xx届高考物理第一轮考纲知识复习：光

XX届高考物理第一轮考纲知识复习光 本资料为WORD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第2章光 【考纲知识梳理】 一、光的折射及折射率 、光的折射 （1）折射现象光从一种介质斜射入另一种介质，传 播方向发生改变的现象. （2）折射定律 ① 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nl2是比例常数. ③ 光的折射现象中，光路是可逆的. 2、折射率 （1）定义光从真空射入某种介质，入射角的正弦跟折 射角的正弦之比，叫做介质的折射率.注意指光从真空射 入介质. （2）公式nsini/sin y ,折射率总大于1.即nl. （3）各种色光性质比较红光的n最小，v最小，在 同种介质中（除真空外）v最大，入最大，从同种介质射向 真空时全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生 折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。 （4）两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折 射率较小的叫光疏介质. 二、全反射 .全反射现象光照射到两种介质界面上时，光线全部 被反射回原介质的现象. 条件光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或 等于临界角. 2.临界角公式光线从某种介质射向真空（或空气） 时的临界角为c,则sincl/nv/c 色散现象 n v 入 衍射 C临 干涉间距 Y E光子 光电效应 红 紫 小 大 大 小 大 小 容易 难 小 大 大 小 小 大 小 大 难 易 三、光的干涉现象 、两列波在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加 强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。振 动加强和振动减弱的区域相互间隔，出现明暗相间条纹的现 象。这种现象叫光的干涉现象。 2、产生稳定干涉的条件 两列波频率相同，振动步调一致，相差恒定。两个振动 情况总是相同的波源，即相干波源 （1）.产生相干光源的方法（必须保证相同）。 ① 利用激光； ② 分光法将一束光分为两束频率和振动情况完全相同 的光。 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气 膜、利用平面镜形成相干光源的示意图 点光源分割法杨氏双缝干涉实验；利用反射得到相干 光源薄膜干涉 利用折射得到相干光源 （2）.双缝干涉的定量分析 如图所示，缝屏间距L远大于双缝间距d,。点与双缝 S1和S2等间距，则当双缝中发出光同时射到。点附近的P 点时，两束光波的路程差为 5r2-rl；由几何关系得rl2L22, r22L22. 考虑到Ld 和 Lx,可得5 .若光波长为入， ① 亮纹则当5k入屏上某点到双缝的光程差等于波 长的整数倍时，两束光叠加干涉加强； ② 暗纹当5 屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束 光叠加干涉减弱， 据此不难推算出明纹坐标 x k入暗纹坐标 x 8226; 条纹间距［相邻亮纹间的距离］ △x入. 用此公式可以测定单色光的波长。则出n条亮条纹条纹 的距离a,相邻两条亮条纹间距 用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长 不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出 现彩色条纹。 结论由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠 加产生. ① 当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时, 即5kX,该处的光互相加强，出现亮条纹; ② 当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，既二，该 点光互相消弱，出现暗条纹； ③ 条纹间距与单色光波长成正比. 所以用单色光作双缝干涉实验时，屏的中央是亮纹，两 边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹 用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边 对称地排列彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。 原因不同色光产生的条纹间距不同，出现各色条纹交 错现象。所以出现彩色条纹。 将其中一条缝遮住将出现明暗相间的亮度不同且不等 距的衍射条纹 （3）.薄膜干涉现象光照到薄膜上，由薄膜前、后表 面反射的两列光波叠加而成.劈形薄膜干涉可产生平行相间 条纹， 两列反射波的路程差△ 6,等于薄膜厚度d的两倍，即 A 5 2do由于膜上各处厚度不同，故各处两列反射波的路 程差不等。若A 5 2dn入则出现明纹。 A 5 2d X/2则出现暗纹。 应注意干涉条纹出现在被照射面。后表面是光的折射 所造成的色散现象。 单色光明暗相间条纹，彩色光出现彩色条纹。 薄膜干涉应用肥皂膜干涉、两片玻璃间的空气膜干涉、 浮在水面上的油膜干涉、牛顿环、蝴蝶翅膀的颜色等。 光照到薄膜上，由膜的前后表面反射的两列光叠加。看 到膜上出现明暗相间的条纹。 四、光的衍射。 .光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物阴影里 的现象. 单缝衍射中央明而亮的条纹，两侧对称排列强度减弱, 间距变窄的条纹。 圆孔衍射明暗相间不等距的圆环，与牛顿环有区别 的 2. 泊松亮斑当光照到不透光的极小圆板上时，在圆板 的阴影中心出现的亮斑。当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边 缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。 3. 各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。至使轮廓 模糊不清， 4. 产生明显衍射的条件 1 障碍物的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。 Ad300 入 当△ d0. lmm1300入时看到的衍射现象就很明显了。 小结光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果, 但存在明显的区别 （2）单色光的衍射条纹与干涉条纹都是明暗相间分布, 但衍射条纹中间亮纹最宽，两侧条纹逐渐变窄变暗， 干涉条纹则是等间距，明暗亮度相同。 白光的衍射条纹与干涉条纹都是彩色的。 （3）意义①干涉和衍射现象是波的特征证明光具 有波动性。入大，干涉和衍射现明显，越容易观察到现象。 ② 衍射现象表明光沿直线传播只是近似规律，当光波长 比障碍物小得多和情况下光才可以看作直线传播。 ③ 在发生明显衍射的条件下，当窄缝变窄时，亮斑的范 围变大，条纹间距离变大，而亮度变暗。 光的直进是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全 否认光的直进，而是指出光的传播规律受一定条件制约的， 任何物理规律都受一定条件限制。 五、光的偏振 横波只沿某个特定方向振动，这种现象叫做波的偏振。 只有横波才有偏振现象。 根据波是否具有偏振现象来判断波是否横波，实验表明, 光具有偏振现象，说明光波是横波。 （1）自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光， 包含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，这种光叫自然光。自然光通过 偏振片后成形偏振光。 （2）偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方 向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光 射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和 折射光之间的夹角恰好是90 ,这时，反射光和折射光就都 是偏