2011届物理高考第二轮综合专题复习——光学专题复习
总体感知
知识网络
考纲要求
考点
要求
光的折射定律
折射率
全反射、光导纤维
光的干涉、衍射和偏振现象
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
实验：测定玻璃的折射率
实验：用双缝干涉测量光的波长
命题规律
1．从近几年的高考试题来看，命题频率最高的知识点是几何光学中不同色光的折射率问题和光的全反射问题，而且大多将光的本性和几何光学的知识结合起来进行考查，题型多以选择题为主。
2．在新课标教材中，此部分内容位于选考系列，在今后的高考中出题的可能性很大，重点应是几何光学和物理光学的综合应用。
预计在今后的高考中，对本专题内容的考查将会以定性为主，试题难度不会太大，且重点考查光的折射定律，折射率和光速、频率的关系，光的干涉（尤其是薄膜干涉）。
复习中应注意对全反射、临界角、光的衍射等基本规律、概念的理解和掌握以及通过做光路图、综合几何关系的计算来掌握对基本规律的应用。
复习策略
1．在复习光时，注意该部分问题高中阶段要求虽不太高，但该部分知识比较琐碎，概念较多，应在理解概念和规律上多下功夫。重点是光的折射、光的干涉及光的衍射现象以及利用它们分析解决实际问题。
2．干涉和衍射的图样有相似之处，都是明暗相间的条纹。只是干涉条纹中条纹宽度和亮度基本相同，衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等，中央亮纹最宽最亮，应注意二者的区别。
3．光的衍射现象表明，光的直线传播是一种近似规律。实际上，在任何条件下；光通过
孔或障碍物时都会产生衍射，但只有满足一定的条件，才会发生明显的衍射现象。往往错误理解为只有孔或障碍物的尺寸比光的波长小或者跟光的波长相差不多时，才会发生衍射现象。
第一部分光的折射全反射
知识要点梳理
知识点一——折射定律
▲知识梳理
1．光的折射
光射到两种介质的界面处，一部分进入到另一种介质中，并且改变原来的传播方向的现象叫做光的折射。
2．折射定律
折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于法线两侧，入射角i的正弦跟折射角r的正弦成正比，即常数。
3．折射率
光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即。
它还等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即。
特别提醒：
（1）任何介质的折射率均大于1。
（2）相比较而言，折射率大的物质叫光密介质，折射率小的物质叫光疏介质，因此光疏介质或光密介质是相对的。
（3）介质的折射率表明了介质的折光能力，是由介质的属性决定的，不同的介质有不同的折射率，所以光在不同的介质中的速度不同。
（4）光的折射现象中，光路是可逆的。
▲疑难导析
1．怎样认识折射定律
折射定律给出了入射光线、法线、折射光线三线的空间分布，即三线在同一个垂直于界面的平面内，分别位于两种介质中，且位于法线两侧；给出了两角的数量关系，即两角正弦值之比是一个常数，不是两角之比是一个常数。入射角和折射角分别是入射线和法线、折射线和法线的夹角，而不是跟界面的夹角。
2．如何理解折射率
（1）当光从真空射入某一介质中时，入射角、折射角都可以发生变化，但它们的正弦值之比却是不变的，是一个常数，例如，当介质是水时，这个常数是1.33。
（2）对于不同介质，这个常数不同。例如光从真空射入玻璃时这个常数是1.5。介质不同n不同，说明n反映了介质的光学性质，这个常数叫介质的绝对折射率，简称
折射率。
光在介质中的传播速度与介质的折射率n有关，即，对此公式要求能熟练运用，但不要求知道公式是怎么来的。
由知道介质的折射率n＞1，即，就是说光由真空射入介质时，都是入射角大于折射角，折射光线向法线偏折；反之当光由介质射入真空时，入射角小于折射角，折射光线远离法线偏折。
折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小只能由介质本身的物质结构及光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关，“折射率n与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比”的说法是错误的。例如：入射角正弦值变为原来的2倍，折射角的正弦亦变为原来的2倍，但n不变。
例：空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为4/3。
（1）鸟从空中看到水中的鱼离它的距离是多少？
（2）鱼在水中看空中的鸟离它的距离是多少？
解析：
（1）首先作出鸟看鱼的光路图，如图所示：
由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的i和r均很小，故有
。
由图可得
m＝3m
则鸟看水中的鱼离它m=6m
（2）同理可得鱼看鸟时：m=4m
则m=8m。
知识点二——全反射
▲知识梳理
1．全反射
光从光密介质射入光疏介质时，在界面处，一部分光被反射，另一部分光被折射到另一种介质中，随着入射角的增大，折射角增大，且折射光线能量减弱，反射光线能量增强，当入射角增大到某一角度时，使折射角等于，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
2．临界角
在全反射中，当折射角等于时的入射角叫临界角。
临界角C的计算：当光线由某种折射率为n的介质射入真空（或空气）时，。
3．发生全反射的条件
光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。
4．全反射现象的应用
在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进行分析解释。
例如：
（1）草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等。
（2）光导纤维是全反射的实际应用，与现代科学技术的发展关系密切。
光导纤维，简称光纤，如图所示。光导纤维是利用全反射的原理来传播光信号的，通常光纤是由内芯和外套两层组成的，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射，利用光纤可实现光纤通信，而光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰。
▲疑难导析
对全反射现象的理解
全反射现象在生活中常会遇到，在学习中要认识并掌握全反射现象产生的条件：一是光由光密介质进入光疏介质，二是入射角大于（或等于）临界角。首先要正确理解“光密”和“光疏”的概念，不但要了解“密”与“疏”是相对而言的，还不能把光密与光疏跟介质密度的大小混同起来，例如酒精对水来说是光密介质，它的密度却比水小。其次，要正确理解临界角的概念。为此，要清楚地认识到在全反射现象中折射角随入射角的增大而增大，入射角增大到某一角度时，折射角达到最大值（），再增大入射角，光疏介质中就没有折射光了，还要注意，随着入射角和折射角的增大，反射光不断增强，折射光不断减弱，当折射角接近
时，折射光急剧减弱（直到为零），反射光急剧增强（直到跟入射光强度相等）。
例：光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是（）
A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射
D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
答案：A
解析：发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角。光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套组成，内芯的折射率比外套大，光从一端进入，经内芯与外套的界面多次全反射从另一端射出，从而使载有声音、图像以及各种数字信号的激光在光纤中随全反射远距离传播，实现光纤通信。所以选项A正确。
知识点三——棱镜、光的色散
▲知识梳理
1．棱镜
棱柱形的透明体为棱镜，而横截面为三角形的棱镜即为三棱镜。折射率大于周围介质的棱镜具有使光线向底面偏折的作用，一个物体通过它所成的虚像则向顶角偏移。而折射率小于周围介质的棱镜对光线的作用则正好相反。需注意的是光在通过三棱镜时，光线要经过两次折射。
2．一束白光经棱镜折射后会发生色散现象。
复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散。
一束白光通过三棱镜后产生色散，在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是复色光。
3．不同色光在介质中的速度是不同的
红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象（如图）。
特别提醒：
（1）白光为复色光。
（2）同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大。
