新高考物理二轮总复习课件光学

•The end！
答案：C
条纹间距
x D
d
波动光学练习题（一）
• 一、选择题
3.如图，光垂直入射到四个厚度均为e 的薄层上，这些薄层及其上下方介质的折射率都 已在图中给出。薄层的折射率用 n 表示，入射单色光波长用 表示，若薄膜上下表面
两反射光发生相消干涉，波长 满足关系式 2ne k, k 1, 2, 3... 的情况为（ ）
光的干涉
一 相干光的获得
1. 相干条件：振动方向相同、振动频率相同、相位相同或相位差 恒定.
2. 相干光的获得方法
波阵面分割法
振幅分割法
s1
光 * s2 源
光的干涉
二 杨氏双缝干涉
Dd
r d sin
S1 d
r1
B
r2
x
x Dtg D sin d
S2
D
r x
干涉条件
D
r
d
x
D
=
k
k 0,1, 2,
射面的振动大于垂直于入射面的振动 .
布儒斯特角
tgi0
n2 n1
反射光 完全偏振光 ，振动面垂
直于入射面.
折射光 部分偏振光，平行于入
玻璃
射面的振动大于垂直于入射面的振动 .
波动光学练习题（一）
• 一、选择题
1．如图所示的杨氏双缝干涉实验中，光屏E上出现明暗相间的干涉条纹，若将其中的 一条缝盖住，则（ ） (A) 干涉图样不变； (B) 干涉条纹间距不变，亮纹强度降为原来的一半； (C) 干涉条纹间距不变，亮纹强度降为原来的1/4； (D) 不再出现干涉条纹。
1．波长为 500nm的绿光投射在间距 d为 的双缝上，在距离 180cm处的光屏上形成干涉

的：D〔 〕
y
y
y
y
y
O
θ a
x
O A
xO B
x
O C
xO D
x

分析：将光学资料沿y轴方向分成很多薄层 ，由空气刚进入资料时，折射角减小，然后，折
射角逐渐增大，直到发生全反射，再以相反的过 程前往，因此D图正确，
微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型炊 具，微波的电磁作用使食物内的分子高频率地运动而 产生热，并能最大限制地保管食物内的维生素。关于
中，一束白光射到AB面上，那么 〔A 〕
A. 光束向上偏折，紫光在光谱的上方 B.光束向上偏折，紫光在光谱的下方 C.光束向下偏折，紫光在光谱的上方 D.光束向下偏折，紫光在光谱的下方
解：光束在AB面发生折射，由n= sin r / sin i , 中空的棱
镜中的空气折射率小于水，∴ i ＜r ,光束向上偏折.
微波，以下说法中正确的选项是： B〔D 〕
A. 微波产生的微观机理是原子外层的电子遭到激发
B. 微波的频率小于红外线的频率
C. 对于一样功率的微波和光波来说，微波每秒发出的
“光子〞数较少
D. 实验中，微波比光波更容易产生明显的衍射景象
如图，a和b 都是厚度均匀的平玻 璃板，它们之间的夹角为φ，一细光束以入射角θ从P 点射入，θ ＞ φ，知此光束由红光和蓝光组成，那么 当光束透过b板后， 〔 〕
解：玻璃砖内的某一点M经折射 成像于S′，不难看出：
AQ= 3 m r=30 °AM=3m
∴M S′= 2 m
玻璃砖的上外表是平面镜，直尺 上另一点N经反射成像于S′，
NA=1m
∴ N S′ = 2 m
F cm
6

