高中物理 物理光学 专题
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物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
以下哪个选项正确描述了光的折射定律?A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案:C解析:光的折射定律包括三个主要方面:入射光线、折射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;入射角与折射角的正弦之比是一个常数,与介质的性质有关。
选项C正确描述了第一个方面。
2. 以下哪个现象不是光的干涉现象?A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案:D解析:光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时,光强分布出现增强或减弱的现象。
薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。
而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲和扩展的现象,与干涉现象不同。
二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。
偏振光可以通过_________来实现。
答案:偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时。
临界角的大小由_________决定。
答案:两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。
答案:光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同,导致折射角不同,从而使光波分离的现象。
产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率,即色散率。
这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。
四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5,光从真空进入该介质,求光的临界角。
答案:根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \],其中C为临界角,n为折射率。
代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \],所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得,即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。
光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)60分钟光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA.23,23【答案】A由于DE 为半径的一半,故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得:22a c v =同理,对于b 束,由几何知识可知,其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有:31tan 303DE AD R +=°=则有:()22313AE DE R==+31R +A .33L 【答案】C【详解】由几何关系可知,光在得:30r =°A .212x x D D B .21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理,干涉条纹平行等宽,当光垂直标准工件方向射向玻璃板时,得到干涉条纹,.肥皂膜上的条纹.劈尖上的条纹.泊松亮斑.牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的;选项形成的“泊松亮斑”。
A.图甲为同一装置产生的双缝干涉图像,b光的频率大于a光B.图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C.图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化A .距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ,对称,可得:Q C l¢=由几何关系得:tan l a b a =--A .“虹”对应光路图中1级光,色序表现为“内红外紫”B .“霓”的产生和“虹”类似,但日光在水滴中反射两次,则对应光路图中表现为“内红外紫”,故B 正确;CD .对同一束入射日光,产生光传播的路程为:4cos s R =A.水对a光的折射率比对b光的折射率要小B.