（3）不同色光在同一介质中传播速度不同。
▲疑难导析
正确理解光的频率、折射率、光速等物理量的关系
白光通过三棱镜后会发生色散，光从一种介质射入另一种介质时，频率是不变的。但同一介质对不同频率的入射光，折射率n不同，入射光频率越高，介质的折射率就越大。
红光到紫光的特点如下表所示：
物理量
红橙黄绿蓝靛紫
原理
频率
波动理论
折射率
实验测定
同种介质中光速
同种介质中波长
同种介质中折射率
例：红光和紫光相比（）
A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小
答案：B
解析：在电磁波谱中，紫光的频率比红光高，由爱因斯坦的光子说可知，紫光的能量较大；
由于紫光的频率高，故紫光在同介质中的折射率较大，由可知，在同一介质中，紫光传播速度较小，而红光传播速度较大；由以上分析得，正确选项为B。
典型例题透析
题型一——光的折射的理解和计算
分析解决有关光的折射问题的一般思路：
（1）根据题意画出正确的光路图
（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。
（3）利用折射定律、折射率公式（、）求解。
（4）注意在折射现象中，光路是可逆的。
特别提醒：
①准确、规范地画出光路图是解决几何光学问题的前提和关键。
②从光路图上找准入射角和折射角，应用数学知识求出它们的正弦值。必要时可利用光路可逆原理辅助解题。
例1、如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为Ｌ，照明灯到池底的距离为Ｈ。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口。
（1）试求当液面高为时，池底的光斑到出液口的距离x。
（2）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率。
思路点拨：因折射率不变，若保持照明光束方向不变，即入射角不变，则折射角也不变，根据几何关系可求解。
解析：（1）设光斑距离出液口的距离为x，液面高为h，光斑距入射点的水平距离为l，如图：
由几何关系知，即
将代入解得
液面高度变化，折射角不变，所以
由得，即
所以
将代入解得。
（2）由可得，液面速率匀速下降，光斑也做匀速运动。
总结升华：池中没有液体时，光沿直线传播，池中注入液体时会发生折射现象，正确地画出折射光路图是计算折射率的关键。
举一反三
【变式】如图所示，游泳池宽度L=15m，水面离岸边的高度为0.5m，在左岸边一标杆上装有一A灯，A灯距地面高0.5m，在右岸边站立着一个人，E点为人眼的位置，人眼距地面离1.5m，若此人发现A灯经水反射所成的像与左岸水面下某处的B灯经折射后所成的像重合，已知水的折射率为1.3，则B灯在水面下多深处？（B灯在图中未画出）
解析：如图所示，设水面为CF，A到水面点C的距离为，B灯与水面点C之间的距离为
，
人眼到水面上点F之间的距离为，点C、D之间的距离为
由A灯光的反射得
得=5m
对B灯光的折射过程，有
，解得：=4.35m
即灯在水面下4.35m深处。
题型二——对全反射的理解和计算
分析光的全反射、临界角问题的一般思路：
（1）画出恰好发生全反射的光路。
（2）利用几何知识分析线、角关系，找出临界角。
（3）以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光路是否发生全反射，从而画出其他光线的光路图。
例2、如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。
思路点拨：当折射角等于时的入射角等于临界角，画出光路图，根据函数关系和几何关系即可求出折射率。
解析：当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，
射到遮光边缘Ｏ的那条光线的入射角最小。
若线光源底端在Ａ点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，
设过O点液面的法线为，则①
其中为此液体到空气的全反射临界角。由折射定律有②
同理，若线光源顶端在点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则
。
设此时线光源底端位于Ｂ点。由图中几何关系可得③
联立②③式得④
由题给条件可知，，代入③式得n=1.25。
总结升华：该题考查全反射的问题，在分析时，要画出光路图，然后利用几何关系求解。
举一反三
【变式】如图所示，一立方体玻璃砖，放在空气中，平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖，然后投射到它的一个侧面上。若全反射临界角为，问：
（1）这光线能否从侧面射出？
（2）若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应满足什么条件？
解析：
（1）因为玻璃的临界角为C，所以不论入射角i为多少，折射角r总小于C=，折射光在侧面的入射角总大于，因而光线在侧面要发生全反射而不能射出。
（2）因r总小于临界角，要在侧面能射出，也应小于临界角，即，所以，这就要求玻璃的折射率n满足：，所以。
题型三——光的色散
应着重理解两点内容：其一，光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；其二，同一介
质中，频率越大的光折射率越大。再应用等知识，就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、折射光线偏折程度等问题。
例3、一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为和，a、b在玻璃中的传播速度分别为和，则（）
A． B． C． D．
思路点拨：解决本题的关键在于知道，知道。
解析：由折射率公式可知，当入射角i相同时，折射角r越大，n越小，可知
，即A对B错；由公式可知，即C错D对。
答案：AD
总结升华：本题主要考查了光的折射定律，折射率与光的传播速度的关系以及学生对光路图的分析能力。
举一反三
【变式】两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为、，已知。用、分别表示水对两单色光的折射率，、分别表示两单色光在水中的传播速度（） A．、 B．、 C．、 D．、
答案：B
解析：由临界角定义可知，临界角越小，折射率越大，因为，所以，故选项C、D是错误的。由知，，故选项A错误，B正确。
第二部分光的波动性
知识要点梳理
知识点一——光的干涉
▲知识梳理
1．1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种波。
2．光的干涉现象
在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象。
3．干涉条件
光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。
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，因此频率必然相等）。
下面四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。
4．干涉区域内产生的亮、暗纹
亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即
暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即
相邻亮纹（暗纹）间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。
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。
5．薄膜干涉
当光照射到薄膜上时，可以看到在薄膜上出现明暗相间的条纹。当入射光是白光时，得到彩色条纹，当入射光是单色光时，得到单色条纹。
参与薄膜干涉的两列光是分别从薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。用薄膜干涉可以检查工件表面是否平整，在透镜表面涂上增透膜以增大透射光。
特别提醒：薄膜干涉中的色散：
（1）成因：由膜的前后表面反射回来的光叠加的结果，所以观察时只能在光源的同侧才能看到。
（2）形状：明暗相间的条纹。纹的亮暗与膜的厚度有关。
▲疑难导析
增透膜能“增透”吗？
利用薄膜干涉现象可以制作增透膜，例如在透镜表面涂一层厚度均匀的介质薄膜，要求介
质的折射率小于制作透镜的玻璃，厚度等于黄绿色光在介质中传播时的波长的，这样从介质膜后表面反射的光与从介质膜前表面反射的光恰好相差半个波长，干涉的结果相互抵消，即反射光的强度大大降低，有人对以上分析都能接受，但他们认为这只能叫“消反”，却不能“增透”。这是由于人们仍然习惯于用宏观的思维方式来思考问题，认为反射回来的光互相抵消，并没有增加透射光。其实光的干涉现象将引起整个光场分布的改变，总的能量是守恒的，反射光的能量被消弱，透射光的能量就必然得到增强，增透膜由于消反而确实在“增透”，在光学仪器上，包括人配戴的眼镜镜片，都已广泛使用了增透膜。
