2015高考物理二轮复习精品教学案 专题11 光学（教师版）

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1、2015高考物理二轮复习精品资料专题11光学【2015考纲解读】熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图。加深对折射率、全反射、临界角概念的理解。并能结合实际，解决问题。同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情景和数学几何知识结合的分析能力的培养。物理光学部分应遵循历史发展线索，理解干涉、衍射、偏振等现象，并能解释生活中的相关物理现象．光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用．相关物理现象．光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用．【重点知识整合】一、几何光学的常见现象项目内容折射定律(1)三线共面　(2)分居两侧(3)入射角

2、正弦与折射角正弦之比为常数＝n折射率定义式:光从真空进入介质时n＝折射率决定式:n＝物理意义:描述透明介质对光线的偏折作用,n越大,折射光线偏离入射方向的夹角越大全反射发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质(2)入射角大于或等于临界角,即θ1≥C临界角：sinC＝光的色散产生原因：(1)太阳光是复色光；(2)不同的色光折射率不同41规律:光的频率越大,折射率越大红光→紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小;(3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小常见光学元件的特点平行玻璃板:(1)出射光线与入射光线平行;(2)出射光线发生侧移棱镜:(1)光线向底边偏折;(2)能发生色散全反射棱镜:(1)

3、垂直于直角边射入,出射光线方向改变90°;(2)垂直于斜边射入,出射光线方向改变180°二、光的干涉、衍射和偏振现象项目内容光的干涉双缝干涉产生条件:两光源频率相等,相位差恒定出现明暗条纹的条件:路程差Δs＝nλ,明条纹;Δs＝(n＋)λ,暗条纹相邻条纹间距:Δx＝λ光的干涉薄膜干涉产生原因：同一束光分别经薄膜的前后表面反射的光叠加而成规律:经薄膜上厚度相等的位置反射的光叠加后在同一干涉条纹上,相邻条纹间距与波长成正比,与斜面倾角成反比应用:(1)光干涉法检查平面的平整度(2)在光学镜头上涂增透膜d＝λ光的衍射明显衍射条件障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多或者比光的波长小单缝衍射:中间条纹

4、亮、宽;两侧条纹暗、窄;波长越长,条纹越宽,间距越大41衍射现象圆孔衍射:明暗相间的圆形条纹圆板衍射:圆形阴影的外侧是明暗相间的圆形条纹,中间是亮斑(泊松亮斑)光的偏振偏振片有特定的透振方向,自然光通过后成为偏振光,两偏振光片平行时透过的光最强,垂直时最弱【特别提醒】(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同.三、光电效应及光的波粒二象性项目内容光电效应概念金属在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象规律(1)每种金属都有一个极限频率,ν≥ν0时才会发生光电效应(

5、2)光电子的最大初动能与光强无关,随ν的增大而增大(3)光电效应的产生几乎是瞬时的(4)饱和光电流与光强成正比光电效应解释光子说:(1)光在传播时是一份一份的,每份叫一个光子;(2)光子能量E＝hν,h＝6.63×10－34J·s逸出功:电子脱离金属时克服原子核引力做功的最小值W＝hν光强:P＝nhν光电效应方程:Ek＝hν－W物质波每个实物粒子对应一种波,叫物质波41物质波的波长λ＝波粒二象性概率波:只能预测粒子在某区域出现的概率,概率符合波动规律【高频考点突破】考点一光的折射和全反射的应用1．确定研究的光线2．找入射点，确认界面，并画出法线．3．明确两介质折射率的大小关系(1)若光疏

6、→光密：定有反射、折射光线(2)若光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射．4.根据反射定律、折射定律作出光路图,结合几何关系,具体求解.例1、如图12－1所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若41【变式探究】如图12－3,半圆形玻璃砖置于光屏PQ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B41缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O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

7、度变化以及光屏上最先消失的光分别是(　　)图12－3A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光解析：选C.因n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，折射光强度会逐渐减弱，反射光强度会逐渐增强，故应选C.考点二光的干涉现象分析1．光的干涉要分析的几个问题(1)干涉条件：频率相同、相差恒定、振动方向在同一直线上．(2)明暗条纹形成