在水中,b光的传播速度大于a光的传播速度C.A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D.将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A.若将光屏向右移动,光屏上条纹间距减小B.若将平面镜向下移动一个微小距离,光屏上条纹间距减小A.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凹透镜B.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凸透镜C.若干涉圆环向中心收缩,则表示下面的透镜是凹透镜A.P点有凹陷B.P点有凸起C.换用绿光照射,条纹间距变大D.抽去一张纸片,条纹间距变大A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应,而电磁波不会产生多普勒效应D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】(1)o 30;(2)【详解】设入射角为i ,由题意知,解得:o 30a q =,o 45b q =如图所示由几何关系得:90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角(2)a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为:由几何关系可知,a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =,2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ;(2)该单色光在棱镜中传播的时间t (不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知,入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点,光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形,所以:30a =°因为最终出射光线与AC 平行,所以:60b =°根据几何关系可得:12211sin r C r h =+全反射临界角满足:11sin C n =甲灯泡发光区域的面积:211S r p =。
高考物理知识大全十八:物理光学物理光学是物理学中的一个重要分支,主要研究光的传播、反射、折射、干扰、衍射、偏振等现象。
下面将介绍一些常见的物理光学知识。
1.光的传播光是一种电磁波,它可以在真空中或介质中传播。
在真空中,光传播速度为299792458m/s,符号为c,是自然界中速度最快的物体。
在介质中,光的传播速度会受到介质光密度的影响。
2.光的反射当一束光线照射到平滑的表面上时,光线会反射回去。
反射的规律可以用反射定律来描述,即入射角等于反射角,入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
4.光的干涉当两束光线相遇时,它们会互相干涉。
如果两束光线处于同相位,它们会相互增强,形成明纹;如果两束光线处于反相位,它们会相互抵消,形成暗纹。
干涉实验可以用干涉仪来进行。
当光线通过一个小孔或经过一个细缝时,它会发生衍射现象。
衍射现象的形成可以用赫姆霍兹衍射公式来描述,即衍射角正比于波长,反比于衍射孔或衍射缝的直径。
6.光的偏振光在传播过程中,由于波的振动方向不同,光的振动方向也不同。
光的振动方向恒定的光称为偏振光。
偏振光的光学性质与非偏振光有所不同,例如偏振光可以被偏振器过滤。
7.全反射全反射是光线从光密度较大的介质向光密度较小的介质传播时出现的现象。
当入射角大于一定角度时,光线将完全反射回来,而不再发生折射。
全反射的角度称为临界角。
8.光的色散光在不同介质中的光速不同,导致不同波长的光在折射或反射时的折射角不同,这种现象被称为光的色散。
光的色散是光谱分析的基础,也是彩虹产生的原理。
以上就是物理光学中的一些基础知识,掌握这些知识对于理解光学现象和应用都有很大的帮助。
高三物理与光学知识点总结物理学是一门研究物质和能量之间相互关系的科学。
而光学作为物理学的重要分支,主要研究光和光的行为特性。
在高三物理学习的过程中,我们积累了大量的物理与光学知识,下面对这些知识进行总结。
一、光的传播和折射1. 光的传播方式:光可以通过真空、空气、水和透明介质传播。
2. 光的折射现象:当光从一种介质进入另一种介质中时,会出现折射现象,并遵循斯涅尔定律。
二、光的反射和成像1. 光的反射定律:入射角等于反射角,即角度i等于角度r。
2. 镜面反射和漫反射:在光照射到物体表面时,光可以发生镜面反射或漫反射。
3. 平面镜成像:平面镜可以形成虚像,虚像与实物相似,位于镜面后方。
4. 球面镜成像:凸透镜可以形成真实倒立的实像,位于透镜的对侧;凹透镜则形成虚像,位于透镜的同侧。
三、光的波动性质1. 光的波长和频率:光既是一种电磁波,也是一种电磁粒子。
波长越短,频率越高。
2. 光的干涉现象:当两束光波相遇时,会发生干涉现象,分为构成干涉和破坏干涉。
