专题15 光学-高考物理一轮复习知识清单（全国通用）

这是一份专题15 光学-高考物理一轮复习知识清单（全国通用），共20页。试卷主要包含了光的反射现象，平行玻璃砖等内容，欢迎下载使用。


TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc25000" 知识点01 光的反射和折射 PAGEREF _Tc25000 \h 2
\l "_Tc12243" 一、光的反射现象: PAGEREF _Tc12243 \h 2
\l "_Tc10528" 二、光的折射 PAGEREF _Tc10528 \h 2
\l "_Tc23609" 三、全反射和临界角 PAGEREF _Tc23609 \h 6
\l "_Tc18076" 四、平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点 PAGEREF _Tc18076 \h 10
\l "_Tc6743" 知识点02 光的色散、衍射、干涉及偏振 PAGEREF _Tc6743 \h 12
\l "_Tc19627" 一、光的色散 PAGEREF _Tc19627 \h 12
\l "_Tc14994" 二、衍射 PAGEREF _Tc14994 \h 12
\l "_Tc31206" 三、光的干涉 PAGEREF _Tc31206 \h 13
\l "_Tc6591" 四、单缝衍射与双缝干涉的比较 PAGEREF _Tc6591 \h 17
\l "_Tc30184" 五、干涉图样与衍射图样 PAGEREF _Tc30184 \h 17
\l "_Tc28348" 六、光的偏振 PAGEREF _Tc28348 \h 19
\l "_Tc23297" 七、各种色光的比较 PAGEREF _Tc23297 \h 19
知识点01 光的反射和折射
一、光的反射现象:
1.定义：光线入射到两种介质的界面上时，其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象.
2.光的反射定律:
①反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧.
②反射角等于入射角.
【技巧点拨】反射定律表明，对于每一条入射光线，反射光线是唯一的，在反射现象中光路是可逆的.
二、光的折射
1.定义：光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射.
2.光的折射定律
①内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，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.
②表达式：（为比例常数）.
【技巧点拨】在折射现象中，光路是可逆的.如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．
3.折射率：光从真空射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，折射率用n表示，即.
【技巧点拨】
①某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即，因，所以任何介质的折射率n都大于1.两种介质相比较，n较大的介质称为光密介质，n较小的介质称为光疏介质.在光密介质中，光的折射率相对较大，光速相对较小.
②折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小.
③折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．
Ⅰ、同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小．
Ⅱ、同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同
【实战演练】
(2023·全国卷甲·15)(多选)等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab=ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 甲光的波长比乙光的长
B. 甲光的频率比乙光的高
C. 在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D. 该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
E. 在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
【答案】ACE
【解析】解：ABCD、作出光路图如图所示

细光束经ab边折射后的折射角θ甲>θ乙，根据几何关系可知光在bc边上的入射角甲光比乙光的大，根据n=sinθ1sinθ2，细光束在ab边折射时，两种光的入射角相同，折射角θ甲>θ乙，所以n甲E、由题图可知从ac边射出的光线平行，即甲、乙两束光折射角相同，由n甲故选：ACE。
光路的可逆性：在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．
【实战演练】
(2023·浙江1月选考·13)如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图．一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射．出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α( )
A．等于90° B．大于90°
C．小于90° D．与棱镜的折射率有关
【答案】A
【解析】
如图所示
设光线在AB边的折射角为β，根据折射定律可得n=sinθsinβ
设光线在BC边的入射角为φ，光线在AC边的入射角为r，折射角为i；
由反射定律和几何知识可知
β+φ=45∘
β+2φ+r=90∘
联立解得r=β
根据折射定律可得sinisinr=sinisinβ=n
可得i=θ
过D点做出射光的平行线，则该平行线与AB的夹角为θ，由几何知识可知，入射光与出射光的夹角为90∘。
故选A。
【实战演练】
(2021·浙江6月选考·12)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示．入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d，已知光束a和b间的夹角为90°，则( )
A．光盘材料的折射率n＝2
B．光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二
C．光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度
D．光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
【答案】D
【解析】如图所示，由几何关系可得入射角为i＝45°，
折射角为r＝30°
根据折射定律有n＝eq \f(sin 45°,sin 30°)＝eq \f(\f(\r(2),2),\f(1,2))＝eq \r(2)，所以A错误；
根据v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(2),2)c，所以B错误；
因为在Q处光还有反射光线，光束b、c和d的强度之和小于光束a的强度，所以C错误；
光束c的强度与反射光束PQ强度之和等于折射光束OP的强度，所以D正确．
三、全反射和临界角
1、全反射:光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空（或空气）时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射.