例：用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d=0.1mm，双缝到屏的距离L=6.0m，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假如把整个装置放入折射率是4/3的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
解析：由条纹间距、双缝间距d、双缝到屏的距离L及波长的关系，可测光波的波长，
同理知道水的折射率，可知该波在水中的波长，
然后由的关系，可计算条纹间距。
由可以得出，红光的波长
激光器发出的红光的波长是
如果整个装置放人水中，激光器发出的红光在水中的波长为
这时屏上条纹的间距是。
知识点二——光的衍射
▲知识梳理
1．光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
2．产生明显衍射现象的条件
障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。
特别提醒：关于衍射的表述一定要准确（区分能否发生衍射和能否发生明显衍射）。各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
3．泊松亮斑
当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑（在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环）。
▲疑难导析
1．衍射与干涉的比较
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度
中央条纹最亮，两边变暗
清晰条纹，亮度基本相等
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
2．干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理。在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。
双缝干涉：是等间距、等亮度的。
单缝衍射：除中央明条纹最宽最亮外，两侧条纹亮度、宽度逐渐减小。白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的色光是紫光，最远离中央的色光是红光。
圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环。
泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板上后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一。
特别提醒：干涉和衍射是波的特征，光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性，波长越大，干涉和衍射现象就越明显，也越容易观察到干涉和衍射现象。
例：一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干
涉条纹。现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到（） A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些
B．与原来不同的明暗的条纹，而中央明条纹变宽些
C．只有一条与缝宽相对应的明条纹
D．无条纹，只存在一片红光
答案：B
解析：本题要考查学生对发生明显衍射条件的理解，及单缝衍射图样特点的认识，能够比较双缝干涉图样和单缝衍射图样的异同点。本题中这束红光通过双缝时，产生了干涉现象，说明每一条缝宽都很窄，满足这束红光发生明显衍射的条件，这束红光通过双缝在光屏上形成的干涉图样的特点是：中央出现明条纹，两侧对称出现等间隔的明暗相间条纹。而这束红光通过单缝时形成的衍射图样的特点是：中央出现较宽的明条纹，两侧对称出现不等间隔的明暗相间条纹，且距中央明条纹远的明条纹亮度迅速减小，所以衍射图样看上去明暗相间的条纹数量较少，本题正确选项是B项。
知识点三——光的偏振
▲知识梳理
1．光的偏振
自然光是指在垂直于光的传播方向上，各个方向强度相同。偏振光是指在垂直于光的传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动。
光的偏振现象说明光波是横波。
2．偏振光的产生方式
偏振光的产生方式是通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是获得偏振光，叫起偏器，第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器．
特别提醒：光的偏振理解：
（1）光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。
（2）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。
（3）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，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光（如图）。
▲疑难导析
1．偏振光是怎样产生的
（1）偏振光的产生方式
自然光通过起偏器，通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光
变为偏振光，叫起偏器，第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器。
其实，偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特性，即存在一个偏振方向，只让平行于该方向振动的光通过，其他振动方向的光被吸收了。
自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。
（2）偏振光的理论意义和应用
理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波，光的偏振现象说明光波是横波。
应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光、液晶显示等等。
2．光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，现象很相似，但光学本质不同，分析问题要首先弄清其原理和本质。
例：光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是（）
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
答案：D
解析：自然光经过偏振片或经过界面反射和折射后（反射光线与折射光线夹角为）会形成偏振光。经指缝观察日光灯看到的彩色条纹是光的衍射现象，D不正确。
典型例题透析
题型一——光的干涉和衍射
（1）双缝干涉和单缝衍射都是叠加的结果，只是干涉条纹是有限的几束光的叠加，而衍射条纹是极多且复杂的相干光的叠加。在双缝干涉实验中，光在通过其中的三个狭缝时，都发生了衍射而形成三个线光源。所以，一般现象中既有干涉又有衍射。
（2）单缝衍射时，照射光的波长越长，中央亮纹越宽，所以衍射和干涉都能使白光发生色散现象，且中央白光的边缘均呈红色。
（3）干涉和衍射的图样有相似之处，都是明暗相间的条纹。只是干涉条纹中条纹宽度和亮纹亮度基本相同，衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等，中央亮纹最宽最亮。
例1、如图所示，在双缝干涉实验中，和为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与
和距离之差为m，今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？
《光学作图专题》 一、光的直线传播作图 1、请在图1、2中作出蜡烛AB在屏上所成的像A’B’（要求标出A’、B’）． 2、（1）如图3所示，画出点光源S照在不透明物体AB上在光屏MN上出现的影子． （2）如图4点A处有一电灯，画出立杆BC在地面上的影子． （3）如图5，路灯下站着小明和小红两人，请根据小明和小红的影长，标出图中路灯灯泡S的位置，要求画出光路图． 3、（1）如图6，用作图的方法，表示人眼所能看到的档板右侧范围大小，并在此范围中打上阴影线． （2）如图7“坐井观天，所见甚小”，请在图中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围（井中没有水）（3）如图8甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球．标出小铁球A在图8甲中位置时，其影子A′在地面MN上的位置（用点表示即可）；若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图8乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹． 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图1 图2
