专题02 光学（5考点+9大题型）【考点清单】-2023-2024学年高二物理下学期期中考点大串讲（人教版）

专题02 光学 目录 2 2 考点01 光的折射现象 2 考题1：n＝ 的应用 3 考题2：n＝ 的应用 3 考点02 全反射的理解及应用 4 考题1：全反射的条件和临界角 4 考题2：折射和全反射的综合问题 5 考点03 光路的控制和色散 6 考题1：不同色光折射率的大小比较 7 考点04 光的干涉 7 考题1：双缝干涉 9 考题2：干涉在生活中的应用 9 考点05 光的衍射和偏振 10 考题1：干涉、衍射现象的判断 13 考题2：光的偏振现象 13 考点01 光的折射现象 1．折射定律 （1）内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在 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 比． （2）表达式：＝n. （3）在光的折射现象中，光路是 的． 2．折射率 （1）折射率是一个反映介质的 的物理量． （2）定义式：n＝. （3）计算公式：n＝，因为v<c，所以任何介质的折射率都 . （4）当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角 折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角 折射角． 3．折射率的理解 （1）n＝中，θ1指的是真空中的光线与法线的夹角，θ2指的是介质中的光线与法线间的夹角； （2）折射率由 性质决定，与入射角的大小无关． （3）折射率与介质的 没有关系，光密介质不是指密度大的介质． （4）同一种介质中，频率越大的色光折射率越 ，传播速度越 ． （5）同一色光，在不同的介质中，波速和波长不同，但频率不变 考题1：n＝ 的应用 【例1】（22-23高二下·广西玉林·期中）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖。OP距离，当从P点入射的光线与界面的夹角θ=30°时，光能够射到Q点（OQ连线垂直于界面OP）。已知真空中的光速为c，求： （1）半圆形玻璃砖的折射率； （2）光在玻璃砖中从P到Q经历的时间。 【变式】（22-23高二下·安徽芜湖·期中）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。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，则棱镜的折射率为 。    考题2：n＝ 的应用 【例2】（22-23高二下·广东佛山·阶段练习）由某种透明材料制成的半球的截面如图所示，O为球心，AO为其对称轴。一单色光从截面的B点平行于对称轴AO射入半球，此时透明半球左侧恰好没有光线射出。透明半球的半径为R，O、B两点间距离为，光在真空中的传播速度为c。求： （1）透明材料的折射率n； （2）光在透明半球中传播所用时间t。    【变式】（22-23高二下·北京西城·期中）玻璃三棱镜ABC顶角为，一束光线垂直于AB面射入棱镜，由AC面射出到空气，今测得射出光线与入射光线夹角为，如图所示，求此玻璃的折射率n和光在玻璃棱镜中传播的速度v。（已知光在真空中的速度为c=3×108m/s） 考点02 全反射的理解及应用 1．定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部 ，只剩下反射光线的现象． 2．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质．(2)入射角 临界角． 3．临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sin C＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越 ． 4．光导纤维 光导纤维的原理是利用光的 ．如图所示． 考题1：全反射的条件和临界角 【例3】（2023高二下·北京海淀·期中）如图所示，一束红光由空气射入某种液体，是空气与这种液体的分界面，红光由空气射到分界面；一部分光被反射。一部分光进入液体中。当入射角是45°时，折射角为30°，光在真空中的传播速度为3×108m/s。求 （1）该液体对红光的折射率； （2）红光在该液体中的传播速度； （3）该液体对红光的全反射临界角。 【变式】（22-23高二下·福建莆田·期中）在一个半径为r的圆形轻木塞中心插一大头针，然后把它倒放在液体中，调节大头针插入的深度，当针头在水面下深度为d时，观察者不论在液面上方何处，都刚好看不到液体下方的大头针（如图所示）。求液体的折射率。 考题2：折射和全反射的综合问题 【例4】（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图是内径为R，外径为2R空心玻璃圆柱体横截面图，玻璃的折射率为，圆柱体空心部分为空气，在横截面内，两束单色平行光a、b射向圆柱体，a光的折射光线在圆柱体内表面恰好没有折射进空心部分，b光的折射光线恰好与圆柱体内表面相切，求： （1）b光射向圆柱体外表面的入射角； （2）a、b两束光的间距。 【变式】（23-24高二上·江苏镇江·期中）一束范围足够大的