专题15 光学-【口袋书】2024年高考物理一轮复习知识清单（全国通用）

专题15 光学 考点内容 要求 考情 光的反射与折射 c 2023·全国卷甲·15、2023·浙江1月选考·13 2021·浙江6月选考·12、2022·辽宁卷·5 2020·浙江7月选考·13、2020·浙江1月选考·12 2022·山东卷·7、2023·江苏卷·6 2022·浙江6月选考·4、2022·山东卷·10 2023·山东卷·5、2021·浙江6月选考·16 2022·浙江6月选考·8 全反射 c 光的干涉 c 光的衍射 b 光的偏振 b 光的颜色、色散 b 激光 a 学 习 目 标 1.理解光的折射定律,理解折射率的概念. 2.知道光的全反射现象及其产生的条件,并会用全反射的条件进行相关计算,了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用． 3.知道什么是光的干涉、衍射和偏振现象,了解这些现象产生的条件,会根据干涉条纹进行简单的计算. 知识点01 光的反射和折射 2 一、光的反射现象: 2 二、光的折射 2 三、全反射和临界角 6 四、平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点 10 知识点02 光的色散、衍射、干涉及偏振 12 一、光的色散 12 二、衍射 12 三、光的干涉 13 四、单缝衍射与双缝干涉的比较 17 五、干涉图样与衍射图样 17 六、光的偏振 19 七、各种色光的比较 19 知识点01 光的反射和折射 一、光的反射现象: 1.定义：光线入射到两种介质的界面上时，其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象. 2.光的反射定律: ①反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧. ②反射角等于入射角. 【技巧点拨】反射定律表明，对于每一条入射光线，反射光线是唯一的，在反射现象中光路是可逆的. 二、光的折射 1.定义：光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射. 2.光的折射定律 ①内容：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：（为比例常数）. 【技巧点拨】在折射现象中，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． 3.折射率：光从真空射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，折射率用n表示，即. 【技巧点拨】 ①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，因，所以任何介质的折射率n都大于1.两种介质相比较，n较大的介质称为光密介质，n较小的介质称为光疏介质.在光密介质中，光的折射率相对较大，光速相对较小. ②折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小. ③折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关． Ⅰ、同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小． Ⅱ、同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同 【实战演练】 (2023·全国卷甲·15)(多选)等腰三角形为一棱镜的横截面，；一平行于边的细光束从边射入棱镜，在边反射后从边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是(    ) A. 甲光的波长比乙光的长 B. 甲光的频率比乙光的高 C. 在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大 D. 该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率 E. 在棱镜内边反射时的入射角，甲光比乙光的大 【答案】ACE  【解析】解：、作出光路图如图所示 细光束经边折射后的折射角，根据几何关系可知光在边上的入射角甲光比乙光的大，根据，细光束在边折射时，两种光的入射角相同，折射角，所以，乙光的折射率大，则频率大，波长小；由可知乙光传播速度小，故AC正确，BD错误。 E、由题图可知从边射出的光线平行，即甲、乙两束光折射角相同，由，结合光路可逆，则有在棱镜内边反射时的入射角，甲光比乙光的大，故E正确。 故选：。 4. 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． 【实战演练】 (2023·浙江1月选考·13)如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图．一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射．出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α(　　) A．等于90° B．大于90° C．小于90° D．与棱镜的折射率有关 【答案】A 【解析】 如图所示 设光线在边的折射角为，根据折射定律可得 设光线在边的入射角为，光线在边的入射角为，折射角为； 由反射定律和几何知识可知