二、光的反射作图 4、在图9中，根据反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角． 5、（1）一束光线射到某平面镜上，使其沿水平方向传播，如图10所示．请在答题卡中画出所需平面镜的位 置并标出入射角i和反射角r. （2）如图11所示，小华想利用一块平面镜使此时的太阳光坚直射入井中．请你通过作图标出平面镜的位置，并在图中标出反射角的度数． （3）如图12所示，小聪通过平面镜看到了小猫要偷吃鱼．请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷吃鱼时光的传播方向，并画出平面镜的位置． 6、（1）如图13所示，小张喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小张想让室外太阳光照 射到盆中花上的B处．请你在图中把光路补充完整并画出过A点放置的平面镜．（2）如图14所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中利用反射规律标出点光源S和像点S′的位置，并完成反射光路图． 图9 图10 图11图12 图13 图14
光学专题总复习一、知识结构： 光的基本知识2、光在真空中的光速是km /s ，合m /s 。 3、光在不同的介质中速度是不同的：v空气v水v玻璃。 4、白光经三棱镜分解后，形成：七色按序排列的彩色 光带叫光谱。这说明不是单色光。 5、红外线和紫外线 6、色光的三基色是：红、、蓝。颜料的三原色是：品红、、蓝。 不透明体的颜色由它反射的色光决定，透明体的颜色由它透过的色光决定， 7、光在同种均匀介质中沿直线传播。 8、光在传播途径中斜射到不同或不均匀介质表面会发生反射和折射。 光的反射1、光的反射定律: 反射光和入射光及法线在同一平面内，反射光和入射光分居于 的两侧，反射角入射角。 2、镜面反射和漫反射：都遵循光的反射定律。 3、平面镜成像：成的是像，像与物体到镜面的距离相等，成像特点简记为： 成大的、立的、对称的、像。 4、平面镜应用：潜望镜、穿衣镜、自行车尾灯等。 5、凸面镜：能使平行光线发散，应用：汽车后视镜、街头转角处的反光镜等。 凹面镜：能使平行光线，应用：太阳灶、牙医的头镜、手电筒的反光装置等。 6、反射光路可逆。 光的折射1、光的折射定律: 折射光和入射光及法线在同一平面内，折射光和 分居于两侧，从空气斜射入其它介质时：折射角入射角，从其它介质斜射入空气时：折射角入射角。 2、不经光学仪器的自然的折射现象所成的像，一般为虚像。如：岸上观鱼、池水 “变”、水中的筷子“弯折”、海市蜃楼等，人所见都是虚像。 3、折射光路可逆。 4、凸透镜、凹透镜等光学仪器都是应用光的折射原理磨制成的。 透镜及凸透镜成像1、中间边缘的透镜叫凸透镜，它对光线有作用 2、凸透镜的几个要素：主光轴、光心O、F、f、 （物距u：,像距v：。） 3、中间边缘的透镜叫凹透镜，它对光线有作用。 4、透镜的三条特殊光线：（1）过光心的光线， （2）过焦点的光线， （3）平行于主光轴的光线。 5、凸透镜成像原理：光的折射。 6、凸透镜成像的规律和应用。 7、显微镜和望远镜：透镜的组合使用。 眼睛和眼1、眼睛的作用相当于透镜，眼球好像一架，来自物体的光会聚在视 网膜上，形成、的像。 2、近视眼矫正前将光会聚在视网膜（前或后），矫正时需要在眼睛前面放一 个透镜。 3、远视眼矫正前将光会聚在视网膜（前或后），矫正时需要在眼睛前面放1、光源是的物体，常见的光源有
光学专题总复习 一、知识结构：
物距u 像距v 像的性质 应用 u ＞2f u=2f v=2f 等大倒立实像 ———————— f ＜u ＜2f u ＜f ———————— 照相机利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 幻灯机利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 放大镜利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 二、典型例题： 考点1:光源和光速 例1、太阳到地球之间的距离是1.5×10 8 km ，则太阳发出的光射到地球上需要的时间为 s 。 例2、 以下物体是光源的有（ ） ①太阳 ②月亮 ③燃烧着的蜡烛 ④镜子 A 、①② B 、①③ C 、③④ D 、① 考点2：光的直线传播 例3、下列现象中，是由于光沿直线传播形成的是（ ） A. 浓密的树荫下的太阳光斑 B. 教室屏幕上的投影 C. 你看到自己镜中之影 D. 树在水中的倒影 考点3：光的反射 例4、如图2-11所示，一束光线射到平面镜上，那么这束光线的入射角和反射角的大小分别是（ ） A.40° 40° B. 40°50° C. 50°40° D. 50°50° 例5、太阳光与水平方向成60。 角射到一深井口，现用一块平面镜反射使太阳光竖直向下射入深井中，则平面镜与水平方向所成的夹角 （ ） A 75° B 60°。 C 15°。 D 45°。 例6、一条光线垂直射到平面镜上，若不改变入射光线的方向，而使平面镜绕入射点转动45。 ，则反射光线改变的角度是 （ ） A 45°。 B 90°。 C 60°。 D 30°。 考点4： 镜面反射和漫反射 例7、雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，迎着月亮走,地上 处是水，背着月亮走， 地上 处是水。（填“亮”或 “暗 ”） 例8、关于光的反射，下列叙述中错误的是 （ ） Ａ 发生镜面反射时，每一条反射光线都遵守光的反射定律 眼睛和眼镜1、眼睛的作用相当于 透镜，眼球好像一架 ，来自物体的光会聚在视网膜上，形成 、 的 像。 2、近视眼矫正前将光会聚在视网膜 （前或后），矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。 3、远视眼矫正前将光会聚在视网膜 （前或后），矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。
2013年初中物理光学经典题讲解 一．选择题（共29小题） 1．如图所示，平面镜跟水平方向的夹角为α，一束入射光线沿着与水平方向垂直的方向射到平面镜的O 点．现将平面镜绕过O点且垂于纸面的轴转过θ角，反射光线跟入射光线之间的夹角为（） A．2（θ+α）B．2（θ﹣α）C．2（α﹣θ）D．2θ 2．如图所示，两平面镜镜面夹角为α（锐角），点光源S位于两平面镜之间，在S发出的所有光线中（） A．只有一条光线经镜面两次反射后经过S点 B．只有两条光线经镜面两次反射后经过S点 C．有两条以上的光线经镜面两次反射后经过S点 D．以上情况由S所处的位置决定 3．夜间，点亮的电灯照在桌面上，如果我们看到桌面呈绿色，下列分析不正确的是（） A．灯是白色，桌面是绿色B．灯和桌面都是绿色 C．灯是绿色，桌面是白色D．灯是蓝色，桌面是黄色 4．如图所示，在竖直平面xoy内，人眼位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置其两端M、N的坐标分别为（3，1）和（3，0），某发光点S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见S的像，则该区域的最大面积为（）（图中长度单位为：米）
A．米2B．米2C．4米2D．米2 5．以相同的入射角射到平面镜上某点的光线可以有（） A．1条B．2条C．无数条D．4条 6．入射光线与镜面的夹角减小20°，则反射光线与入射光线的夹角将（） A．减小20°B．减小40°C．增大20°D．增大40° 7．如图（a）所示，平面镜OM与ON夹角为θ，光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD．现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，而入射光线不变，如图（b）所示．此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将（） A．与原先的出射光线CD平行 B．与原先的出射光线CD重合 C．与原先的出射光线CD之间的夹角为2β D．与原先的出射光线CD之间的夹角为β 8．如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回．则平面镜之间的夹角不可能是（） A．1°B．2°C．3°D．4°