3. 光的衍射现象:当光通过一个光阑或者通过物体的缝隙时,会发生衍射现象。
4. 光的偏振现象:光的偏振是波动方向固定的光。
四、光的颜色和色散1. 光的颜色:白光可以分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。
2. 光的色散:当白光通过一个三棱镜时,会发生色散现象,不同颜色光波的折射角不同。
五、光的能量和光电效应1. 光的能量:光是由许多粒子组成,每个光子携带一定的能量。
2. 光电效应:当光照射到某些金属表面时,可以使金属发生电子的解离现象。
六、光学仪器与光的利用1. 显微镜:利用透镜或者物镜对微小物体进行观察。
2. 望远镜:透镜或者反射镜用于观察远处物体。
3. 光纤通信:利用光的全反射和波导性质进行信息传输。
以上是高三物理与光学知识点的简要总结。
通过对这些知识点的掌握,我们可以更好地理解光的行为、应用光学知识解决实际问题,并继续深入学习和探索光学领域的更多知识。
物理光学知识点高三光学作为物理学的重要分支,研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象与规律。
以下是高三物理光学知识点的简要介绍。
1. 光的传播光是电磁波,在真空中的传播速度为光速c≈3.00×10^8 m/s。
光的传播呈直线传播,当光线通过介质界面时,可能发生反射、折射以及透射等现象。
2. 反射定律反射定律指出入射光线、反射光线与法线在同一平面上,且入射角等于反射角。
3. 折射定律折射定律描述了光线从一种介质传播到另一种介质时的折射规律。
折射定律表明入射角与折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
4. 全反射全反射是光由光密介质传播到光疏介质时出现的现象。
当入射角大于临界角时,发生全反射,光将完全被反射回原介质中。
5. 物体的成像物体的成像是光学中的重要内容,涉及到实际物体与成像之间的关系。
根据物体在凸透镜和凹透镜上的成像特点,可以得到物镜公式和像方公式。
6. 光的干涉光的干涉是指两个或多个光波相互叠加而产生干涉现象。
干涉现象分为构造干涉和破坏干涉两种。
7. 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是指光通过两个紧密而平行的缝隙时进行的干涉现象。
根据双缝之间的相对位置和光波的波长,可以得到干涉条纹图案。
8. 光的衍射光的衍射是指光通过障碍物或绕过物体时产生的偏离现象。
根据衍射的不同形式,可将其分为菲涅耳衍射和菲涅耳衍射两种。
9. 杢-李衍射公式杢-李衍射公式描述了光通过狭缝时的衍射规律。
该公式可以通过计算狭缝宽度和光波波长的比值来确定衍射的特征。
10. 电磁波的偏振电磁波可以纵向振动和横向振动。
在光学中,偏振是指将光波中的振动方向限制在特定方向上的现象。
物理光学是高中物理课程的重要组成部分,通过学习以上知识点,能够帮助学生深入理解光的性质和行为规律,为更深入的学习打下坚实基础。
以上是物理光学知识点高三的简要介绍,希望对你的学习有所帮助。
通过深入研究这些知识点,发现光学的奇妙之处,进一步拓宽自己的物理视野。
高三物理光学知识点讲解光学是物理学中的重要分支,研究光的本质、传播规律以及与物质相互作用的过程。
在高中物理课程中,光学是一个重要的内容,本文将对一些高三物理光学知识点进行讲解。
一、光的反射和折射1. 光的反射光的反射是指光线从一个介质射向另一个介质时,发生方向改变的现象。
根据反射定律,入射角等于反射角,反射光线与法线垂直。
2. 光的折射光的折射是指光线由一种介质射入另一种介质时,发生方向改变的现象。
根据斯涅尔定律,折射角与入射角、两种介质的折射率有关。
二、光的色散和光的干涉1. 光的色散光的色散是指当光通过透明介质时,不同波长的光线被折射角度不同的现象。
根据光的色散特性,我们可以使用光栅进行分光。
2. 光的干涉光的干涉是指两束或多束相干光相遇时,各个光波在空间中叠加的现象。
常见的干涉现象有杨氏双缝干涉和牛顿环等。
三、凸透镜和凹透镜1. 凸透镜凸透镜是中间厚两边薄的透镜,能使光线经过折射后会聚或发散。
凸透镜有两个焦点,分别是实焦和虚焦。
2. 凹透镜凹透镜是两边薄中间厚的透镜,能使光线经过折射后发散。
凹透镜同样有两个焦点,分别也是实焦和虚焦。
四、光的投射和成像1. 光的投射光的投射是光线从一个点向各个方向传播的现象。
根据光的传播路径,我们可以使用光线追迹法进行光线的投射分析。
2. 光的成像光的成像是指通过折射、反射等方式在屏幕上形成的光学图像。
根据物体与成像的关系,可以分为实像和虚像,以及放大和缩小的情况。
五、光的波粒二象性1. 光的波动性光的波动性指的是光具有波动性质,如干涉、衍射等。
这可以用波动理论来解释光的传播和相互作用。
2. 光的粒子性光的粒子性指的是光可以看作由光子组成的粒子,光子具有能量和动量。
这可以用光量子理论来解释光与物质的相互作用。
六、光的偏振和光的衍射1. 光的偏振光的偏振是指光在某一平面上振动的现象。
光的偏振可以通过偏振片进行实验观察和解释。
2. 光的衍射光的衍射是光通过一个障碍物或通过物体的缝隙时,发生弯曲和扩散的现象。
