搜索
栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练重点知识归纳一、几何光学的常见现象项目内容折射定律(1)三线共面(2)分居两侧(3)入射角正弦与折射角正弦之比为常数sinθ1sinθ2＝n折射率定义式:光从真空进入介质时n＝sinθ1sinθ2栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容折射率决定式:n＝物理意义:描述透明介质对光线的偏折作用,n越大,折射光线偏离入射方向的夹角越大全反射发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质(2)入射角大于或等于临界角,即θ1≥C临界角：sinC＝cv1n栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容光的色散产生原因：(1)太阳光是复色光；(2)不同的色光折射率不同规律:光的频率越大,折射率越大红光→紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小;(3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容常见光学元件的特点平行玻璃板:(1)出射光线与入射光线平行;(2)出射光线发生侧移棱镜:(1)光线向底边偏折;(2)能发生色散全反射棱镜:(1)垂直于直角边射入,出射光线方向改变90°;(2)垂直于斜边射入,出射光线方向改变180°栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练二、光的干涉、衍射和偏振现象项目内容光的干涉双缝干涉产生条件:两光源频率相等,相位差恒定出现明暗条纹的条件:路程差Δs＝nλ,明条纹;Δs＝(n＋)λ,暗条纹相邻条纹间距:Δx＝λ12ld栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容光的干涉薄膜干涉产生原因：同一束光分别经薄膜的前后表面反射的光叠加而成规律:经薄膜上厚度相等的位置反射的光叠加后在同一干涉条纹上,相邻条纹间距与波长成正比,与斜面倾角成反比应用:(1)光干涉法检查平面的平整度(2)在光学镜头上涂增透膜d＝λ14栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容光的衍射明显衍射条件障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多或者比光的波长小衍射现象单缝衍射:中间条纹亮、宽;两侧条纹暗、窄;波长越长,条纹越宽,间距越大圆孔衍射:明暗相间的圆形条纹圆板衍射:圆形阴影的外侧是明暗相间的圆形条纹,中间是亮斑(泊松亮斑)栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容光的偏振偏振片有特定的透振方向,自然光通过后成为偏振光,两偏振光片平行时透过的光最强,垂直时最弱栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练特别提醒：(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同.栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练三、光电效应及光的波粒二象性项目内容光电效应概念金属在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象规律(1)每种金属都有一个极限频率,ν≥ν0时才会发生光电效应(2)光电子的最大初动能与光强无关,随ν的增大而增大(3)光电效应的产生几乎是瞬时的(4)饱和光电流与光强成正比栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容光电效应解释光子说:(1)光在传播时是一份一份的,每份叫一个光子;(2)光子能量E＝hν,h＝6.63×10－34J·s逸出功:电子脱离金属时克服原子核引力做功的最小值W＝hν光强:P＝nhν光电效应方程:Ek＝hν－W栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练项目内容物质波每个实物粒子对应一种波,叫物质波物质波的波长λ＝波粒二象性概率波:只能预测粒子在某区域出现的概率,概率符合波动规律hmv栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练热点题型示例光的折射和全反射的应用1．确定研究的光线2．找入射点，确认界面，并画出法线．3．明确两介质折射率的大小关系(1)若光疏→光密：定有反射、折射光线(2)若光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射．栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练4.根据反射定律、折射定律作出光路图,结合几何关系,具体求解.图12－1栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(2010年高考重庆卷)如图12－1所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为()例1图12－2栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练A.16πRB.14πRC.13πRD.512πR【解析】设其中一条光线射到OA面上时，经折射至AB上刚好有光透出，即图12－2中C为临界角，则有光透出的弧为DB.由折射率的定义n＝sin45°sinθ＝2，所以θ＝30°，而sinC＝1n＝12，所以C＝45°.栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练在△DEO中，∠DEO＝θ＋90°＝30°＋90°＝120°，所以∠AOD＝180°－C－∠DEO＝15°，而∠DOB＝75°＝512π.又因为射到O点的光线发生折射后的折射光线如图所示，其中β角范围内没有光线存在，故FB部分无光线射出．综合以上两因素，有光线从AB透出的部分即为DF部分，设其对应圆心角为α，则α＝∠DOB－β＝75°－30°＝45°.所以DF长度为π4R，故本题正确选项为B.