光学作图专题 一、作图题 1、如图10中S是发光点， S′经凸透镜所在的虚像。 (1)画出入射光线SA的折射光线的位置。(2)作图确定此透镜的焦点。 2、（1）如图下左所示，F1、F2为凸透镜焦点。CF2是经凸透镜折射后的光线，AB为一过焦点且与主光轴垂直的平面镜，请 画出CF2 进入凸透镜前的入射光线和经平面镜反射后的光线。 (2)如图下右所示，一个人站在河岸上，在B点位置可以看到对岸上发射塔的塔尖A在水中的倒影A′，完成光路图（保留作图痕迹）． 3、请你在下图两个虚线框内分别画出一个适当的光学器件，使它能够满足图中改变光路的要求，并补齐光路。 4、平面镜、凸透镜、凹透镜都可以使一细束光的光路发生如图的改变．请在图（A）（B）（C）中分别画出示意图． 5.如图所示,是探究凸透镜成像规律实验时,光屏上所得到的像.请你在图上大致画出其所对应的物体. 6、如图所示，OO′为凸透镜的主光轴，S′为点光源S经凸透镜成的像，SA为光源S发出的一条光线，请在图中适当的位 置画出凸透镜，并完成光线SA通过凸透镜的光路图． 7、如图所示，B为发光点A通过凸透镜所成的像，试通过作图画出凸透镜的光心O及两个焦点F的位置； 8、体温表上部既是三棱又是圆柱面，并且有一个面涂成乳白色，其中AB为水银柱的直径。请作图说明其看到的像的光路图。 9、如图，黑箱内有一只焦距为3cm的凸透镜和一只平面镜，请你画出黑箱内的光路图，并标出平面镜上入射角的度数。 1 / 7
10、如图11所示，由发光点A发出的光射到水面上，同时发生反射和折射，反射光线经过S点，试在图中画出入射光线、反射光线和大致的折射光线． 11、按照题目要求完成作图： （1）通过细管可以看见水底的物块，但从细管穿过的直铁丝，却碰不上物块。请在图10中作出通过细管看见物块的入射光线。 12、如图所示为一个等腰直角玻璃砖，一束光线从一个直角边AB垂直入射。请你画出该光线从AB边折射进入玻璃砖，从斜边AC反射后从另一个直角边BC出射的光路图。 13、如右图所示，AB表示一水平放置的平面镜，P1P2是呈水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜)，MN是屏，三者相互平行，屏MN上的ab 表示一条缝(即ab之间是透光的)，某人眼睛紧贴米尺上小孔S，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度，试在题图上用作图的方法求出可以看到的刻度尺的部位，请保留作图痕迹． 14、如图所示一束光从半球面上的A 点沿半径方向射入半球形玻璃砖，已知半球形玻璃砖的球心为O，且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。 15、如图所示，由发光点S发出的某一条光线射到空气和水的界面上，同时发生折射和反射，其反射光线过P点，折射光线过Q点，试在图中按题意画出光路图． 16、李华在洪泽湖乘船游玩时，发现水中有一只青蛙如下图示，他用激光笔照射到了这只青 蛙。请在图中画出李华照射青蛙时的 入射光线、折射光线和反射光线。
2020中考物理----光学专题 【2-1】 （2019?包头）与“立竿见影”现象原理相同的是( ) A．平静湖边，倒影可见B．山间小溪，清澈见底 C．林荫树下，光斑点点D．雨过天晴，彩虹出现 【2-2】 （2018 秋?蚌埠期末）如图，一束光与镜面成30角入射，以垂直纸面的直线为轴绕O 点转动平面镜，使反射光线跟入射光线恰好垂直，则镜面应( ) A．顺时针转动30B．逆时针转动30 C．顺时针转动15D．逆时针转动15 【2-3】 （2019?阜新一模）高度为 160 厘米的人站在离平面镜 150 厘米处，他要在竖直墙上的平面镜中看到自己站立时的全身像，平面镜的长度至少应该是( ) A．160 厘米B．150 厘米C．80 厘米D．任意长度
【2-4】 （2019 春?靖江市月考）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，把蜡烛和光屏固定在光具上，当移动透镜分别距光屏6cm 和34cm 均可在光屏上得到清晰像。下列判断正确的是( ) A.透镜距光屏34cm 时成缩小的实像 B.蜡烛和光屏的距离为 40cm C.透镜的焦距范围为3cm f 6cm D.如将蜡烛和光屏的位置互换，透镜仍可在上述两位置成像，且像的性质不 变
答案解析 【2-1】 （2019?包头）与“立竿见影”现象原理相同的是( ) A．平静湖边，倒影可见B．山间小溪，清澈见底 C．林荫树下，光斑点点D．雨过天晴，彩虹出现 【解答】解：“立竿见影”是由于光的直线传播形成的。 A 、平静的湖面相当于平面镜，倒影属于平面镜成像，是利用光的反射，故A 不符合题意； B 、小溪底部反射的光线从水中斜射出后，发生了折射，然后进入人的眼睛，人看到的小溪的底部是变浅的，故B 不符合题意。 C 、林荫树下，光斑点点，是由于光的直线传播形成的，与“小孔成像”形成原因相同。故C 符合题意。 D 、雨过天晴，天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象，即光的折 射，故D 不符合题意；故选：C 。
精品文档 F F F F 光学作图题专练 （一）光的反射做图 1.一束光线射到平面镜上，与镜面夹角30°，将镜面沿顺时针方向旋转10°，则入射角的大小为________，反射光线与入射光线的夹角是________。 提示：光线与镜面夹角是30°，有A 、B 两种情况： 30 30 A B 2. 请你确定图中平面镜的位置 3.请你在黑箱中填入合适的镜面，并将光路补充完整 4、作出下列反射光路。 （二）光的折射作图 1.大致确定从水中S 点发出的光进入空气中的光路，并在图中画出来． 2. 一束光线AO 从玻璃斜射到玻璃和空气分界面上，（如图所示）请在图中作出该束光线在界面上的反射光线和折射光线的大致光路。 3. 如图所示，一条光线斜射到厚玻璃板上，试画出光线经过玻璃板上、下两个表面产生的折射光线的示意图． 4. 如图所示，一条光线斜射到垂直于水面放置的平面镜上，试画出反射光线及这条反射光线射入水中后的大致传播方向． 3、 潜在水中的人看岸上的物体比实际的物体变高了还是变矮了？作图说明。 （三）平面镜成像做图 1.如图所示，S 是一点光源，试作出反射光过点A 的光线。 2.如图所示是由发光点S 发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中确定发光点S 的位置 3．一束太阳光与水平面成60°角射入井中，要利用平面镜将阳光沿竖直方向照亮井底，平面镜与水平面的夹角应为_______。 4、如图水平桌面上有一个小球向镜面滚去，要使平面镜中的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面的夹角α＝______。 5、在图中S 为一光源，要使它发出的光线经镜面反射后通过P 点，试做出光路图。 6、如图所示，发光点S 在平面镜MN 中的像为S1，当平面镜转过一定角度后，它的像为S2，请你利用平面镜成像特点，画出转动后平面镜的大致位置。 7、如图，S1是发光点经平面镜所成的像，若将平面镜转动一个位置，发光点的像变成了S2试确定平面镜的新位置。 8.作出AB 物体在平面镜中所成的像。 9.作出潜望镜的光路图。 。 10.透镜作图题 1). 请完成光路图。 A S S P
1.【谈笑风生】 拼音：tán xiào fēng shēng 释义：形容谈话谈得高兴而有风趣。 2.【三部曲】 拼音：sān bùqǔ 释义：最初指情节连贯的三部悲剧，后泛指三部内容各自独立而又互相连贯的文学作品。如 3.【蹉跎】 拼音：cuōtu? 释义：光阴白白地过去。 4.【炙热】 拼音：zhìra 释义：像火烤一样的热，形容极热。 5.【螟蛉】 拼音：míng líng 释义：螟蛾的幼虫。 6.【踬仆】本周全民焐热冰封词汇 拼音：zhìpū 释义：跌倒。 7.【长年累月】 拼音：cháng nián lěi yua释义：形容很长时间。8.【濯濯】拼音：zhu?zhu? 释义：形容山上光秃秃的，没有树木。9.【妥帖】 拼音：tuǒtiē 释义：妥当合适。10.【涵洞】 拼音：hán d?ng
释义：为了使公路顺利通过水渠而不妨碍交通，修筑于路面以下的过水通道，作用和桥类似，但一般孔径较小。11.【专横跋扈】 拼音：zhuān hang báhù释义：独断专行，蛮横霸道。12.【蒜薹】 拼音：suàn tái 释义：蒜的花轴，嫩的可以吃。13.【摧颓】 拼音：cuītuí 释义：蹉跎，失意。异形词：摧隤14.【醴】 拼音：lǐ 释义：一种甜酒。 15.【闺闼】拼音:：guītà 释义：指家门、家庭。”16.【运筹帷幄】 拼音：yùn ch?u w?i w? 释义：指在帐幕中谋划计策。后指在后方指挥、谋划。17.【干谒】拼音：gān ya 释义：因有所企图或为某种目的而求见显达的人。18.【平添】 拼音：píng tiān 释义：指自然而然地或无端地增添。19.【木橛】 拼音：mùju? 释义：短木桩。20.【燔】 拼音：fán 释义：烧，烤。
