2019-2020年高三物理第三册光的直线传播规律及波动规律

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1、2019-2020年高三物理第三册光的直线传播规律及波动规律【热点展望】本专题体现了几何光学和物理光学的基本规律和重要的研究方法,研究了光的传播规律,光的本性及它们在科技生活中的重要应用,是高中物理的一个组成部分,高考对基本规律和基本能力的考查频率较高,多以选择题形式出现,其高考热点的知能信息主要体现在以下几点：　　１．光的反射、反射定律、平面镜成像特点及成像的作图方法．　　２．光的折射、折射定律、折射率和临界角的关系以及发生全反射的条件．　　３．棱镜的作用及光的色散的特点．　　４．发生光的干涉的条件及光各种干涉、衍射现象的区别与联

2、系．５．光的电磁波谱及各种电磁波的特点及产生机理．【知识要点】一、光的传播直线传播在同一种均匀介质中，光是沿直线传播的，光的直线传播是衍射不明显的体现。实例有小孔成像和影像的形成。二、光的折射和全反射1、折射率：n=sini/sinr，也等于光在真空中与在该介质中的传播速度之比：n=c/v，又因光在传播过程中频率保持不变，所以介质的折射率n=λ0/λ,任何介质的折射率都大于1。2、全反射和临界角：当光线从光密介质射到光疏介质的界面上时，如果入射角大于临界角，则折射光线消失，只产生反射的现象叫全反射。临界角是折射角等于90°时的人射角

3、。注意全反射知识所延伸出来的光导纤维原理及使用。三、光的波动性1、双缝干涉时，两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现明条纹；当到达某点的路程差为半波长的奇数倍时，该处的光互相削弱，出现暗条纹．相邻两条明条纹（或暗条纹）的间距△X=Lλ/d。2、薄膜干涉具体应用有：增透膜和高反射膜，可用来检查平面。3、光的衍射条纹和干涉条纹不同，泊松亮斑是光的衍射引起的。4、麦克斯韦提出光是一种电磁波。光的偏振说明光是一种横波。人们发现各种电磁波的产生机理和用途各不一样。【专题分项突破】类型一．光的直线传播及影像的形成例题１

4、．为什么日全食时地球上只有一小区域内的人可以看到，而月食时，面向月球的半个地球上各处可以同时看到？解析：由图甲可知，月球的本影只落在地球上极小的一个区域内．所以日全食时地球上只有一小区域内的人可以看到．当月球运行到地球的本影里时发生月食，如图乙所示，月食时凡面向月球的半个地球上的人均可同时看到．　　说明：（1）日食、月食是人们熟知的天文景象．但要弄清其中道理，须在应用光在均匀介质中直线传播的知识的同时，理解本影、半影概念；　　（2）应明白人能看见物体，是因为物体发出的光或物体反射的光射入人的眼睛．类型二．平面镜成像规律及应用例题２．

5、在湖边一座楼房顶上观察湖面上空一只悬浮的气球，直接观察时，仰角α=300，观察湖中气球倒影时，俯角为β=450，房顶离湖面高度为h=10m，求气球离湖面的高度H=？解析：如图所示，气球与它在湖中虚像以湖面为对称，设气球与观察者的水平距离为s，　　则：　　得：∴类型三．平面镜成像作图法例题３．如图所示，MN为一平面镜，P为一不透光的障碍物，S为一发光点．试用作图法画出在P的右侧能看到S虚像的位置，要求画出所有必要光线的光路图，并在直线CD上用AB线段标出范围．　　分析与解答：从点光源S发出的光入射到平面镜上反射后能传到P的右侧的只能是

6、一部分光．由点光源和障碍物直接画光线SE，可确定出最右侧的反射光．入射到镜面E点左侧的光反射后仍可传到P的右侧，但不是无限制．确定这个限制需要作出点光源经平面镜成的像S，根据对称性很容易确定S的位置．连接S与障碍物的右端可确定反射光到达的最左侧位置．从而确定了AB线段．如图所示．类型四．折射率和临界角的关系及全反射例题４．如图13－4所示，放在空气中折射率为n的平行玻璃砖，表面M和N平行，P，Q两个面相互平行且与M，N垂直。一束光射到表面M上（光束不与M平行），则：()　　A．如果入射角大于临界角，光在表面M发生全反射。　　B．无论

7、入射角多大，光在表面M都不会发生全反射。　　C．光可能在表面N发生全反射。　　D.由于M与N平行，光只要通过M就不可能在表面N发生全反射。解析：如图所示，光射到表面M的入射角为i(i≠90°)折射角为r，面N，因M∥N，故其入射角i′=r＜C。即光只要通过M即不可能在表面N发生全反射。　　若光通过M先射到MN面再射到P面（如图13－6），同样可以证明经P面发生反射，反射光线射至N面时，由几何关系可以证明入射角i′=r，根据折射定律折射角r′=i，同样不可能发生全反射。故应选B，D。　　【小结】同一个初始条件可能有若干个不同结果。这是

8、对考生思维能力的考查。本题中，当光线射到M上，发生折射。以A为分界点，入射点在AC之间，光线先要到达P界面，所以一定先要讨论光线在P界面上的行为。光线在P界面一定会发生反射现象，是否发生折射要看入射角是否大于临界角。由于此问题与本题无