文档介绍：专题09 光学
直击高考考点
(1)简单的考情分析
光学知识在高考中属于非主干知识。一般来说,考查基本概念和规律的试题只有一到二题,历年高考中此类题一般难度都不大。试题一般以选择题为主,是每年高考必考内容。
(2)大纲要求
在《考试大纲》中,它主要涵盖以下基本要求:
,及半影和本影的区别;知道全反射的应用—光导纤维,棱镜和光的色散的基本知识。
;理解平面镜成像的特点和规律,并能正确的作图。
;理解折射率、全反射和临界角的概念,全反射和不同色光折射率的关系,并能正确的应用公式解题。
,知道光的干涉现象、衍射和偏振现象;知道双缝干涉,薄膜干涉,双缝干涉的条纹间距与波长的关系。
,红外线、紫外线、X射线、r射线以及它们的应用;光的电磁本性和电磁波谱,光的波粒二象性,物质波,激光的特性及应用
(3)命题的趋势
光的折射定律、光电效应是历年高考的重点、热点,几何光学和物理光学也常常联系起来进行考查;另外这一部分也可与实际相结合,例如与天文、自然现象、光学器材、科技生活等结合起来,命题目人会考虑创新情景以考查这部分内容,所以对这部分内容要引起高度重视。
知识网络构建
1、反射定律——平面镜成像的特点、规律,对称法作图
2、折射定律——折射率、全反射、光的色散
3、光的波动性-------光的干涉、衍射、偏振
4、电磁波谱------无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、ץ射线
知识要点串讲
要点一、平面镜的成像的作图法
1、反射定律法:从物点作任意两条光线射向平面镜,由反射定律作其反射光线,两反射光线的反向延长线交点即为像点。
2、对称法:据平面镜成像的特点即物像关于镜面对称,作物点关于镜面的对称点,即为虚像点。
要点二、折射定律
1、折射率由介质决定,与入射角和折射角的大小无关;光垂直于界面入射时,仍是折射现象。
两种介质中光密介质的角要比光疏介质中的角小。
2、发生全反射的条件:光从光密介质进入光疏介质,入射角大于或等于临界角。
要点三、光的波动性
1、干涉的条件:只有同频率的光才可能产生干涉
2、光的衍射和偏振都说明光具有波动性
要点四、电磁波谱
波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
x射线
ץ射线
产生机理
振荡电路中
自由电子运动
原子外层电子受激发
原子内层电子受激发
原子核
受激发
特性
波动性强
热效应
引起视觉
化学作用荧光效应
穿透本领较强
穿透本领强
应用
无线电技术
加热
遥感
照明
摄影
感光
消毒
检查探测***
探伤
治疗
频率
增加
波长
减少
热点题型探究
题型一、不同色光的几何光学、物理光学的综合问题
【典例1】如图所示,一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光,取其中a、b、c三种色光,并同时做如下实验:①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹(双缝间距和缝屏间距均不变);②让这三种单色光分别照射锌板;③让这三种单色光分别垂直投射到一条直光纤的端面上;下列说法中正确的是( B )
a
b
c
白光
,则a种色光一定能产生光电效应
解析:根据白光通过三棱镜折射后,形成的a、b、c三种色光的图可知:a光的折射率最小,c光的折射率最大,可以认为a为红光,c为紫光;再根据各种色光的几何物理光学知识有,c光的波动性最弱,在同种介质中它的速度最小,所以穿过光纤的时间最长,故A错B对;a光的干涉条纹间距最大,故C错;如果b种色光能产生光电效应,则a种色光不一定能产生光电效应,故D错。
答案:B
方法研究:对于此类题如果按照各种关系,利用公式来计算和判断,会有一定的难度,而且容易出错;如果根据a、b、c三种色光所在的位置,把a、b、c三种色光分别看成是红、黄、紫三种色光,再根据几何和物理光学的知识就很容易得出正确答案。
【变式训练】
图2
1、ΔOMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图2所示。由此可知
A、棱镜内a光的传播速度比b光的小
B、棱镜内a光的传播速度比b光的大
C、a光的波长长比b光的长
D、a光的频率长比b光的高
题型二、光的折射问题
【典例2】如图3所示,真空中有一个半径为R,折射率为n==45°角的