2、全反射的条件
①光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空（或空气）.
②入射角大于或等于临界角
③临界角:折射角等于90°时的入射角叫临界角，用C表示
2、规律
①同一种介质对红光折射率小，对紫光折射率大.
②在同一种介质中，红光的速度最大，紫光的速度最小.
③由同一种介质射向空气时，红光发生全反射的临界角大，紫光发生全反射的临界角小.
3、应用
①全反射棱镜：横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90（图1）或180（图2）。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
②玻璃砖：所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：Ⅰ、射出光线和入射光线平行；Ⅱ、各种色光在第一次入射后就发生色散；Ⅲ、射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；Ⅳ、可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
③光导纤维：原理是利用光的全反射，光导纤维简称“光纤”,它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间),由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大.光在内芯中传播时,在内芯与外套的界面上发生全反射,使反射光的能量最强,实现远距离传送,因此光信号能携带着数码信息、电视图像、声音等沿着光纤传输到很远的地方,实现光纤通信.
【实战演练】
(2022·辽宁卷·5)完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮.2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球．如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球．下列说法正确的是( )
A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大
B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小
C．若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射
D．若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射
【答案】C
【解析】光的频率是由光源决定的，与介质无关，故此单色光从空气进入水球频率不变，A、B错误；由题图可看出光线1入射到水球的入射角小于光线2入射到水球的入射角，则光线1在水球外表面折射后的折射角小于光线2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为r、光线进入水球后的折射角为α、光线进入气泡的入射角为θ，根据几何关系有eq \f(sinπ－θ,R)＝eq \f(sin α,r)，则可得出光线2进入气泡的入射角大于光线1进入气泡的入射角，故若光线1在M处发生全反射，则光线2在N处一定发生全反射，若光线2在N处发生全反射，光线1在M处不一定发生全反射，C正确，D错误．
【实战演练】
(2020·浙江7月选考·13)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光线平行．已知真空中的光速为c，则( )
A．玻璃砖的折射率为1.5 B．O、P之间的距离为eq \f(\r(2),2)R
C．光在玻璃砖内的传播速度为eq \f(\r(3),3)c D．光从玻璃到空气的临界角为30°
【答案】C
【解析】光路图如图所示．
设O、P之间的距离为x，当θ＝60°时，折射角为r，光从玻璃砖圆形表面射出时与玻璃砖的界面交点为Q，由出射光线与入射光线平行知过P点的法线与过Q点的法线平行，则玻璃砖的折射率n＝eq \f(sin θ,sin r)＝eq \f(sin θ\r(R2＋x2),x)①
又沿P点垂直入射的光恰好发生全反射，
则sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(x,R)②
联立①②解得x＝eq \f(\r(3),3)R，n＝eq \r(3).
