2013年高考物理考前冲刺大题攻关专题08 光学

2013年高考物理考前冲刺大题攻关专题08 光学内容摘要：

1、【2013 高考会这样考】解折射率，原味还原高考】一、)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: 式中 比例常数. )物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小.(2)定义式： 不能说 成正比，与 3)计算公式 n= ，因 vc ，故任何介质的折射率总大于 1.【特别提醒】(1)入射光线、法线和折射光线共面，折射光线与入射光线分居在法线两侧.(2)在光的折射现象中，光路是可逆的.(3)在解决光的折射问题时，应根据题意分析光路，即作出光路图，找出入射角和折 2、射角，)介质的折射率实际上指的是绝对折射率，所谓绝对折射率是指光从真空进入介质时入射角与折射角的正弦值之比.(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关. 二、从光密介质射向光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将消失，1)光从光密介质射向光疏介质.(2)射角等于 90射率为 n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为 C，则 ，介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小.【特别提醒】分析全反射现象的问题时，先确定是否满足发生全反射的条件，即光由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于等于临界角，若满足全反射的条件，再由反射定律来确定光的传播情况. 三、于两面平行的玻璃砖，其出射光线和入 3、射光线平行，(1)对光路的作用光密三棱镜：)所示 .光疏三棱镜：)所示 .全反射棱镜(等腰直角棱镜 ):当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出,2)三棱镜成像：当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入，从另一侧面射出时，逆着出射光线可以看到物体的虚像.【名师点睛】在研究玻璃砖和三棱镜对光路的控制作用时应注意：不同颜色的光频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，)两列光的频率相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象.(2)将同一列光波分解为两列光波，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，在膜的前表面 后表面 别反射回来，形成两 4、列频率相同的光波，并且叠加.(1)明暗条纹形成的原理分析明条纹条件:在 2 处，在两个表面处反射回来的两列光波的路程差 x 等于波长的整数倍,即：xn(n1,2,3 )，薄膜上出现明条纹 .暗条纹条件:在 Q 处，两列反射回来的光波的路程差 x 等于半波长的奇数倍,即：x(2n 1) (n0,1,2,3) ，薄膜上出现暗条纹.(2)应用:增透膜；有在障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者跟波长差不多的条件下，光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外).【特别提醒】)只有相干光才能形成稳定的干涉图样.(2)单色光形成明暗相间的干涉条纹，白光形成彩色条纹. )光的干涉、衍射都可出现 5、彩色条纹，但光学本质不同.(2)区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、波只沿某一特定的方向振动，阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，变成了偏振光.【特别提醒】对偏振光的理解应注意(1)自然光通过偏振片后，就变成了偏振光.(2)平时我们所见的光，除直接从光源射来的以外一般都是偏振光. 七、a 为两面平行的玻璃砖，光线的入射角为 1,折射角为 2,根据 ，可以计算出玻璃的折射率. (1)把白纸铺在木板上.(2)在白纸上画一直线 为界面，过 的一点 6、O 画出界面的法线 并画一条线段 为入射光线.(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与 合，再用直尺画出玻璃砖的另一边 (4)在线段 竖直地插上两枚大头针 2.(5)从玻璃砖 侧透过玻璃砖观察大头针 2 的像，调整视线的方向，直到 2 侧插上两枚大头针 4，使 挡住 2 的像，P 4 能挡住 2 的像.(6)移去玻璃砖，在拔掉 3、P 4 的同时分别记下它们的位置，过 4 作直线OB 交 O、O ，是玻璃砖内折射光线的方向.入射角，O折射角.(7)改变入射角，)计算法：用量角器测量入射角 1 和折射角 2,算出不同入射角时的 并取平均值.(2)图象法：改变不同的入射角 1，测出不同的折射角 7、 2，作 图象，由 可知图象应为直线，如图所示，其斜率就是玻璃的折射率.(3)辅助线段法：利用直尺作辅助线，测出辅助线的长度大小，求玻璃的折射率.(4)“单位圆法”: 以入射点 O 为圆心，以适当长度 R 为半径画圆，交入射光线 E 点，交折射光线 E点，过 E 作 垂线 E作 垂线EH E=R，则 ，只要用刻、EH的长度就可以求出 n.【特别提醒】)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些.(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，)实验时，应将大头针竖直插在纸上，且 间、P 3 和 间、P 2 与 O、P 3 与O之间距离要稍大一些. 8、(2)入射角 1 不宜太大(接近 90)，也不宜太小(接近 0)射光较强，出射光较弱；太小，入射角、折射角测量的相对误差较大.(3)操作时，手不能触摸玻璃砖的光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.(4)实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变.(5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在 5 上，若宽度太小，则测量误差较大 )单色光经双缝干涉产生稳定的明、暗相间的条纹，复色光产生彩色条纹.(2)条纹间距公式 x= )观察干涉条纹将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，接好光源，打开开关，使光源灯丝正常发光.调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达毛玻璃屏.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的 9、轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约 5 0 时，可观察白光的干涉条纹.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.(2)测定单色光的波长安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹.使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数 该条纹记为第1 条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数 该条纹记为第 n 条亮纹，则相邻亮纹间的距离用刻度尺测量双缝到毛玻璃屏的距离 l(d 是已知的).重复测量，取平均值.【特别提醒】 l,由公式 = x 算，误差主要由测量引起，条纹间距 x 测量不准，或双缝到屏的距离测量不准都会引起误差，但都属于偶然误差，)调节 10、双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，(2)放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上.(3)调节测量头时，应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两个条纹间的距离. (4)不要直接测 x，要测几个条纹的间距，计算得 x，这样可以减小误差 .(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外边. （2012海南）一玻璃三棱镜，其截面为等腰三角形，顶角 为锐角，折射率为 2。 现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。 不考虑棱镜内部的反射。 若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图) ，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角 可在什么范围内取值。 （2012江苏）B. 选修312 分)(1)如题12所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 P 和Q,A 点位于P、Q 之间,B 点位于 Q 右侧. 旋转偏振片P, A、B 两点光的强度变化情况是_ .(A) A、B 均不变 (B) A、B 均有变化(C) A 不变,B 有 变 化 (D) A 有变化,B 不变(2)“测定玻璃的折射率冶实验中 ,在玻璃砖的一侧竖直。