高二物理光学知识点一、光的传播1. 光的直线传播:在均匀介质中,光沿直线传播。
2. 光的反射定律:入射角等于反射角。
3. 光的折射定律:在两种介质的界面上,入射光线、折射光线和法线都在同一个平面内,且入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比。
二、反射镜1. 平面镜:成像特点为正立、等大、虚像。
2. 曲面镜:包括凹面镜和凸面镜,凹面镜能聚焦光线,凸面镜能散射光线。
三、折射1. 透镜:包括凸透镜和凹透镜,凸透镜能聚焦光线,凹透镜能发散光线。
2. 透镜成像规律:透镜的焦距、物距和像距之间的关系,以及成像的性质(实像或虚像)。
四、光的干涉1. 杨氏双缝干涉实验:证明了光的波动性。
2. 干涉条件:相干光波相遇时,满足相位差为整数倍的波长时产生构造性干涉,相位差为半整数倍的波长时产生破坏性干涉。
五、光的衍射1. 单缝衍射:光通过狭缝时发生弯曲和扩散现象。
2. 衍射光栅:由多个等距的狭缝组成的光栅,能产生明暗相间的衍射图样。
六、光的偏振1. 偏振光:只在一个平面内振动的光。
2. 马吕斯定律:描述偏振光通过偏振片时,透射光强度与偏振片的偏振方向的关系。
七、光的颜色和光谱1. 色散:光通过介质时,不同波长的光速不同,导致不同颜色的光分离。
2. 光谱:通过棱镜或光栅分解白光,得到从红到紫的连续光谱。
八、光的量子性1. 光电效应:光照射到金属表面时,能使金属发射电子。
2. 光子:光的量子,具有能量和动量。
九、激光1. 激光的特性:单色性好、相干性高、方向性高的光源。
2. 激光的应用:通信、医疗、工业加工等领域。
以上是高二物理光学的主要知识点概述。
每个知识点都可以进一步深入学习,包括相关的实验、公式推导和应用实例。
这篇文章的目的是提供一个清晰的框架,帮助学生理解和复习光学的基本概念。
高中物理中的光学问题与解析高中物理课程中,光学是一个重要的学习领域,涵盖了许多有趣和实用的问题。
本文将介绍一些在高中物理学习中常见的光学问题,并提供解析和讨论。
1. 光的折射与折射定律光的折射是指当光线从一种介质进入到另一种介质时,由于光速在不同介质中的差异导致光线的弯曲现象。
此时,根据折射定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在一定关系。
例如,当光线从空气射入水中时,光线会向法线弯曲,并且折射角小于入射角。
2. 凸透镜与凹透镜凸透镜与凹透镜是光学中常见的光学工具。
凸透镜可以聚焦光线,使得通过它的光线会汇聚到一点,称为焦点。
而凹透镜则会发散光线,使得通过它的光线似乎来自于一个共同的点。
光的折射定律和薄透镜公式是解析凸透镜与凹透镜的重要工具。
3. 光的颜色与光的分光学光的颜色是由光的波长决定的,不同波长的光呈现出不同的颜色。
光的分光学研究了光的分解和合成。
例如,经过三棱镜后,可以将白光分解成一系列不同颜色的光谱。
此外,彩色滤光片和反射体也能够影响光的颜色。
4. 光的干涉与衍射光的干涉和衍射是光学中非常有趣的现象。
干涉是指两束光线相遇形成明暗条纹的现象,其中包括杨氏双缝干涉和薄膜干涉等。
衍射是指光通过一个小孔或者物体边缘后的扩散现象。
这些现象都可以通过惠更斯-菲涅耳原理进行解释。
5. 光的偏振与偏振光光的偏振是指光的振动方向在一个平面上的特殊现象。
偏振光在许多光学应用中发挥着重要的作用,如偏振墨镜和液晶显示器。
线偏振光的产生和检测方法是光学中的重要理论和实践问题。
6. 光的反射与镜像光的反射是指光线从一个介质边界反射回来的现象。
根据反射定律,入射角和反射角相等。
镜面反射是光的反射中最常见的一种形式,其特点是镜面上光线的入射角和反射角相等。
镜像是由光的反射形成的,包括平面镜像和球面镜像。
总结:光学问题在高中物理学习中占据重要地位,涵盖了折射、透镜、颜色、干涉、偏振、反射等多个方面。
通过解析这些问题,我们可以更深入地理解光的性质和行为。
高二物理光学知识点光学是物理学中的一个重要分支,在高二物理的学习中,光学知识占据着重要的地位。
下面我们就来详细了解一下高二物理光学的相关知识点。
一、光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生改变,这种现象叫做光的折射。
折射定律是理解光折射现象的关键。
折射定律指出:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和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。
折射率是一个反映介质光学性质的物理量,它等于光在真空中的速度与光在该介质中的速度之比。
折射率越大,光在该介质中传播速度越慢。
在实际生活中,我们常见的折射现象有很多。
比如,把一根筷子插入水中,看起来筷子好像在水面处折断了;还有我们通过放大镜看物体,也是利用了光的折射原理。
二、光的全反射当光从光密介质射向光疏介质时,如果入射角增大到某一角度,折射光线会消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。
发生全反射的条件有两个:一是光从光密介质射向光疏介质;二是入射角大于或等于临界角。