则sin C＝eq \f(\r(3),3)，故光从玻璃到空气的临界角不是30°，
光在玻璃砖中的传播速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),3)c，故C正确，A、B、D错误．
【实战演练】
(2020·浙江1月选考·12)如图所示，一束光与某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍(0A.eq \f(\r(6),2) B.eq \r(2) C．1.5 D．2
【答案】A
【解析】由题意知，光线经两次反射后再次进入材料的光线在MN面上恰好发生全反射，如图，则有eq \f(sin 45°,sin θ)＝n，①，sin C＝eq \f(1,n)，②，sin C＝cs θ，③，联立①②③解得n＝eq \f(\r(6),2)，故A正确．
四、平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点
【实战演练】
(2022·山东卷·7)柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的eq \f(1,4)圆，左侧是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45°，AC中点为B.a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a、b光的折射率分别为1.42、1.40.保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面出射的光是(不考虑三次反射以后的光)( )
A．仅有a光 B．仅有b光
C．a、b光都可以 D．a、b光都不可以
【答案】A
【解析】当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时，由几何知识可知，激光沿直线传播到O点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去，如图甲，
保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，如图乙，可知激光沿直线传播到CO面经反射，射向PM面，入射点从A向B移动过程中，光线传播到PM面的入射角逐渐增大．
当入射点为B点时，如图丙所示，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到PM面的P点，此时光线在PM面上的入射角最大，设为α，由几何关系得α＝45°，
根据全反射临界角公式得sin Ca＝eq \f(1,na)＝eq \f(1,1.42)sin Cb＝eq \f(1,nb)＝eq \f(1,1.40)>eq \f(\r(2),2)
两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为
Ca<45°知识点02 光的色散、衍射、干涉及偏振
一、光的色散
1、定义：白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的光束，这种现象叫做光的色散.
2、成因：含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同，所以发生光的色散．
二、衍射
1、定义：光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。
2、规律
①各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
②发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。（当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象。）
③在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大，而亮度变暗。
【技巧点拨】
①衍射是波的特征,波长越长,衍射现象越明显.在任何情况下都可以发生衍射现象,只是明显与不明显的差别.
②衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况,只有在光的波长比障碍物小得多时,光才可以看作是沿直线传播的
3、泊松亮斑
①定义：当单色光照射在直径恰当的小圆板或圆珠时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，这个亮斑就被称为泊松亮斑
②产生原因：是由于光的衍射
三、光的干涉
1、定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象．
2、光的干涉的条件：两束光的频率相同、相位差恒定.
3、形成相干波源的方法有两种：
①利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。
②设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
S
S /
b
d
a
c
S
S1
S2
4、双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹．
5、干涉区域内产生的亮、暗纹
条纹间距：：，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大．
①亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= nλ（n=0，1，2，……）
②暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即（n=0，1，2，……）
【技巧点拨】相邻亮纹（暗纹）间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。
【实战演练】
(2023·江苏卷·6)用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的( )
A. 13倍B. 12倍C. 2倍D. 3倍
【答案】B
【解析】解：根据题意可知图乙中相邻亮纹间距是图甲中的2倍，根据双缝干涉的相邻亮条纹间距的计算公式Δx=λLd，可知在其他条件不变的情况下，相邻亮条纹间距与双缝间的距离成反比关系，则双缝间的距离变为原来的12，故B正确，ACD错误。
【实战演练】
(2022·浙江6月选考·4)关于双缝干涉实验，下列说法正确的是( )
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
【答案】B
【解析】用复色光投射时同样能看到条纹，A错误；在双缝干涉实验中，明暗相间的条纹是两列光在屏上叠加形成的干涉条纹，B正确；由条纹间距公式Δx＝eq \f(l,d)λ知，把光屏前移或后移，改变了l，从而改变了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C错误；因为λ蓝 <λ红，由条纹间距公式Δx＝eq \f(l,d)λ知，蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误．
【实战演练】
(2022·山东卷·10)(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L.同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样．下列描述正确的是( )
A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大
C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹
【答案】ACD
【解析】题图乙中间部分为等间距条纹，所以题图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，题图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；根据条纹间距公式有Δx＝eq \f(L,d)λ，则照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，题图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确．
6、薄膜干涉：
①现象：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，相叠加，形成明暗相间的条纹．
②应用
Ⅰ、检查精密零件的表面是否平整：如所示,将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端之间垫一薄片,使标准样板的平面与被检查平面间形成一个楔形空气薄层,单色光从上面照射,入射光在空气层的上表面a和下表面b反射出的两列光波叠加,形成干涉条纹,根据干涉条纹的形状来确定工件表面的情况.