【答案】B栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练强化训练1(2011年高考福建卷)如图12－3,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光图12－3解析：选C.因n红n紫，再由临界角公式sinC＝1n可得，C红C紫，因此当增大入射角时，紫光先发生全反射，紫光先消失，且当入射光的入射角逐渐增大时，折射光强度会逐渐减弱，反射光强度会逐渐增强，故应选C.栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练光的干涉现象分析1．光的干涉要分析的几个问题(1)干涉条件：频率相同、相差恒定、振动方向在同一直线上．(2)明暗条纹形成条件：δ＝kλ，k＝1,2，…——亮条纹δ＝(2k－1)λ/2，k＝1,2，…——暗条纹(3)条纹间距Δx＝lλ/d，用双缝干涉测光的波长的原理：λ＝d·Δx/l.栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练2．关于薄膜干涉要弄清的几个问题(1)哪两列光波发生干涉；(2)应该从哪个方向去观察干涉图样；(3)条纹会向哪个方向侧移；(4)同一亮纹光程差相同(为什么劈尖干涉的条纹是直线，而牛顿环是圆形)．栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(8分)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)．例2图12－4栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(1)洛埃镜实验的基本装置如图12－4所示,S为单色光源,M为一平面镜.试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式．栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练【规范解答】(1)先作出S的平面镜像点S′,然后作出S经平面镜成像的边界光线,其重叠区域如图12－5所示.(4分)图12－5栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(2)由条纹间距公式Δx＝Ldλ，(6分)由图可知d＝2a，所以Δx＝L2aλ.(8分)【答案】(1)如图12－5所示(2)Δx＝L2aλ栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练强化训练2(2011年浙江模拟)登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为ν＝8.1×1014Hz，栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是___.(2)这种“增反膜”的厚度是多少？(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是___.A.薄膜干涉说明光具有波动性B.如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行C．干涉条纹一定是彩色的D．利用薄膜干涉也可以“增透”栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练解析：(1)为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强．(2)路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍,即2d＝Nλ′(N＝1,2,…),因此,膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的12.紫外线在真空中的波长是λ＝c/ν＝3.7×10－7m.在膜中的波长是λ′＝λ/n＝2.47×10－7m,故膜的厚度至少是1.23×10－7m.栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(3)干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉条纹为彩色条纹，单色光的干涉条纹则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”．答案：(1)两反射光叠加后加强(2)1.23×10－7m(3)AD栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练光电效应的应用1.光电效应方程中的Ekν图线.(如图12－6)(1)纵截距：W；(2)横截距：ν0；(3)斜率：h.图12－6栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练2.掌握两条线索,明确各概念间的对应关系由上图可知两条线索:一是光的频率线,二是光的强度线．栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练两条线索对应关系是：(1)光强―→光子数目多―→发射光电子多―→光电流大；(2)光子频率高―→光子能量大―→产生光电子的最大初动能大．栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(2010年高考江苏卷)(1)研究光电效应的电路如图12－7所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是______.例3图12－7栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练图12－8栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_______________________________________.栏目导引专题五热、光、原重点知识归纳热点题型示例知能优化训练【解析】(1)入射光的频率相同，则光电子的最大初动能相同，由－eU＝－12mv2m知，两种情况下遏止电压相同，故选项A、B错误；光电流的强度与入射光的强度成正比，所以强光的光电流比弱光的光电流大，故选项C正确，选项D错误．(2)减小，光电子受到金属表面层中力的阻碍作用．【答案】(1)C(2)减小光