学科教师辅导讲义 年级：初二学员姓名：辅导科目：物理学科教师：老师授课类型复习学习内容光学单元总复习 教学内容 一、选择题 1、如图1所示，下列属于光的直线传播形成的是（ D ） 2、当光垂直射到平面镜上，其反射角为（ A ） A. 0o B. 30o C. 45o D. 90℃ 3、小明身高为1.5m．站立在平面镜前2m处，他以0.1m/s的速度远离平面镜，2秒后，他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是（ D ） A．1.5m，像变大B．2m，像变小C．3.6m，像不变D．4.4m，像不变 4、一个挂钟正对着平面镜，在镜子里看到挂钟指示的时间是10时45分，如图4，则挂钟实际指示的时间应是( D ) A．10时45分；B．7时15分；C．7时45分；D．1时15分。 5、光线从空气斜射入水中，若入射角为32°，则折射角为（ B ） A．0°B．23°C．32°D．45 ° 6．在图6所示的光学元件成像情况中，正确的是（ B ） 7、物体放在凸透镜的主光轴上距透镜30厘米处，透过透镜看到一个正立、放大的像，则该透镜的焦距可能为（ A ）A．40厘米B．30厘米C．20厘米D．10厘米 8当烛焰离凸透镜12厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像。当烛焰离凸透镜8厘米时，所成的像（ C ） A、一定是倒立放大的实像 B、可能是倒立缩小的实像 C、可能是正立放大的虚像 D、可能是正立等大的虚像 二、填空题 1、白光透过三棱镜，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象称之为，这种现象是17世纪英国科学 A 水中倒影 B 照镜子 C 铁棒“断折”了 D 人在屏幕上的影子 图1 图4 A B C D 图6
1 光学作图专题 一、作图题 1、如图10中S 是发光点， S ′经凸透镜所在的虚像。 (1)画出入射光线SA 的折射光线的位置。(2)作图确定此透镜的焦点。 2、（1）如图下左所示，F 1、F 2为凸透镜焦点。CF 2是经凸透镜折射后的光线，AB 为一过焦点且与主光轴垂直的平面镜，请画出CF 2进入凸透镜前的入射光线和经平面镜反射后的光线。 (2)如图下右所示，一个人站在河岸上，在B 点位置可以看到对岸上发射塔的塔尖A 在水中的倒影A ′，完成光路图（保留作图痕迹）． 3、请你在下图两个虚线框内分别画出一个适当的光学器件，使它能够满足图中改变光路的要求，并补齐光路。 4、平面镜、凸透镜、凹透镜都可以使一细束光的光路发生如图的改变．请在图（A ）（B ）（C ）中分别画出示意图． 5.如图所示,是探究凸透镜成像规律实验时,光屏上所得到的像.请你在图上大致画出其所对应的物体. 6、如图所示，OO ′为凸透镜的主光轴，S ′为点光源S 经凸透镜成的像，SA 为光源S 发出的一条光线，请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线SA 通过凸透镜的光路图． 7、如图所示，B 为发光点A 通过凸透镜所成的像，试通过作图画出凸透镜的光心O 及两个焦点F 的位置； 8、体温表上部既是三棱又是圆柱面，并且有一个面涂成乳白色，其中AB 为水银柱的直径。请作图说明其看到的像的光路图。 9、如图，黑箱内有一只焦距为3cm 的凸透镜和一只平面镜，请你画出黑箱内的光路图，并标出平面镜上入射角的度数。
2 10、如图11所示，由发光点A 发出的光射到水面上，同时发生反射和折射，反射光线经过S 点，试在图中画出入射光线、反射光线和大致的折射光线． 11、按照题目要求完成作图： （1）通过细管可以看见水底的物块，但从细管穿过的直铁丝，却碰不上物块。请在图10中作出通过细管看见物块的入射光线。 12、如图所示为一个等腰直角玻璃砖，一束光线从一个直角边AB 垂直入射。请你画出该光线从AB 边折射进入玻璃砖，从斜边AC 反射后从另一个直角边BC 出射的光路图。 13、如右图所示，AB 表示一水平放置的平面镜，P 1P 2是呈水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜)，MN 是屏，三者相互平行，屏MN 上的ab 表示一条缝(即ab 之间是透光的)，某人眼睛紧贴米尺上小孔S ，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度，试在题图上用作图的方法求出可以看到的刻度尺的部位，请保留作图痕迹． 14、如图所示一束光从半球面上的A 点沿半径方向射入半球形玻璃砖，已知半球形玻璃砖的球心为O ，且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。 15、如图所示，由发光点S 发出的某一条光线射到空气和水的界面上，同时发生折射和反射，其反射光线过P 点，折射光线过Q 点，试在图中按题意画出光路图． 16、李华在洪泽湖乘船游玩时，发现水中有一只青蛙如下图示，他用激光笔照射到了这只青蛙。请在图中画出李华照射青蛙时的入射光线、折射光线和反射光线。
高考物理专题复习 光学 【命题趋向】 10年考试大纲几何光学对光的直线传播、光导纤维、光的色散等考点为Ⅰ类要求，对光的反射和平面镜成像作图法、光的折射和全反射等考点均为Ⅱ类要求；物理光学对光的本性学说、光的干涉、光的衍射、光的偏振、光谱光谱分析和电磁波谱、光的波粒二象性和物质波、激光等考点为Ⅰ类要求，光电效应和爱因斯坦光电效应方程为Ⅱ类要求。 几何光学的考查重点在光的折射定律，预计在2011年高考中，几何光学出题的可能性非常大，折射定律及全反射问题仍是出题热点。高考对物理光学的考查在光的波动性的各种特性，预计在2011年高考中，物理光学出题的可能性也非常大，光的特性的考查可能结合具体技术应用，光电效应现象及其解释光子说也将是出题的热点。 【考点透视】 一、几何光学 1．光的反射及平面镜成像：光的反射遵守反射定律，平面镜成成等大正立的虚像，像和物 关于镜面对称。 2．光的折射、全反射和临界角：重点应放在能应用光的折射定律和全反射的原理解答联系 实际的有关问题。 3．用折射规律分析光的色散现象：着重理解两点：其一，光的频率（颜色）由光源决定， 与介质无关；其二，同一介质中，频率越大的光折射率越大。 二、光的本性 1．光的波动性：光的干涉、衍射现象表明光具有波动性，光的偏振现象说明光波为横波， 光的电磁说则揭示了光波的本质——光是电磁波。在电磁波谱中，波长从大到小排列顺 序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、γ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，但各种电磁波产生机理不同，表现出来的性质也不同。 2．光的粒子性 （1）光电效应：在光的照射下，从物体发射出电子（光电子）的现象。其规律是：任何 金属都存在极限频率，只有用高于极限频率的光照射金属，才会发生光电效应现象。在 入射光的频率大于金属极限频率的情况下，从光照射到逸出光电子，几乎是瞬时的。光 电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与光强无关。单位时间内逸出的光电子 数与入射光的强度成正比。 （2） 光子说：即空间传播的光是一份一份地进行的，每一份的能量等于νh （ν为光子 的频率），每一份叫做一个光子。光子说能解释光电效应现象。爱因斯坦光电方程 W h mv m -=ν22 1 3．光的波粒二象性：光的干涉、衍射说明光具有波动性，光电效应现象表明光具有粒子性， 因此光具有波粒二象性。 【例题解析】 题型一 光的反射、光的折射和全反射 题型特点：题目主要考查光的反射定律、光的折射定律和全反射的基本应用，考查对重 要物理现象和物理规律的掌握情况。
九年级物理总复习测试光学综合 一、填空题 1. 古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象：“池水映明月”说的就是光的现象。 2. 身高1.6m的体操运动员站在平面镜前3m处，他在镜中的像离镜______m，所成的像是____立的虚像，像高______m，这时运动员和他的像的距离是m。 3. 一束光线与水平放置平面镜成40°角,这束光线的反射角为________，入射光线不变,转动平面镜,使入射角增大10°，这时反射光线与入射光线的夹角为__________。 4. 在空碗里放一枚硬币，当碗盛满水时，看上去碗底的硬币深度要比实际深度 要些（选填：深、浅），这是由于光的的缘故。 5．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。图1光路中，一光束与液面的夹角为40°，则反射角的大小为_____；当液面升高时，光电屏上的光斑S将向_____(选填“左”或“右”)移动。 6. 如图2所示中ａ、ｂ、ｃ是从空气射向水中的三条光线，ＯＡ是其中一条的折射光线．则是ＯＡ的入射光线。 7. 早晨，我们看见太阳的视位置比它的实际位置要高一些（如图所示），这是光 的现象；当一个人逐渐向平面镜靠近时，他的像将（填“变大”、“变小”“不变”）。 图3 图1 图2 8. 用焦距是１０cm的凸透镜使烛焰在光屏上成倒立、缩小的实像，蜡烛到凸透镜的距离应该大于cm；当蜡烛到凸透镜的距离小于cm时，透过凸透镜能看到正立、放大的像。 9. 如图4所示，为了检查一块木板的棱是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿梭的长度方向看去，这是利用了原理．要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜处． 10．如图5所示，用步枪进行瞄准练习时，当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺衡三者重合时，就认为三者是在同一条直线上了，这是根据的道理。 图4 图5 11．一个凸透镜的焦距是10cm，将物体放在距透镜40cm处，可以在凸透镜另一侧的光屏上得到________、________的实像，________机就是利用这个原理做成的。 12. 在探究“凸透镜成像规律”时，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏同轴等高。在轴上无论怎样移动光屏，光屏上也承接不到烛焰所成的像，其原因是__________________________________
