秘籍10 光学综合应用-备战2023年高考物理抢分秘籍（全国通用）

秘籍10光学综合应用 概率预测 ☆☆☆☆☆ 题型预测 选择题、计算题☆☆☆☆☆ 考向预测 光学的综合 光学是经典物理学的重要组成部分，高考中几何光学的考查分量比较重。高考中，熟练掌握光学知识的基础上，注重在实际问题中的应用。 1．从考点频率看，光的折射定律、全反射角、光的干涉、光的衍射、光的偏振是必考点，所以必须完全掌握。 2．从题型角度看，可以是选择题、计算题其中小问，分值8分左右，着实不少！ 一、光的折射 1．光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向要发生变化。 2．入射角与折射角的关系 (1)入射角的正弦sin θ1与折射角的正弦sin θ2成正比。 (2)入射角θ1与折射角θ2的大小关系 ①当光从折射率较小的介质斜射入折射率较大的介质时，入射角大于折射角； ②当光从折射率较大的介质斜射入折射率较小的介质时，入射角小于折射角。 |特别提醒| (1)当光垂直于界面(即沿着法线方向)入射时，光的传播方向不变。 (2)入射角θ1与折射角θ2的大小不成正比。　 二、折射率 1．折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关。 2．折射率公式n＝中的θ1、θ2必须是光从真空斜射入其他介质时的入射角和折射角。 3．由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，根据公式n＝可知任何介质的折射率都大于1。 三、折射定律 1．内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与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． 2.表达式：＝n12(n12为比例常数)． 四、全反射 1．光密介质与光疏介质 介质 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲＞n乙，则甲相对乙是光密介质 若n甲＜n丙，则甲相对丙是光疏介质 2.全反射 (1)定义：光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线的现象． (2)条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于或等于临界角． (3)临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，由n＝，得sin C＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小． 3．光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)． 五、光的干涉 1．双缝干涉 (1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大． (2)明暗条纹的判断方法： 如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1. 当Δr＝nλ(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹． 当Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹． 2．薄膜干涉 (1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加． (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ. 在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹． 在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹． (3)应用：增透膜、检查平面的平整度． 六、光的衍射 1．单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 2．光的干涉和衍射的本质 从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，光的干涉和衍射都属于光波的叠加，干涉是从单缝通过两列频率相同的光波在屏上叠加形成的，衍射是由来自单缝上不同位置的光在屏上叠加形成的． 七、光的偏振 (1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同． (2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光． (3)偏振光的形成 ①让自然光通过偏振片形成偏振光． ②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光． (4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等． (5)光的偏振现象说明光是一种横波． 一．光路的可逆性 在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射． 平行玻璃砖、三棱镜和