内容正文:
押2022年新高考全国卷第34(2)题
光学
悟规律:光学知识的考查主要以折射定律、全反射等为主,而且所占分值较大,考生应重点备考。
看热点:2022年高考 可能对本部分内容的考查仍将以图像为主,并以光的折射和全反射为重点考查光学知识。
考点内容
常见题型及要求
光的折射与全反射
填空题、计算题
光的干涉和衍射
填空题、计算题
几何光学与物理光学的综合分析
填空题、计算题
秘籍一 光的折射与全反射
1.常用的三个公式
=n,n=,sin C=.
2.折射率的理解
(1)折射率与介质和光的频率有关,与入射角的大小无关.
(2)光密介质指折射率大的介质,而不是指密度大的介质.
(3)同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小.
3.求解光的折射和全反射问题的思路
(1)根据题意画出正确的光路图,特别注意全反射的临界光线.
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系.
(3)利用折射定律等公式求解.
(4)注意折射现象中光路的可逆性.
秘籍二 光的干涉和衍射
光的双缝干涉和单缝衍射的比较
双缝干涉
单缝衍射
产生条件
两束光频率相同、相位差恒定
障碍物或狭缝的尺寸足够小(明显衍射)
图样
不同点
条纹宽度
条纹宽度相等
条纹宽度不等,中央最宽
条纹间距
各相邻条纹间距相等
各相邻条纹间距不等
亮度情况
清晰条纹,亮度基本相等
中央条纹最亮,两边变暗
与光的偏振的区别
干涉、衍射都是波特有的现象;
光的偏振现象说明光是横波
秘籍三 几何光学与物理光学的综合分析
各种色光特征比较
项目
红→紫
频率
越来越高
波长
越来越短
折射率
越来越大
介质中传播速度
越来越小
发生全反射时的临界角
越来越小
光子能量
越来越大
(2021·全国乙卷·T34)10用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大头针确定出射光路,O和分别是入射点和出射点,如图(a)所示。测得玻璃砖厚度为,A到过O点的法线的距离,M到玻璃砖的距离,到的距离为。
(ⅰ)求玻璃砖的折射率;
(ⅱ)用另一块材料相同,但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验,玻璃砖的截面如图(b)所示。光从上表面入射,入时角从0逐渐增大,达到时、玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。
1、(2019·全国I卷·T34)如图,一般帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为
(i)求桅杆到P点的水平距离;
(ii)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍然照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。
(2020·全国II卷·T34)直角棱镜的折射率n=1.5,其横截面如图所示,图中∠C=90°,∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线,从棱镜AB边上的D点射入,经折射后射到BC边上。
(1)光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由;
(2)不考虑多次反射,求从AC边射出光线与最初的入射光线夹角的正弦值。
(2021·全国甲卷·T34)如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是___________s≤t<___________s(不考虑反射)。
(2020·全国III卷·T34)如图,一折射率为的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。
4、(2019·全国III卷·T34)如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出.
(1)求棱镜的折射率;
(2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出.求此时AB边上入射角的正弦.
1.(2022·四川凉山·二模)用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验,获得的双缝干涉条纹分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲光的波长比乙光的波长大
B.甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度
C.对同一种介质,甲光的折射率小于乙光的折射率
D.从同种介质射向空气甲光发生全反射的临界角小于乙光
E.遇到同一障碍物,乙光比甲光更容易发