中考物理光学复习专题 班姓名 一、选择题： 1．生活中的光现象丰富多彩。如图1所示的四种光现象中，属于光的直线传播形成的是（） 2．如图所示的四个现象中，利用了光的反射现象的是（） A．放大的字 B．水中倒影 C．手影 D．森林中的太阳光 3．如图2所示的现象中，属于光的反射的是（） 4．下列各种现象中，属于光的反射现象的是（） 5．以下现象中，属于光的反射的是（） A．日食和月食 B．插入水中的筷子变“弯”了 C．水中的倒影 D．雨后的彩虹 6．下列光现象中，属于光的反射的是 A．立竿见影B。能从各个方向看到黑板上的字 C．小孔成像D。斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折了 18.如图是我市荣获“联合国教科文组织亚太地区文化遗产保护卓越奖”的庆 元后坑木拱廊桥，其在水中形成的“倒影”是由于 A.光的折射 B.光的反射 C.光的直线传播 D.光的漫反射 7．关于光的反射，下列说法正确的是（） A. 当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为20° B. 入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线 C. 入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5° D. 镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律 8．如图，在观察平面镜成像的实验中，下列叙述错误的是 A橡皮泥在平面镜中成的像是虚像 B平面镜成像遵循光的反射规律 C橡皮泥与像的连线与镜面垂直 D把橡皮泥移近平面镜时，它的像会远离平面镜 9．下图中画出了光线射到空气与水的界面处发生折射和反射的四幅光路图，其中正确的光路图 是 A B C D 10．在没有其他光照的情况下，舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上， 观众看到她（） A.全身呈蓝色 B.全身红色 C.上衣呈红色，裙子呈蓝色 D.上衣呈红色，裙子呈黑色 11．如图所示，一束光线斜射人容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程 中，光斑将（） A ．向左移动后静止 B ．向右移动后静止 C ．先向左移动再向右移动 D ．仍在原来位置
金星轨道 甲 乙 丙 丁 地球 太阳 初中物理光学部分专题训练 一．作图题 1．作出下列各图的入射光线（或反射光线、镜面），并标出第1、2图的入射角、 反射角。 2．作出下列各图的入射光线（或折射光线），并标出第1、2图的入射角、折射角。 3．如图1所示S 为发光点，MN 为平面镜，请画出由S 点发出并经平面镜反射后 通过Ａ点的光线。 4．根据平面镜成像的特点，在图2中作出物体AB 在平面镜MN 中的像(要求保留 作图痕迹)。 5．在图3、图4中完成光路。 二．选择题 1．下面说出是一些光学知识的应用实例，其中应用光的直线传播的实例是 （ ） A ．渔民用渔叉叉前方水中的鱼时，将渔叉对着稍低于所看到的鱼的位置叉去 B ．在潜水艇中，用潜望镜观察水面上的景物 C ．木工为了检查一块木板的楞是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿楞 的长度方向看过去 D ．照相机的制作原理 2．2004年6月8日下午在我国发生了“金星凌日”的天文奇观。“金星 凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的现象，它的产生和日食的道理 相同。图5为发生“金星凌日”现象时的示意图，图金星的位置在（ ） A ．甲 B ．乙 C ．丙 D ．丁 3．下列事例中属于光的折射现象的是（ ） A ．阳光照射浓密树叶，在地面出现光斑 B ．潜水员在水面下看岸上的景 物“升高了” C ．人们在湖边看到“白云”在水中飘动 D ．人能从各个方向看见本身不 发光桌椅 4．秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为：（ ） A ．星星在运动 B ．地球在绕太阳公转 C ．地球在自转 图1 （图1） F F （图4） （图2） 空气 水 空气 水 F F （图3） 空气 玻璃 （图5）
光学作图题专练 （一）光的反射做图 1.一束光线射到平面镜上，与镜面夹角30°，将镜面沿顺时针方向旋转10°，则入射角的大小为________，反射光线与入射光线的夹角是________。 提示：光线与镜面夹角是30°，有A 、B 两种情况： A B 2. 请你确定图中平面镜的位置 3.请你在黑箱中填入合适的镜面，并将光路补充完整 4、作出下列反射光路。 （二）光的折射作图 1.大致确定从水中S 点发出的光进入空气中的光路，并在图中画出来． 2. 一束光线AO 从玻璃斜射到玻璃和空气分界面上，（如图所示）请在图中作出该束光线在界面上的反射光线和折射光线的大致光路。 3. 如图所示，一条光线斜射到厚玻璃板上，试画出光线经过玻璃板上、下两个表面产生的折射光线的示意图． 4. 如图所示，一条光线斜射到垂直于水面放置的平面镜上，试画出反射光线及这条反射光线射入水中后的大致传播方向． 3、 潜在水中的人看岸上的物体比实际的物体变高了还是变矮了？作图说明。 （三）平面镜成像做图 1.如图所示，S 是一点光源，试作出反射光过点A 的光线。 2.如图所示是由发光点S S 的位置 3．一束太阳光与水平面成60°角射入井中，要利用平面镜将阳光沿竖直方向照亮井底，平面镜与水 平面的夹角应为_______。 4、如图水平桌面上有一个小球向镜面滚去，要使平面镜中的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面的夹角α＝______。 5、在图中S 为一光源，要使它发出的光线经镜面反射后通过P 点，试做出光路图。 6、如图所示，发光点 S 在平面镜MN 中的像为S1，当平面镜转过一定角度后，它的像为 S2，请你利用平面镜成像特点，画出转动后平面镜的大致位置。 7、如图，S1是发光点经平面镜所成的像，若将平面镜转动一个位置，发光点的像变成了S2试确定平面镜的新位置。 8.作出AB 物体在平面镜中所成的像。 9.作出潜望镜的光路图。 。 10. 透镜作图题 1). 请完成光路图。 A S S P
光学专题 【知识概况】 【例题详解】 例题1 如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC ，两者的AC 面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束O 垂直于AB 面入射，在图示的出射光线中 ( ) A ．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能 B ．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能 C ．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能 D ．只能是4、6中的某一条 分析：光线由左边三棱镜AB 面射入棱镜，不改变方向；接着将穿过两三棱镜间的未知透明介质进入右边的三棱镜，由于透明介质的两表面是平行的，因此它的光学特性相当于一块两面平行的玻璃砖，能使光线发生平行侧移，只是因为它两边的介质不是真空，而是折射率未知的玻璃，因此是否侧移以及侧移的方向无法确定（若未知介质的折射率n 与玻璃折射率玻n 相等，不侧移；若n >玻n 时，向上侧移；若n <玻n 时，向下侧移），但至少可以确定方向没变，仍然与棱镜的AB 面垂直。这样光线由右边三棱镜AB 面射出棱镜时，不改变方向，应为4、5、6中的任意一条。选项B 正确。 例题2 如图1 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： 规律：沿直线传播 小孔成像 本影和半影 日食和月食 现象 同一均匀介质中 光的波粒二象性 光谱 电磁说 光子说 电磁波速为c 能在真空中传播 波动说 光电效应 干涉、衍射 微粒说 波动说 直进、反射、折射 反射、折射 光的本性 几何光学 反射定律 平面镜 球面镜 反射定律的应用 光的反射 两面平行的玻璃砖 棱镜 折射定律 光的色散 全反射 折射定律的应用 光的折射 在两种介质的界面 光学
