截面，AB-L,ZC=-90°,一60。一束单色光P。

从＜8边上的。点射入玻璃破，入射角为45。，DB=L/4,折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E,已知光在

真空中的传播速度为c.求：

(1)玻璃砖的折射率：

(2)该光束从4B边上的。点射入玻漓砖到第一次射出玻璃砖所需的时间。

【变式1】一底面半径为R的半圆柱形透明体，横截面如图所示，。表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的

光线在横截面内从408边上的A点(以AOB为界面)以60。的入射角入射，该束光线进入半圆形透明体后第一次

到达圆弧面的位置与4点的距圉为R,求：

(1)该透明体的折射率七

(2)该光线从进入透明体到第一次离开透明体时所经历的时间(已知真空中的光速为c,计算结果用R、c表示

)。

包题型四光的干涉现象

S?「最「£「15

•干涉条件：两光源频率相同、相位差恒定、振动方向一致。

•双缝干涉：相邻亮纹间距公式4%=勺，波长越长，间距越大。

8/17

•薄膜干涉：由前后表面反射光叠加而成，常见于增透膜、牛顿环。

•亮纹位置：光程差为波长整数倍：暗纹为半波长奇数倍。:

【典例1】1801年，托马斯•杨进厅了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。如图甲所示是

双缝干涉实验装置的示意图，某次实验中，利用黄光得到的干涉条纹如图乙所示。为了增大条纹间距，下

列做法中可行的是()

滤光片单缝双缝遮光筒光屏

智口............

甲乙

A.只增大滤光片到单缝的距离B.只增大双缝间的距离

C.只增大双缝到屏的距离D.只把黄色滤光片换成绿色滤光片

【变式1】某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，力处为狭缝片，B处为光强传感器，光从4的正上

方问下射向B.仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中

可能正确的是0

A/处为单缝，甲图对应的缝宽小B.A处为单缝，甲图对应的光源频率高

C/处为双甲图对应的双缝间距大D/处为双缝，甲图对应的距离大

团题型五光的衍射

罅r靛|£「后

•明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。

•单缝衍射图样：中间亮纹最宽最亮，两侧明暗相间、亮度递减。

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・波长越长，衍射现象越明显、中央亮纹越宽。

•区分干涉与衍射：干涉等间距，衍射中间宽、两侧窄。

【典例1】用一束红色激光照射单缝，光屏上出现的现象如图所示，下列关于此现象的描述和操作效果分析,

正确的是0

A.中央亮条纹的光强最大，两侧亮条纹光强逐渐减弱，这种分布是因为光的干涉造成的。

B.若改用白色光照射单缝，光屏上会出现彩色的衍射条纹，且中央亮条纹为白色。

C减小单缝宽度，中央亮条纹变窄。

D.增大屏到单缝的距离，中央亮条纹变窄。

【变式1】抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮

光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下

列叙述正确的是()

A.这里应用的是光的衍射现象R这里应用的是光的干涉现象

C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细

包题型六光的偏振

摊僮1瓦TE

1•偏振说明光是横波，纵波无偏振现象。

10/17

•自然光通过偏振片后变为偏振光，振动方向沿透振方向。

•两偏振片透振方向平行时透光最强，垂直时儿乎无光。

•反射光、折射光可部分偏振，应用于偏振镜、液晶显示等。

【典例1】卜.列现象能说明光是横波的是0

A.光的衍射现象B.光的折射现象C.光的偏振现象D.光的干涉现象

【变式1】下列有关光学知识的说法正确的是0

A.3D电影技术利用了光的全反射原理

B.光导纤维传输信号利用了光的干涉原理

C.光学镜头上的增透膜利用了光的偏振原理

D遥远的恒星远离地球时，地球上接收到该恒星的光会变红

3题型七几何光学与物理光学的综合应用

葡最「£「15

•几何光学侧重光路、折射、全反射，画光路图先作法线；物理光学侧重干涉、衍射、偏振。

•综合题先判断现象类型：直线传播、折射反射用几何规律，明暗条纹用波动规律。

•结合n=sin。1/sin。2、临界角公式与干涉条纹公式联立计算。

•偏振用于判断横波特性，干涉衍射判断波长与条纹间距。

【典例1］已知在同种介质中，光的波长越短，折射率越大。如图，一束复色光沿半径方向从真空射向半圆

形玻璃砖的表面，在圆心0处发生折射，分成了两束单色光。、儿下列说法正确的是()