临界角是指折射角等于 90 度时的入射角。
通过折射率可以计算出临界角的大小。
全反射在现代科技中有广泛的应用,比如光纤通信就是利用了光的全反射原理,使得光能够在光纤中高效传输。
三、光的干涉两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光波相遇时,会出现明暗相间的条纹,这种现象叫做光的干涉。
杨氏双缝干涉实验是证明光具有波动性的重要实验之一。
在双缝干涉实验中,相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离与光的波长、双缝间距以及双缝到光屏的距离有关。
通过这个实验,我们可以测量光的波长。
光的干涉在生产和生活中也有很多应用,比如在光学仪器的制造中,可以利用干涉原理来检测光学元件表面的平整度;在镀膜技术中,通过控制薄膜的厚度和折射率,可以实现增透膜或增反膜的效果。
四、光的衍射光在传播过程中遇到障碍物或小孔时,会偏离直线传播路径,在障碍物后面的屏上出现光强分布不均匀的现象,叫做光的衍射。
高二物理选修一光学知识点光学作为物理学的一个重要分支,研究光的传播、反射、折射等现象,在我们日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
下面将为大家介绍高二物理选修一中的一些重要的光学知识点。
1. 光的传播光是一种电磁波,其传播速度为300,000 km/s,在真空中传播的速度最快。
当光经过不同介质时,会发生折射现象,即光线改变传播方向和速度。
根据斯涅尔定律,光线在界面上的入射角和折射角满足sinθ1/sinθ2=n2/n1,其中n1和n2分别为两个介质的折射率。
2. 光的反射光线在与界面发生反射时,遵循反射定律,即入射角等于反射角。
这一定律描述了光在平面镜、光学镜片等表面的反射现象。
3. 光的色散光的色散是指光经过某些介质时,不同波长的光被折射的角度不同,导致光的分离现象。
这是由于不同波长的光在介质中的折射率不同造成的。
最典型的例子就是通过三棱镜使白光分为七种颜色的光谱。
4. 光的干涉和衍射干涉和衍射是光的波动性质的重要体现。
干涉是指两束光线在空间中叠加形成明暗相间的干涉条纹,它可以通过双缝干涉、薄膜干涉等实验得到。
衍射是指当光通过一个小孔或绕过障碍物时,光波会出现弯曲和扩散的现象。
5. 光的透射和吸收光线经过透明介质时,可以部分或全部穿过,这一现象称为透射。
常见的透射现象包括玻璃的透明和空气中的大气折射。
与透射相反,光线也可以被物体吸收,被吸收的光能量会转化为物体的内能。
6. 光的成像光学成像描述了光线通过光学系统(如透镜或凸面镜)形成的实物或虚像。
通过透镜的折射和凸面镜的反射,可以将物体的形状、位置和大小按比例地再现在成像平面上。
7. 光的光学仪器光学仪器用于改变、增强或观察光的性质。
光学仪器包括望远镜、显微镜、投影仪等。
它们利用光的传播、反射、折射和成像的原理,实现了对物体的观察、测量和成像。
以上是高二物理选修一中的一些重要的光学知识点。
通过学习这些知识,我们可以更好地理解和应用光学原理。
在日常生活中,我们可以利用这些知识解释光的传播、反射和折射等现象,同时也可以运用光学仪器进行观察和测量。
高中物理常见光学题解析1. 光的折射现象光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的光密度不同,导致光线改变传播方向的现象。
折射的基本规律由斯涅尔定律描述,即入射角与折射角之间的正弦比等于两种介质的光密度之比。
2. 折射率计算折射率(n)是描述介质对光的折射能力的物理量。
通常用公式n = 光速(c)/ 光在介质中的速度(v)来计算。
在空气中,光速近似等于3.0×10^8 m/s,因此对于某介质的折射率可以表示为 n = 3.0×10^8 / v。
3. 全反射全反射是指光线从光密度较大的介质向光密度较小的介质传播时,入射角大于临界角时,光线无法折射出去,而被完全反射回原介质的现象。
临界角可以通过折射率之间的关系来计算,即sin临界角 = n2 / n1,其中n1为原介质的折射率,n2为新介质的折射率。
4. 凸透镜成像凸透镜是一种能使平行光线会聚的光学仪器。
光线通过凸透镜时,会发生折射,经过反射后的光线会交汇于凸透镜的焦点。
根据凸透镜的形状和物体的位置,可以确定物体的像的位置、大小和形状。
5. 凹透镜成像凹透镜是一种使平行光线发散的光学仪器。
光线通过凹透镜时,同样会发生折射,经过反射后的光线会追溯回凹透镜的焦点。
凹透镜成像的特点与凸透镜相反,产生的像为虚像,且呈放大或缩小的形式。
6. 成像公式通过透镜成像的位置、大小和形状可以通过成像公式计算得出。
对于凸透镜,可以使用以下公式:1/f = 1/v - 1/u其中f为透镜的焦距,v为像的位置,u为物体的位置。
对于凹透镜,也可以使用类似的公式进行计算。
7. 光的色散光的色散是指光线穿过折射率不同的介质时,不同波长的光线被折射角度不同的现象。
这是由于不同波长的光线在介质中的速度不同,导致折射角度也不同。
8. 双凸透镜系统成像双凸透镜系统是由两个凸透镜组成的光学系统。
通过调节两个透镜的位置和焦距,可以实现对物体的放大或缩小,并得到清晰的像。
高考物理专题复习《光学》规律总结
