微专题02 光学(讲义)-【新高考方案】2024高考物理浙江第二次选考专题增分方略

第五板块机械振动和机械波光学热学原子物理 微专题（二） 光学 命题视角（一） 光的折射和折射定律 [自测自评] 当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度 △0时，b、c、d也会随之转动，则 () 1.(2023·虹苏高考)地球表面附近空气的折射率随高 A.光束b顺时针旋转角度小于△0 度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发 B.光束c逆时针旋转角度小于△9 生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是() C.光束d顺时针旋转角度大于△0 太阳光线 太阳光线 D.光束b、c之间的夹角减小了2△0 地球 地球 表面 我雨 [系统知能] B 太阳光线 太阳光线 1,光的折射的理解 地球 地球 (1)公式n= n日中，不论光是从真空射入介质， 表面 表面 sin 02 C 还是从介质射入真空，01总是真空中的光线与 2.(2023·浙江1月选考)如图所示为一斜边镀银的 法线间的夹角，2总是介质中的光线与法线间 等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边 的夹角。 AB以角度0入射，依次经AC和BC两次反射，： (2)折射率与人射角的大小无关，与介质的密度无 从直角边AC出射。出射光线相对于人射光线 关，光密介质不是指密度大的介质。 偏转了a角，则a (3)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的 频率有关。同一种介质中，频率越大的色光折 入射光 出射光 射率越大，传播速度越小。 15 77777777777 (4)同一种色光，在不同介质中虽然波速，波长不 A.等于90 B.大于90 : 同，但频率相同。 C.小于90 D.与棱镜的折射率有关：2.解决光的折射问题的思路 3.(2022·浙江1月选考)如图 (1)根据题意画出正确的光路图」 所示，用激光笔照射半圆形 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注 玻璃砖圆心O点，发现有a、 意入射角，折射角均以法线为标准。 b、c、d四条细光束，其中d (3)利用折射定律，折射率公式求解。 是光经折射和反射形成的。 (4)注意在折射现象中光路是可逆的。 铺127 新高考方案选考专题增分方略物理 命题视角（二） 全反射现象及色散 题点1全反射现象的理解 (3)画出反射、折射或全反射的光路图，必要时还可 [例1](2023·浙虹6月选考)在水池底部水 应用光路的可逆原理画出光路图，然后结合几 何知识进行推断和求解相关问题。 平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光 (4)折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理 体，直角边的长度为0.9m,水的折射率= 3, 量，是联系各物理量的桥梁，应熟练掌握跟折射 率有关的所有关系式。 灯带到水面的距离h= 7 10 m,则有光射出的水面；题点3光的色散现象 形状（用阴影表示）为 [例3]（多选）如图所示，一束复色光经三棱 镜后分开成a、b、c和d四种 单色光，用这四种单色光分 复色光 别照射金属钾板，其中c光 恰好可从金属钾板上打出光电子：也可以用这四 [尝试解题] 种单色光分别作为双缝干涉实验的光源。下列说 [微点拨] 法正确的是 () 1.发生全反射现象的条件： A.d光的频率最高 (1)光从光密介质射入光疏介质。 B.d光在棱镜中的折射率最小 (2)入射角大于或等于临界角。 C.a光产生的干涉条纹宽度最大 2.临界角：折射角等于90°时的入射角。若光从光 D.a光打出的光电子的遏止电压最大 密介质（折射率为）射向真空成空气时，发生全 [尝试解题] 反射的临界角为C则snC=。,介质的折射率 [微点拨] 各种色光光学性质对比 越大，发生全反射的临界角越小。 物理量 红橙黄绿青蓝紫 原理 题点2光路的判断与控制 同种介质中的折射率(n) 小”大 n=sin i sin r [例2](2023·湖北高考)如图所示，楔形玻 同种介质中的速度() →小 n=c 璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源 同种介质中的波长（入） 大小 U=入y S到顶点O的距离为d,垂直于 457 OP边的光线SV在OQ边的折 频率() 小大 波动理论 射角为45°。不考虑多次反射，0一0 同种介质中的临界角(C) 大 小 sin C=I (OQ边上有光射出部分的长度为 8多 [自测自评] 1.(2023·湖州、衡州、丽水4月三地市质检)如图所 C.d D.2d 示为一直径处镀银的半圆 [尝试解题] 形介质，O点为圆心，半径 [微点拨] 为R。一细黄光束从C点 分析全反射问题的基本思路 平行直径AB入射，入射角i (1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光 =60°。光束经AB边反射，在圆弧BC上某处 密介质进入光疏介质。 折射后，恰好以垂直AB的方向向上射出，已知 (2)判断入射角是否大于或等于临界角，明确是 发生全反射现象。 sin15=6-2,cos15=5+2