A.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率

B.在真空中传播时，Q光的波长大于匕光的波长

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C.在同一个双缝干涉装置中，Q光的相邻亮条纹间距较小

D.若此复色光由水中射向空气，逐渐增大入射角，则a光先发生全反射

【变式1】半圆形玻璃砖在光学中有许多重要应用，可以用来做许多光学实验。如图所示，一束光由半圆形

玻琦砖的左侧面沿半径射入，经4B界面折射后分为0、匕两束光，则下列说法正确的是()

A.玻璃对b光的折射率大于对Q光的折射率

B.现将入射光绕。点顺时针转动，则匕光先消失

C.在半圆形玻璃中，b光的传播时间大于a光的传播时间

D.分别用a、b光在同•个装置上做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

当题型八测量玻璃的折射率

［解「题i*iE

:•实验用插针法确定入射、折射光线，先固定玻璃砖再插针定位。

:•作法线，测入射角心折射隹/?,用九=舞计算。

:•多次改变入射角测量，取平均值减小误差。

;•作图规范，确保针点共线，光路准确。

1.....................................................................................................................................................................

［典例1］某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验.

(1)为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是。(填正确答案标号)

4用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线〃和a'

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及在玻璃砖一侧插上大头针Pl、尸2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以

确定入射光线和入射点。1。在眼睛这一侧,插上大头针P3,使它把P1、「2都挡住,再插上大头针P”使它

把Pl、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点。2

C实验时入射角氏应尽量小一些，以减小实验误差

(2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界

面.保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示.此实验初步表明：

对于同一种介质，折射率与光的频率有关.频率大，折射率(填“大”或“小”)

(3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持

相同的入射角的，测得折射角分别为例、劭(。2〈的)，则玻璃和该介质的折射率大小关系为九3九力思(填

“>”或“V”)。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。

3题型九用双缝干涉实验测量光的波长

:解|题|技|巧

\•牢记公式：Ax=LX/d,变形得A,=Ax-d/Lo

j•用测量头测多条亮纹间距再求平均值，减小Ax的误差。

:•实验顺序：光源一滤光片一>理缝一双缝—光屏，保证同轴等高。

i•增大波长、屏距，减小缝间距，可使条纹间距变大。

【典例1】某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使

得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(i)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可;

4将单缝向双缝靠近

&将屏向靠近双缝的方向移动

13/17

C籽屏向远离双缝的方向移动

。.使用间距更小的双缝

(〃)若双缝的间距为乙屏与双缝间的距离为1,测得第1条暗条纹到第九条暗条纹之间的距离为△X,则单色

光的波长a=:

(山)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗

条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光波长为所(结果保留3位有效数字)。

.过•分层验收.

期中基础通关练(测试时间：10分钟)

■・•・・,•・・♦••・♦••・■•・•■••・♦••・♦•・•♦・■•・•••♦•♦・••・•♦•・•♦•・■•・■•••♦•・•・••・・•••・・•・・••・♦••・♦・••■・•・■••••••・♦•・・■•■•♦・•・■•••■•••・IB，・♦•・•♦•■・♦・■•■•••♦・■•♦•■■••・・••♦・•・♦•••・•I

1.如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为儿、4,该玻璃对单色光a、b

的折射率分别为％、nb,则0

A4<4，na>九匕B.Aa>4，na<nb

,TLQ<Tl^jD/a>"b，孔a>九b

2.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图(b)是竖“•的

附着一层肥皂液薄膜的金属线圈。将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是()

(a)(b)

A.当金属线圈旋转30。时，干涉条纹同方向旋转30。

B.当金属线圈旋转45。时，干涉条纹同方向旋转90。

C.当金属线圈旋转60。时，干涉条纹同方向旋转30。

D.干涉条纹保持不变

14/17

3.如图所示，40B是由某种透明物质制成的《圆柱体横截面（0为圆心），折射率为e.有一束平行光以45。的入

射角射向柱体的。4平面，这些光线中有一部分不能从柱体的力3面上射出，设反射到0B面的光线全部被吸

收，也不考虑04面的反射，则圆柱体48面I：有光线射出的部分占48表面的比例为0

B.l:3C.2:3D.l:2

4.如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形为8CDE为五棱镜的一个截面，ABA.BC。光线垂直力8边

射入，分别在C。和E/1上发生反射，且两次反射时的入射角相等，最后光线垂直BC射出。若两次反射均为全

反射，则该五棱镜折射率的最小值是（计算结果可用三角函数表不）（）

B.n=—■C.n=—=—匚

sm300COS22.5)cos45°

期中重难突破练（测试时间：10分钟）

1.两束相同频率的平行光线4、力2,由真空射向某种介质，入先角为53。，的和C2为入射点。已知在真空中

两光线/、力2之间的距离为0.6m,在介质中两折射光线81、%之间的距离为0.8m。则这种介质的折射率是

0

A5B-T