光的反射和折射:
1.光由光疏介质斜射入光密介质,光向法线靠拢。
2.光过玻璃砖,向与界面夹锐角的一侧平移;
光过棱镜,向底边偏转。
4.从空气中竖直向下看水中,视深=实深/n
4.光线射到球面和柱面上时,半径是法线。
5.单色光对比的七个量:
6.常用解题方法 ①n sin sini =γ
n 大于1;大角比小角正弦 ②光路可逆 ③n
C =V ④n λ
λ=
⑤ 几何作图
⑥ n
1sinC = 光的本性:
1.双缝干涉图样的“条纹宽度”(相邻明条纹中心线间的距离):
∆x L d =λ。
2.增透膜增透绿光,其厚度为绿光在膜中波长的四分之一。
3.用标准样板(空气隙干涉)检查工件表面情况:条纹向窄处弯是凹,向宽处弯是凸。
4.电磁波穿过介质面时,频率(和光的颜色)不变。
5.光由真空进入介质:V=c n ,
λλ=0
n 6.反向截止电压为
U 反,则最大初动能km E eU =反。
高三物理光学知识点汇总光学是物理学中的一个重要分支,研究光的传播及其与物质相互作用的规律。
高三物理光学知识点是高中物理课程中难度较大的部分,本文将对高三物理光学知识进行简要汇总,帮助同学们进行复习。
第一部分:光的反射与折射光的反射与折射是光学中最基本的知识点。
光的反射是指当光线从一种介质传播到另一种介质时,遇到分界面时,部分光线被反射回原介质,形成反射光;而剩下的光线则以一定的角度经过分界面进入另一种介质,形成折射光。
1. 光的反射定律:根据光的反射现象,可以得出光的反射定律,即入射角等于反射角。
这一定律可以用公式表示:θi = θr,其中θi为入射角,θr为反射角。
2. 光的折射定律:光的折射定律描述了光在通过两种介质的分界面时的折射现象。
根据光的折射定律,可以得出折射角与入射角的关系,即n1sinθ1 = n2sinθ2,其中n1为第一种介质的折射率,n2为第二种介质的折射率,θ1为入射角,θ2为折射角。
3. 全反射现象:当光从密度较大的介质射向密度较小的介质时,当入射角大于临界角时,光将全部发生反射,不发生折射。
这种现象称为全反射。
全反射常见于光在光纤中的传输过程。
第二部分:光的色散与光的干涉光的色散是指光在通过不同介质时,由于不同频率的光波速度不同而发生偏折的现象。
而光的干涉是指两束或多束光波相遇时会发生干涉现象。
1. 光的色散:光在经过不同介质时会因为折射率的差异而发生色散现象。
光的色散可以分为正常色散和反常色散。
正常色散是指光的折射率随着频率增加而减小,如蓝光的折射率小于红光的折射率;反常色散则相反。
常见的色散现象有光经过三棱镜分解为七彩光谱的现象。
2. 干涉现象:当两束或多束相干光波相遇时,会发生干涉现象。
干涉可以分为构成干涉和破坏干涉两种情况。
构成干涉是指两束光波相遇后在特定区域内的加强或减弱现象;破坏干涉则是指两束光波在特定区域内互相抵消的现象。
干涉现象常见的应用包括干涉光栅的制作与应用,以及干涉仪的使用等。
高中物理光学知识点一、光的基础知识1. 光的描述- 光波:光作为电磁波的一种,具有波长和频率。
- 光谱:通过棱镜分解白光,显示为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。
2. 光的波长和频率- 波长:连续波上相位相同的相邻两个点之间的最短距离。
- 频率:单位时间内波峰或波谷出现的次数。
3. 光的速度- 在真空中,光速约为 $3 \times 10^8$ 米/秒。
二、光的反射1. 反射定律- 入射角等于反射角。
- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面上。
2. 镜面反射和漫反射- 镜面反射:光滑表面上发生的反射,反射光线保持集中。
- 漫反射:粗糙表面上发生的反射,反射光线分散各个方向。
3. 反射镜的应用- 凹面镜和凸面镜:用于聚焦或散焦光线。
- 望远镜和显微镜:利用反射镜观察远距离或微小物体。
三、光的折射1. 折射现象- 当光从一种介质进入另一种介质时,其速度和传播方向会发生变化。
2. 折射定律(Snell定律)- $n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$,其中 $n_1$ 和$n_2$ 分别是入射介质和折射介质的折射率。
3. 透镜- 凸透镜:使光线汇聚。
- 凹透镜:使光线发散。
四、光的干涉和衍射1. 干涉- 两个或多个相干光波叠加时,光强增强或减弱的现象。
- 双缝干涉实验:展示了光的波动性质。
2. 衍射- 光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。
- 单缝衍射和双缝衍射:通过实验观察光波的传播特性。
五、光的偏振1. 偏振光- 只在一个平面内振动的光波称为偏振光。
- 通过偏振片可以控制光的振动方向。
2. 马吕斯定律- 描述偏振光通过偏振片时光强变化的定律。
六、光的颜色和色散1. 颜色的三原色- 红、绿、蓝:通过不同比例的混合可以产生其他颜色。
2. 色散- 不同波长的光在介质中传播速度不同,导致折射率不同,从而产生色散现象。
七、光的量子性1. 光电效应- 光照射到金属表面时,能使金属发射电子的现象。
高三物理光学知识点光学是物理学的一个重要分支,研究的是光的产生、传播、和相互作用的规律。