命题角度2光的折射与全反射综合应用
(1)光从折射率为n的某种介质射向空气(真空)时发生全反射的临界角为C,
则 sin
1
C= 。

(2)利用好光路图中的临界光线,准确地判断出恰好发生全反射的光路图是
解题的关键,且在作光路图时应尽量与实际相符。
深化拓展
求解光的折射、全反射问题的两个关键点
典例剖析
例1 (命题角度2)(2022湖南卷)如图所示,某种防窥屏由透明介质和对光完
答案 D
解析 米波是电磁波,能产生偏振现象,A错误;由c=λf可得米波的频率约为厘
米波频率的
1
,B错误;米波的传播速度等于厘米波的传播速度,C错误;
100
雷达的分辨率是与其所使用的频率有着密切关系的,频率越高,分辨率也就
越高,所以常规雷达比米波雷达的分辨率更高,D正确。
2.(命题角度1)(2023山东泰安一模)利用薄膜干涉可以测量圆柱形金属丝的
C错误。当a光在PM面发生全反射时,设在PM面的入射角为α,在OM面的
入射角为θ,根据几何关系可得θ=2α-45°,可得当α<45°时,θ<α,故当a光在
PM面发生全反射时,存在从OM面出射的光,选项A正确,D错误。
2.(命题角度1)(2023全国乙卷)如图所示,一折射率为 2 的棱镜的横截面为
等腰直角三角形ABC,AB=AC=l,BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细
隐形飞机的回波。而米波雷达采用波长为1~10 m的米波,与隐形飞机的外
形尺寸相匹配,从而发生谐振,大大增强了飞机回波信号的能量,从而使飞
机的隐形效果下降。下列说法正确的是(
)
A.米波不能产生偏振现象
B.米波的频率约为厘米波频率的10倍

B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯 与外套的界面上发生全反射
C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯 与外套的界面上发生折射
D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材 料有韧性，可以起保护作用
偏
折
频
同种 介质
波
临
向 射 中传 界
角 率 率 播的 长 角
速度
红小 小 小 大 大 大
紫大 大大 小 小小
6、白光照射时，不同 色光在不同位置相互 加强，因此是彩色条 纹。
7、膜越厚，不同色光 亮纹越密集，因此膜 要足够薄，才能看到 白光干涉条纹。
薄膜干涉在技术上的应用 1、检查物体表面的平整程度
如果被检测表面是平整的，将
光在空气层的上 看到与底线平行的干涉条纹.
下表面发生反射，
这两束反射光发 原因：厚度相等的地方，光程
红光与绿光的频率之比为 3:4
3、如图所示，只含黄光和紫光的复色光束 PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后， 被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射 出．则
A．OA为黄光，OB为紫光 B．OA为紫光，OB为黄光 C．OA为黄光，OB为复色光 D．OA为紫光，OB为复色光
4．如图所示，一束红光和一束紫光从空气中
2、增透膜：透镜表面涂一层薄膜，当薄膜前后两
表面反射回来的光的路程差为：
2d
=
λ膜
2
即薄膜的厚度：d = λ膜
4
两列反射光干涉相消，减小了反射光
的能量，增强了透射光的能量，称为增
透膜。
增透膜
3、牛顿环
光的衍射
1、光的衍射：光离开直线路径绕过障碍 物，到达阴影里的现象叫做光的衍射现 象。
2、明显衍射的条件 障碍物或狭缝的尺寸比光的波长小

n
－13.6 eV。
②氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中 r1 为基态半径，又称玻尔半径，其
数值为 r1＝0.53×10
－10
m。
一、核心考点4
波尔氢原子光谱模型
1.轨道量子化
=1 2
2.能量量子化

=12(1 =-3.6ev)
3.能级跃迁



1
1
hv=h = - = 12 − 12= 1 (2 − 2)
轻核和重核，比结合能小，平均核子质量重。
5.孤立的核子比结合能为0，质量最重 。
课堂思考讨论
1.用自己的语言描述：
原子核内部结构，相互作用，核反应的本质
结合能，比结合能，质量亏损的概念
2.用公式描述放能反应
3.典型核反应方程式及意义
一、核心考点3
1．衰变规律及实质
(1)α衰变和β衰变的比较
衰变类型

(t- )
二、考点问题清单
3.已知X=0质点的位置坐标求任意位置X质点坐标
Y


2
X
已知：0时刻X=0质点的位置坐标
求：任意位置X质点坐标

1. X= 0质点位置相位0 = 6

6
2.X质点位置相位 = +

3.Y=Asin[ 6 +
2

X]
2

(X)
二、考点问题清单
4.已知0时刻的0 质点位置y=
衰变方程
衰变实质
α 衰变
β 衰变
A
A－4
4
Z X―→Z－2 Y＋2He
A
A
0
Z X―→Z＋1Y＋－1e

