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《光》核心考点解读光学是高中物理的重要章节,是整个物理学的基础内容,是高考的重点内容之一高考涉及考点有涉及考点有光的折射、光的干涉、实验用双缝干涉测量光的波长、光的颜色色散、光的衍射、光的偏振、全反射和激光等选择题、填空题、计算题都有可能,难度中等本文通过典型例题解读这些核心考点,希望对同学们的学习有所帮助考点1:光的折射定律折射定律折射光线跟入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居在法线的两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,如果用n来表示这个比例常数,公式力=sin仇sin O2例L(2013••四川高考题)光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播情形可知()A.折射现象的出现说明光是纵波B.光总会分为反射光和折射光C.折射光与入射光的传播方向总是不同的D.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同【解析1折射现象不能说明光是横波还纵波,选项A错误;当发生全反射时,无折射光,选项B错误;当光线沿法线入射时,光的传播方向不变,选项C错误;根据光在介质中传播c公式v=一可知,选项D正确.n【答案】D【点评】光的折射规律与光的反射规律的区别光的传播规律中,入射光线和反射光线在界面的同侧,光的传播速度不变;光的折射规律中,入射光线和反射光线分别在介质分界面得两侧,光的传播速度发生改变考点2折射率折射率光从一种介质射入另一种介质时,虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n,但是对不同的介质来说,这个常数n是不同的,这个常数n跟介质有关系,是一个反映介质的光学性质的物理量,我们把它叫做介质的折射率介质的折射率与光速的关系某种介质的折射率,等于光在真空中的速度C跟光在这种介质中的速度之比例2(2011•安徽高考题)实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率〃随波长2的变化符合科西经验公式〃=4+圣+与,其中A、B、C是正的常量.太阳光进入三棱镜后A A发生色散的情形如图所示.则()A.屏上处是紫光B.屏上d处是红光C.屏上人处是紫光D.屏上处是红光【解析】由科西经验公式可知“各色光波长A越长,折射率〃越小.当太阳光进入三棱镜后发生色散,由光路图可知,光折射率最小,d光折射率最大;故光波长最长,d光波长最短;因此光是可见光中的红光,d光是可见光中的紫光.故选项D正确,选项A、B、C错误.【答案】D【点评】光疏介质和光密介质光疏介质折射率小的介质叫光疏介质在光疏介质中,光速较大光密介质折射率大的介质叫光密介质在光密介质中,光速较小考点3全反射全反射现象光传播到两种介质的表面时,通常要同时发生反射和折射现象,若满足了某种条件,光线不再发生折射现象,而要全部返回原介质中传播的现象叫全反射现象.例3(2011•福建高考题)如图,半圆形玻璃砖置于光屏尸的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向3缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A.减弱,紫光B.减弱,红光C.增强,紫光D.增强,红光【解析】因〃红<〃紫,再由临界角公式sin可得,红>C紫,因此当增大入射角时,紫光先发生全反射,紫光先消失,且当入射光的入射角逐渐增大时丁折射光强度会逐渐减弱,反射光强度会逐渐增强,故应选C.【答案】C【点评】发生全反射的条件
(1)光从光密介质入射到光疏介质.
①对于两种介质来说,光在其中传播速度较小的介质,亦即绝对折射率较大的介质,叫光密介质;而光在其中传播速度较大的介质,亦即绝对折射率较小的介质叫光疏介质.
②光密介质和光疏介质是相对的.
(2)入射角等于或者大于临界角.临界角C恰好发生全反射时入射角的大小.此时折射角等于90°.考点4光的干涉、衍射和偏振现象干涉现象两束(或几束)相干光在空间相遇,互相叠加,在叠加区域,光在一些地方互相加强,在另一些地方互相削弱,这种现象叫光的干涉光能绕过障碍物(或小孔)的传播现象叫光的衍射现象明显衍射条件只有在障碍物(或孔)的尺寸与光的波长差不多或者更小的情况下,可以清楚地看到光的衍射光的偏振现象是当光先后通过两个透振方向相互垂直的偏振片时丁透射光的强度几乎为零,这说明光是横波例4(2012・江苏高考题)如图图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片尸和Q,A点位于P、之间,3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、3均不变一m口业P白炽呦CA ABB.A、B均有变化二-V-C.A不变,8有变化W VD.A有变化,3不变性【解析】旋转偏振片,A处得到的是始终强度相同的偏振光,偏振光再经过偏振片,在B处的光强随着转动而变化,当Q的透振方向与经过P的偏振光的振动方向垂直时,B处的光强为0本题的答案选C【答案】c【点评】自然光与偏振光
(1)自然光自然光的一般概念是“光振动沿各个方向均匀分布的光”,即包含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)偏振光偏振光的一般概念是“光振动沿不同方向分布不均匀的光包括两种情况,一种是只有沿单一方向振动的光,通常称为完全偏振光,即线偏振光;另一种是包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但沿不同方向振动的光波的强度都不同,这种光通常称为部分偏振光考点5测定玻璃的折射率用量角器测量入射角合和折射角仇,并查出其正弦值sin仇和sin
2.算出不同入射角时的黑,并取平均直例5(2010•福建高考题某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示.
(1)此玻璃砖的折射率计算式为〃=(用图中的
1、%表示);
(2)
②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.【解析】据题意可知入射角为(90一仇),折射角为(90一打),则玻璃的折射率为〃=*3=黑空;玻璃砖越宽,光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定,测量结果越准Sin VUC/22【答案】(1琮青或sin90°—4⑵大sin90°—确.故应选用宽度大的玻璃砖来测62量.【点评】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.入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适当大些,以减小测量的相对误差.考点6用双缝干涉测波的波长测定单色光的波长双缝间距是已知的,测屏到双缝的距离测相邻两条亮纹间的距°A离Ax,测出刀个亮纹间的距离n,则两个相邻亮条纹间距«-1,代入入=d・/x〃,△x=即可求出光波波长例5(
2012.大纲卷高考题)在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有()A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离【解析】光的干涉现象中,条件间距公式即干涉条纹间距与入射光的波长d成正比,与双缝到屏的距离成正比,与双缝间距离成反比红光波长大于黄光波长,选项A正确;蓝光波长小于黄光波长,选项B错;增大双缝到屏的距离,选项C正确;增大双缝之间的距离,选项D错【答案】AC【点评】测条纹间距Ax带来的误差
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度.
(2)误认为Ax为亮(暗)条纹的宽度.
(3)分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心.
(4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清.。