在高三物理学习中,光学是一个重要的知识点。
本文将系统地介绍高三物理光学方面的知识点,包括光的传播、光的反射、光的折射、光的干涉和光的衍射等。
一、光的传播光是一种电磁波,在真空中的传播速度为光速,约为3×10^8m/s,用c表示。
光是沿直线传播的,它在介质中传播时会发生折射。
光的传播遵循直线传播的原理,即光线在均匀介质中沿着直线传播。
二、光的反射光的反射是光线与界面相交后改变传播方向的现象。
光在经过反射后,遵循反射定律,即入射角等于反射角。
反射定律是光学中最基本的定律之一。
利用反射定律可以解释很多光的现象,比如镜子中的反射和光在平面镜中的成像等。
三、光的折射光的折射是光线进入一个介质后改变传播方向的现象。
光在折射时,入射角和折射角之间有一个固定的关系,称为斯涅尔定律。
斯涅尔定律表明了入射角、折射角和两个介质的折射率之间的关系。
光的折射还可以解释透镜、棱镜等光学器件的工作原理。
四、光的干涉光的干涉是指两束或多束光线相遇时互相叠加、衍射、干涉的现象。
干涉可以分为构造性干涉和破坏性干涉两种情况。
构造性干涉是指两束光线相遇时波峰与波峰或波谷与波谷相重叠,使光强增强;破坏性干涉是指两束光线相遇时波峰与波谷相重叠,使光强减弱。
干涉是光学中重要的现象,常见的干涉现象有杨氏双缝实验和牛顿环等。
五、光的衍射光的衍射是指光通过小孔或绕过障碍物后产生弯曲、扩散的现象。
衍射是光的一种波动性特征,产生衍射的条件是光的波长与衍射物体的尺寸接近。
衍射现象在日常生活中很常见,比如太阳光穿过树叶间的缝隙形成斑驳的光斑,就是光的衍射现象。
以上就是高三物理光学方面的一些重要知识点,包括光的传播、光的反射、光的折射、光的干涉和光的衍射等。
理解和掌握这些知识点对于高三物理的学习非常重要。
在学习过程中,可以通过实验和练习加深对这些知识的理解和应用,提高物理学习的效果。
高中物理光学考点总结归纳光学是物理学中一门重要的学科,主要研究光的传播规律和光与物质相互作用的过程。
在高中物理教学中,光学是一个重要的考点,涉及到许多基础的光学知识和实验技巧。
本文将对高中物理光学的考点进行总结归纳,以帮助同学们更好地复习和备考。
1. 光的传播规律1.1 直线传播:光在同一均匀介质中沿直线传播。
1.2 折射定律:光线从一种介质射入另一种介质时,入射角、折射角和介质折射率之间满足正弦关系。
1.3 反射定律:入射角等于反射角,光线的传播方向与平面镜法线平行。
2. 物体成像2.1 凸透镜成像:凸透镜有放大和缩小的成像特点。
对于物体在无穷远处,凸透镜成像在焦点处或凸透镜后。
对于物体在凸透镜前,成像有放大、缩小和倒立的特点。
2.2 凹透镜成像:凹透镜成像总是产生倒立、缩小的虚像。
3. 光的干涉和衍射3.1 干涉:当两个光波相遇时,会产生干涉现象。
干涉实验中常用的装置包括双缝干涉、单缝衍射和牛顿环。
3.2 衍射:光通过孔径或物体的边缘时,会发生衍射现象。
常见的衍射实验有单缝衍射和双缝衍射。
4. 光的偏振4.1 偏振现象:光波中的振动方向不一致时,称为偏振现象。
4.2 偏振镜:通过透明介质的光线,经过偏振镜后,只有振动方向与偏振镜振动方向一致的成分透过。
5. 光的色散5.1 不同介质中光的折射率不同,光的波长也被分离成不同的颜色,称为色散现象。
5.2 折射光的色散:白光经过折射后,不同波长的光线具有不同的折射角。
5.3 衍射光的色散:当白光通过纹孔或衍射光栅时,发生衍射,不同波长的光线分得更开。
6. 光的介质中传播速度和光程差6.1 介质中的光速:不同介质中光的传播速度不同,一般情况下光在光疏介质中传播速度较大。
6.2 光程差:光线由一个介质射入另一个介质时,两个光线经过的路径长度之差称为光程差。
7. 光的波粒二象性7.1 光的波动性:光在干涉、衍射等实验中表现出波动性。
7.2 光的粒子性:光电效应、康普顿散射等实验表明光具有粒子性。
高中物理物理光学专题
一、典型例题:
[例1]在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时()
A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失
B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在
C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮
D、屏上无任何光亮
[解析]在双缝干涉实验的装置中,缝的宽度跟光的波长相差不多,在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后,由于红光和绿光的频率不相等,在光屏上不可再出现干涉条纹了,但由于满足产生明显衍射现象的条件,所以在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹,故正确的选项为C。
[例2]某金属在一束黄光照射下,恰好能有电子逸出(即用频率小于这种黄光的光线照射就不可能有电子逸出),在下述情况下,逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变化?
