高中物理光学知识点总结.docx

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1、高中物理光学知识点总结 光学是物理学的重要分支学科。也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，optics一词早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。下面是我整理的中学物理光学学问点，欢迎大家阅读共享借鉴。 书目 中学物理光学学问点 中学物理光学重点 中学物理光学要点 中学物理光学学问点 几何光学以光的直线传播为基础，主要探讨光在两个匀称介质分界面处的行为规律及其应用。 从学问要点可分为四方面：一是概念;二是规律;三为光学器件及其光路限制作用和成像;四是光学仪器及应用。 (一)光的反射 1.反射定律 2.平面镜：对光路限制作用;平面镜成像规律、光路图及观像视场。 (二)光的

2、折射 1.折射定律 2.全反射、临界角。全反射棱镜(等腰直角棱镜)对光路限制作用。 3.色散。棱镜及其对光的偏折作用、现象及机理 应用留意： 1.解决平面镜成像问题时，要依据其成像的特点(物、像关于镜面对称)，作出光路图再求解。平面镜转过角，反射光线转过2 2.解决折射问题的关键是画好光路图，应用折射定律和几何关系求解。 3.探讨像的视察范围时，要依据成像位置并应用折射或反射定律画出镜子或遮挡物边缘的光线的传播方一直确定视察范围。 4.无论光的直线传播，光的反射还是光的折射现象，光在传播过程中都遵循一个重要规律：即光路可逆。 (三)光导纤维 全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。光

3、纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。 (四)光的干涉 光的干涉的条件是有两个振动状况总是相同的波源，即相干波源。(相干波源的频率必需相同)。形成相干波源的方法有两种：(1)利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。(2)设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必定相等)。 (五)干涉区域内产生的亮、暗纹 1.亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍(相邻亮纹(暗纹)间的距离)。用此公式

4、可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉试验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中心是白色亮纹，两边出现彩色条纹，各级彩色条纹都是红靠外，紫靠内。 (六)衍射 留意关于衍射的表述肯定要精确。(区分能否发生衍射和能否发生明显衍射) 1.各种不同形态的障碍物都能使光发生衍射。 2.发生明显衍射的条件是：障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。 (七)光的电磁说 1.麦克斯韦依据电磁波与光在真空中的传播速度相同，提出光在本质上是一种电磁波?D?D这就是光的电磁说，赫兹用试验证明白光的电磁说的正确性。 2.电磁波谱。波长从大到小排列依次为：无线电波、红外线、可见光、紫

5、外线、X射线、射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。 各种电磁波的产朝气理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;射线是原子核受到激发后产生的(伴随、衰变而产生)。 3.各种电磁波的产生、特性及应用。 (八)光的偏振 光的偏振也证明白光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场E的方向、磁场 (九)光电效应 1.在光的照耀下物体放射电子的现象叫光电效应。(下图装置中，用弧光灯照耀锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。)光效应中放射出来的电子叫光电子

6、。 0，只有0才能发生光电效应;光电子的初动能与入射光的强度无关，只随入光的频率增大而增大;当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比;瞬时性(光电子的产生不超过10-9s)。 3.爱因斯坦的光子说。光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量成正比：E=h 4.爱因斯坦光电效应方程：h-W(W是逸出功，即从金属表面干脆飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。) (十)康普顿效应 在探讨电子对X射线的散射时发觉：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量，也具有动量。试验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明白光具有粒子性。 (十

7、一)光的波粒二象性 干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。 <<<返回书目 中学物理光学重点 光源 1.定义：能够自行发光的物体. 2.特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播. 物理学问点二、光的直线传播 1.光在同一种匀称透亮的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C=3108m/s; 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v<c。< p=""> 2.本影和半影

8、(l)影：影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域. (2)本影：发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域. (3)半影：发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照耀的区域. (4)日食和月食：人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延长区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住，便分别能看到月偏食和月全食. 3.用眼睛看实际物体和像 用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理：角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只 凸透镜。发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后，在视网膜上会

9、聚于一点，引起感光细胞的感觉，通过视神经传给大脑，产生视觉。 物理学问点三、光的反射 1.反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象. 2.反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和人射光线分居法线两侧，反射角等于入射角. 3.分类：光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵循反射定律. 4.光路可逆原理：全部几何光学中的光现象，光路都是可逆的. 物理学问点四.平面镜的作用和成像特点 (1)作用：只变更光束的传播方向，不变更光束的聚散性质. (2)成像特点：等大正立的虚像，物和像关于镜面对称. (3)像与物

10、方位关系:上下不颠倒,左右要交换 <<<返回书目 中学物理光学要点 物理光学学问点汇总：双缝干涉(1)两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象. (2)产生干涉的条件 两个振动状况总是相同的波源叫相干波源,只有相干波源发出的光相互叠加,才能产生干涉现象,在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹. (3)双缝干涉试验规律 双缝干涉试验中,光屏上某点到相干光源、的路程之差为光程差,记为 . 若光程差是波长的整倍数,即(n=0,1,2,3)P点将出现亮条纹;若光程差是半波长的奇数倍 (n=0,1,2,3),P点将出现暗条

11、纹. 屏上和双缝、距离相等的点,若用单色光试验该点是亮条纹(中心条纹),若用白光试验该点是白色的亮条纹. 若用单色光试验,在屏上得到明暗相间的条纹;若用白光试验,中心是白色条纹,两侧是彩色条纹. 屏上明暗条纹之间的距离总是相等的,其距离大小与双缝之间距离d.双缝到屏的距离及光的波长有关,即 .在和d不变的状况下,和波长成正比,应用该式可测光波的波长. 用同一试验装置做干涉试验,红光干涉条纹的间距最大,紫光干涉条纹间距最小,故可知大于 小于. <<<返回书目 中学物理光学学问点本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页