若被检查平面平整则干涉图样是等间距明暗相间的平行直条纹.若某处凹下,则对应亮(暗)条纹提前出现,如图甲所示;若某处凸起,则对应亮(暗)条纹延后出现,如图乙所示.

Ⅱ、增透膜：在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂上一层薄膜(如氟化镁),当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的时,在薄膜的两个面上的反射光的路程差恰好等于半个波长,因而相互抵消,达到减小反射光、增大透射光强度的目的.
【实战演练】
(2023·山东卷·5)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是( )
A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【答案】A
【解析】解：温度升高时，G和C均发生热膨胀，体积增大，已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，温度升高，G比C膨胀明显，石英板上升的高度比C上表面上升的高度大，则劈形空气层厚度变大；
从劈形空气层的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹。根据条纹的位置与空气层的厚度是对应的，劈形空气层厚度变大，同一厚度的空气层向劈尖移动，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动，故A正确，BCD错误。
7、几种现象的对比
【实战演练】
(2021·浙江6月选考·16)(多选)肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄．下列说法正确的是( )
A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形
B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90°
【答案】AB
【解析】肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形，A正确；薄膜干涉是等厚干涉，干涉条纹是前后表面反射光形成的，B正确；形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，从形成到破裂的过程中上面越来越薄，下面越来越厚，因此会出现加强点和减弱点的位置发生变化，条纹宽度和间距发生变化，C错误；将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，由于重力、表面张力和粘滞力的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此条纹并不会跟着旋转90°，D错误．
四、单缝衍射与双缝干涉的比较
五、干涉图样与衍射图样
1.光的干涉现象：双缝干涉、薄膜干涉(油膜、空气膜、增透膜、牛顿环)；
光的衍射现象：单缝衍射、圆孔衍射、光栅衍射、圆盘衍射(泊松亮斑).
2.条纹宽度的区别：双缝干涉条纹的宽度相同，而单缝衍射的中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄.
3.条纹亮度的区别：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗.
【技巧点拨】光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的．
【实战演练】
(2022·浙江6月选考·8)如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是( )
A. 气泡表面有折射没有全反射 B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”
C. 气泡表面有折射和全反射 D. 光射入气泡干涉形成“亮斑”
【答案】C
【解析】解：当光由光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角时，就会发生全反射现象，光从水射向空气时，会发生全反射现象。水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射入气泡时，一分部光在界面上发生了全反射，折射光消失，入射光几乎全变为反射光的缘故；
故ABD错误，C正确。
六、光的偏振
1、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．
2、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．
3、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、偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等．
5、光的偏振现象说明光是一种横波．
七、各种色光的比较
考点内容
要求
考情
光的反射与折射
c
2023·全国卷甲·15、2023·浙江1月选考·13
2021·浙江6月选考·12、2022·辽宁卷·5
2020·浙江7月选考·13、2020·浙江1月选考·12
2022·山东卷·7、2023·江苏卷·6
2022·浙江6月选考·4、2022·山东卷·10
2023·山东卷·5、2021·浙江6月选考·16
2022·浙江6月选考·8
全反射
c
光的干涉
c
光的衍射
b
光的偏振
b
光的颜色、色散
b
激光
a
学
习
目
标
1.理解光的折射定律,理解折射率的概念.
2.知道光的全反射现象及其产生的条件,并会用全反射的条件进行相关计算,了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用．
3.知道什么是光的干涉、衍射和偏振现象,了解这些现象产生的条件,会根据干涉条纹进行简单的计算.
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
结构
玻璃砖上下表面是平行的
横截面为三角形的三棱镜
横截面是圆
对光线的作用
通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移
通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折
圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折
应用
测定玻璃的折射率
全反射棱镜，改变光的传播方向
改变光的传播方向
单缝衍射
双缝干涉
不
同
点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮，两边变暗
条纹清晰，亮度基本相同
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
颜色
红橙黄绿蓝靛紫
频率
低→高
同一介质中的折射率
小→大
同一介质中的速度
大→小
波长
大→小
通过棱镜的偏折角
小→大
临界角
大→小
双缝干涉时的条纹间距
大→小