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[归纳总结] “一分、一看、二找”巧解波的图像与振动图像的综合问题 (1)分清振动图像与波的图像。只要看清横坐标即可，横坐标 为 x，则为波的图像，横坐标为 t，则为振动图像。 (2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级。
(3)找准波的图像对应的时刻。
(4)找准振动图像对应的质点。Biblioteka 最新精选中小学课件
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考点二 光的折射和全反射
(一)理解基本概念和规律 1．折射率 (1)光从真空射入某种介质，入射角的正弦与折射角的正弦 之比叫做介质的折射率，公式为 n＝ssiinn θθ12。 (2)实验和研究证明，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 n＝vc。
面： 1．依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角。
2．通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射， 把握光的“多过程”现象。
(1)请写出质点P做简谐运动的位移与时间的关系式；
(2)如果波从P点传到Q ，求波速的大小。
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解析：(1)由题图可知振幅为 A＝0.4 m，角速度为： ω＝2Tπ＝π2 rad/s 所以质点 P 做简谐运动的位移与时间的关系式为： y＝0.4cos 0.5πt(m)。 (2)由振动图像可知，P 点在正向最大位移处，且将向下振动时，
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2．波的叠加问题
(1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加
强的条件为 Δx＝nλ，振动减弱的条件为 Δx＝nλ＋2λ。两个振动 情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为
Δx＝nλ＋2λ，振动减弱的条件为 Δx＝nλ。 (2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大。

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
真题再现
4.（2020浙江.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
平行。已知真空中的光速为c，则(
)A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间
的距离为
为30°
2
3
C.光在玻璃砖内的传播速度为 D.光从玻璃到空气的临界角
2
3
真题再现
5.（2019浙江.14）波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝，在光屏上
观察到干涉条纹，其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间
距．则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所
D.光斑 P 移动距离 x 与水面下降距离 h 间关系满足 x＝12h
根据题意画出光路图，由图可看出 OO′＝h，AB＝
sin α
3
x，由 n＝sin β，可知 sin β＝5，则 β＝37°，由几何
关系可知 O′B＝htan α，O′A ＝htan β，则 AB＝
7
7
O′B－O′A＝12h，即 x＝12h，D 正确；
点，经折射后在水槽底部形成一光斑P.已知入射角α＝53°，水的折射率
=
4
，真空中光速c＝3.0×108
3
m/s，打开出水口放水，则光斑在底面移
动，下列说法正确的是（ D ）
A.激光在水中传播的速度v＝4.0×108 m/s
B.仅增大入射角α，激光能在水面发生全反射
C.光斑P移动的速度大小保持不变
7
两种频率的细激光束的

折射现象
折射率与光速的关系
不同介质中光速不同，折射率与光速 成反比。
光从一种介质斜射入另一种介质时， 传播方向发生改变的现象，如棱镜分 光、透镜成像等。
2024/1/25
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全反射与临界角
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于某一特定 角度（临界角），则光线完全反射回原介质，不再进入光疏介质。
2024/1/25
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06 高考物理光学备考策略
2024/1/25
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熟悉考纲要求和考试形式
2024/1/25
01
仔细阅读并理解高考物理考纲中 光学部分的要求，明确考试形式 和评分标准。
02
了解历年高考物理光学试题的命 题规律和难易程度，为备考制定 合理的复习计划。
24
系统复习光学基础知识
熟练掌握几何光学的 基本概念和规律，如 光的反射、折射、全 反射等。
27
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
2024/1/25
28
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于临界角，就会 发生全反射现象。
20
考点二：透镜成像原理及应用
透镜的分类及特点
凸透镜和凹透镜的形状、光学性质及其成像特点 。
透镜成像规律
物体在透镜的不同位置时，成像的位置、大小和 倒正情况。
透镜的应用
了解透镜在日常生活、生产和科研中的应用，如 照相机、投影仪、放大镜等。
2024/1/25
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光的干涉现象及应用
双缝干涉
光通过两个小缝后，在屏幕上产 生明暗相间的干涉条纹，用于测
量光的波长。
薄膜干涉