⑴增大光强而不改变光的频率;
⑵用一束强度更大的红光代替黄光;
⑶用强度相同的紫光代替黄光。
[解析]“正好有电子逸出”,说明此种黄光的频率恰为该种金属的极限频率。
⑴增大光强而不改变光的频率,意味着单位时间内入射光子数增多而每个光子能量不
变,根据爱因斯坦光电效应方程,逸出的光电子最大初动能不变,但光电子数目增大。
⑵用一束强度更大的红光代替黄光,红光光子的频率小于该金属的极限频率,所以无光电子逸出。
⑶用强度相同的紫光代替黄光,因为一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量,而
强度相同,因而单位时间内射向金属的紫光光子数将比原来少,因此,逸出的电子数将减少,但据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能将增大。
[例3]把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上,让光从上方射入(图甲),这时可以看到亮暗相间的同心圆(图乙),这个现象是牛顿首先发现的,这些同心圆叫做牛顿环,解释为什么会出现牛顿环。
[解析]凸透镜的弯曲上表面反射的光和下面的玻璃平面向上反射的光相互叠加,由于来自这两个面的反射的光的路程差不同,在有些位置相互加强,在有些位置相互削弱,因此出现了同心圆状的明暗相间的条纹。
[例4]把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入(如图),这时可以看到亮暗相间的条纹,下面关于条纹的说法中正确的是()
A、将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,条纹变疏
B、将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,条纹变疏
C 、将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动
D 、将上玻璃板平行上移,条纹远离劈尖移动
[解析]楔形空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉,空气层厚度相同的地方,两列波的路程差相同,故如果被测表面是平的,干涉条纹就是一组平行的直线,如上图,当劈角为α时,相邻两条纹间等于AC ,当劈角增大为β时,相邻的条纹左移至A ’、C ’处,条纹间距变为''C A 。
设CD -AB =△s ,则''D C -AB =△s ,故AC =
α
sin s ∆,''C A =βsin s ∆。
因为β>α,所以AC >''C A ,故劈角增大时,条纹变密。
同理,当上玻璃板平行上移时,易得A ’C ’CA 为平行四边形,所以条纹向壁尖移动,且间距不变,本题选B 、C 。
二、课堂练习
1、先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大的那种单色光比另一种单色光①在真空中的波长较短 ②在玻璃中传播速度较大 ③在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大 ④其光子的能量较小 以上说法正确的是( )
A 、①③
B 、②④
C 、①④
D 、②③
2、a、b是两束相互平行的单色可见光,当它们从空气射入水中时各自发生如图所示的折射现象,已知折射角r1>r2,由此可以判定()
①a光光子能量小;②在水中b光波长长一些;③让它们在同一双缝上发生干涉,所得相邻两条干涉条纹间距△x a>△x b;④a、b从水中射入空气时,则a光的临界角小一些。
A、只有①②
B、只有①③
C、只有②④
D、只有②③
3、下列说法正确的是:
A、光波是一种概率波
B、光波是一种电磁波
C、单色光从密介质进入光疏介质时,光子的能量改变
D、单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变
4、神光“II”装置是我国规模最大、国际上为数不多的高功率固体激光系统,利用它可获得能量为2400J、波长λ为0.35μm的紫外激光。
已知普朗克恒星h=6.63×10-34J·s,则该紫外激光所含光子数为多少个。
(取两位有效数字)
5、太阳光垂直射到地面上时,1m2地面接受的太阳光的功率为1.4kW,其中可见光部分约占45%。
⑴假如认为可见光的波长约为0.55μm,日地间距离R=1.5×1011m,普朗克恒量h=6.6×10-34J·s,估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少。
⑵若已知地球的半径r=6.4×106m,估算地球接受的太阳光的总功率。
6、已知锌板的极限波长λO=372nm,氢原子的基态能量为-13.6eV,若氢原子的核外电子从量子数n=2跃迁到n=1时所发出的光子照射到该锌板上,此时能否产生光电效应?若能,光电子的最大初动能是多少电子伏?(真空中光速c=3×108m/s,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,电子电荷量e=1.6×10-19C)
课堂练习答案:
1、B
2、B
3、A、B
4、4.2×1021
5、⑴4.9×1014个⑵1.8×1017W
6、能。
6.86eV。