解析：由光在介质中的波速与折射率的关系式v＝ 解析：由光在介质中的波速与折射率的关系式 ＝
可知， 可知，
n玻＞n水，所以 玻＜v水，光的频率与介质无关，只由光源决 所以v 光的频率与介质无关， 定，即光在玻璃及水中传播时ν不变，据v＝λν，知λ玻＜λ 不变， ＝ ， 即光在玻璃及水中传播时 不变 项正确． 项正确 水．C项正确． 答案： 答案：C
(4)获得偏振光的方法有两种：让自然光经过 偏振片 或使反射 获得偏振光的方法有两种： 获得偏振光的方法有两种 光与折射光垂直． 光与折射光垂直． (5)偏振光的应用：水下照像、立体电影等． 偏振光的应用：水下照像、立体电影等． 偏振光的应用 (6)平时我们所看到的光，除了直接从光源发出的光以外都是 平时我们所看到的光， 平时我们所看到的光 偏振光． 偏振光．
a．单色光：若路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现 ．单色光：若路程差 …)， ＝ …) 明条纹 ；若路程差r2－r1＝ (2k＋1) 若路程差 ＋ 上出现 暗条纹 ． b．白光：光屏上出现彩色条纹． ．白光：光屏上出现彩色条纹． 条纹间距： ＝ ③相邻明(暗)条纹间距：Δx＝ 相邻明 暗 条纹间距 . (k＝0,1,2…)，光屏 ＝ …，
球体放置在水平桌面上， 例1、一半径为 的1/4球体放置在水平桌面上，球体由 、一半径为R的 球体放置在水平桌面上 折射率为 的透明材料制成．现有一束位于过球心 的竖 的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖
(3)薄膜干涉 薄膜干涉 ①概念：由薄膜的前后表面反射的两列光相互叠加而成． 概念：由薄膜的前后表面反射的两列光相互叠加而成． 条纹． 劈形薄膜干涉可产生平行 等距 条纹． ②应用：检查工件表面的平整度，还可以做增透膜． 应用：检查工件表面的平整度，还可以做增透膜．

12/8/2021
A．在真空中，a 光的传播速度比 b 光的大 B．棱镜对 a 光的折射率较小 C．在棱镜内，a 光的传播速度比 b 光的小 D．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角变小 E．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大
12/8/2021
解析：所有光在真空中有相同的速度，故选项 A 错误；由 题图知，光线在 CD 界面上，以相同入射角入射时 a 光发生了折 射，b 光发生了全反射，说明 b 光比 a 光折射率大，由公式 v＝ nc，知同种介质中 a 光速度大，故选项 B 正确，C 错误；由折射 率 n＝ssiinnγi介空质气，可知以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的 折射角较小，故选项 D 正确；折射率小的光的波长大，通过同 一双缝干涉装置，由 Δx＝dl λ 可知 a 光的相邻亮条纹间距大，故 选项 E 正确．
12/8/2021
三、命题规律 光的折射与全反射为每年高考中的常考内容，分析近几年 高考命题，命题规律主要有以下几点： (1)光在不同介质中传播时对折射定律与反射定律应用的 考查． (2)光在不同介质中传播时有关全反射的考查． (3)光在介质中传播时临界光线的考查．
12/8/2021
题组冲关调研
2 (2)3d
12/8/2021
解析：(1)光线从 AC 面折射入棱镜后，传播方向变为水平， 设光线在 AC 面的入射角为 i，折射角为 θ1，由折射定律有：n ＝ sini
sinθ1 由几何关系有：θ1＝θ 代入数据可得：i＝60° 故由几何关系，入射光线与 AC 面夹角为 α＝90°－i 得：α＝30°.
12/8/2021
(2)光路如图，由几何关系：BC＝dtan30°
C2C1＝BCtan30°；CC1＝C2C－C2C1 联立解得入射光带竖直宽度为：h＝23d.