第二章《光现象》复习提纲 一、光的直线传播 光源：本身能够发光的物体叫光源。分为天然光源和人造光源。 1、光的传播 ①传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。 ②光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播轨迹和方向，这样的直线叫做光线。光线实际上不存在的。 ③光的直线传播的应用及形成的现象： a激光准直 b影子的形成(透明的物体不能形成影子) c日食月食的形成（发生日食时，月球在太阳与地球之间） d小孔成像。 小孔成像的特点：倒立的实像，与小孔的形状无关。 2、光的速度 光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s。 在水中为真空中的3/4。玻璃中为真空中的2/3。
1光年=9.46×1015m 光年是长度单位，不是时间单位。 二、光的反射 1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。 2、反射定律： （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面内； （2）反射光线和入射光线分居法线两侧； （3）反射角等于入射角。（反射要说在前面） 光的反射过程中光路是可逆的。 3、反射的分类： ⑴镜面反射——平行光射到光滑平整的物体表面上，反射光线仍平行的反射。镜面反射的条件：反射面光滑平整。 ⑵漫反射——平行光射到凹凸不平的物体表面上，反射光线向着不同方向的反射。漫反射遵守光的反射定律。 区别镜面反射和漫射的方法：站在不同的方位看物体，如亮度差不多，则是漫反射，如明亮程度不同，则是镜面反射。 4、凹面镜和凸面镜 （1 （2 三、平面镜成像
1、平面镜成像特点 ①物和像大小相等②物和像到平面镜的距离相等。③物和像对应点的连线与镜面垂直。④像和物的左右相反。⑤平面镜所成的像是虚像（作图时用虚线） （注意：平面镜中像的大小只与物体有关，只要物体的大小不变，那么像的大小就不会变） 平面镜成像的原理：光的反射定理 2、实像和虚像： 实像：实际光线会聚所成的像，可用光屏承接 虚像：光线的反向延长线的会聚所成的像，不能有光屏承接。 四、光的折射 1、折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。 2、折射规律： （1）折射光线跟入射光线和法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分居法线两侧； （3）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，光从水中或其他介质中斜射入空气中时，折射角大于入射角 光在哪种介质中传播速度越大，那么光在这种介质中与法线的夹角越大
西安高级中学博爱部2014—2015第一学期初二物理周考3 一、选择题（共30小题，每小题2分） 1、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的 距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是 A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜l0cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 2、将物体放在距凸透镜15cm处时，能在光屏上得到物体清晰放大的像，则凸透镜的焦距可能是（） A．5 cm B．10 cm C．15 cm D．20 cm 3、某幻灯机的镜头和幻灯片之间的距离可在10 cm~20 cm之间调节，现因原镜头损坏，则应选用下列哪一个元件做镜头（） A．焦距为5 cm的凸透镜B．焦距为10 cm的凹透镜 C．焦距为10 cm的凸透镜D．焦距为20 cm的凸透镜 4、关于照相机的使用，下列说法正确的是（） A.拍摄远景时，应将镜头向前伸 B.拍摄近景时，应将镜头向前伸 C.晴天拍摄景物时，应开大光圈 D.阴天拍摄景物时，应缩短曝光时间 5、如右图所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像。 若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的 条件下，应该将光屏( ) A. 靠近透镜 B. 远离透镜 C. 靠近透镜和远离透镜都可以 D. 保持在原来的位置 6、下列事例中，能看到物体实像的是（） A．在岸边看到水中游动的鱼B．在电影院看到银幕上的画面 C．通过放大镜看报纸上的字D．在水中通过潜望镜看到水面上的景物 7、光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活中有广泛的应用。下列说法正确的是（） A.借助放大镜看地图，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 B.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这是由于凸透镜对光线有会聚作用 C.照相时，被照相者应站在距镜头一倍焦距和二倍焦距之间 D.人在照镜子时，总是靠近去看，因此时平面镜所成的像变大 8、下面的光路图中正确的是（） 9、下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是： A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像，是光的直线传播的应用 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼，是利用了凹透镜的会聚的作用 C．图丙中，太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
光的直线传播 一、如图1所示，画出点光源S照在不透明物体AB上在光屏MN上出现的影子B A' '； 二、如图2所示，画出井底青蛙在井外的视觉围； 三、如图3所示，画出点光源S照亮窗外的区域 四、如图4所示，画出眼睛能看到窗外的区域 眼睛越靠近孔，看到的视野围越________。 五、如图5所示，画出光源AB经过小孔在光屏MN上的像B A' ' 小孔成像的像的特点： 像的性质：_________的实像， 像的大小：与像到小孔的距离与物到小孔的距离的比值有关，且比值越大，像越______，像的形状：与小孔的大小，形状无光，只与物体的形状有关。 六、如图6所示，画出在室看到室外整棵树全貌的区域。 A B M N S 图1 S S 图3 图2 图4 M N A B 图5 图6
平面镜成像 一、作出电光源S 在平面镜中的所成的像 S ' 二、作出光源AB 在平面镜中所成的像B A '' 四、根据物体AB 及其像B A ''作出平面镜的位置 五、读出上图所示的时钟在平面镜中的时刻分别是__________ 、___________ 六、平面镜前有一个发光点S ，1S 是S 在镜中成的像，当平面镜转动一个角度后，像的位置为2S ，试作出平面镜的位置。 S S A B A B A B A B B A 2 1 S
光的反射（一） 一、在下列反射现象中根据入射光线作出反射光线，并标出入射角和反射角的度数； 二、作出下列反射现象中的入射光线，反射光线或平面镜； 三、已知一束光与水平方向成?30，要使光竖直向下射向井底的青蛙、平面镜应与水平面的夹角为_______，并作出平面镜的位置； 四、潜望镜中两块平面镜平行放置与水平方向成?45夹角，已知一条沿水平方向的入射光线，作出光在潜望镜中的光路； 五、已知一束光与水平面夹角为?60，要使光线沿水平方向射出，平面镜应与水平面夹角为______________，并作图表示； 六、两块平面镜相互成?60角，一束光线与其反射光线重合，但方向相反，求光线与平面镜的夹角=θ_________，完成光路。 ? 30?45? 30?30?60? 60θ
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习附答案 一、选择题 1．以下列出的电磁波中，频率最高的是（） A．无线电波 B．红外线 C．X射线 D． 射线 2．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（） A．d′
A．在电磁波谱中，紫外线的热效应好 B．天空是亮的原因是大气对阳光的色散 C．天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射 D．晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了 6．两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面，只产生两束光线，光路图如图所示，则 A．两束光在水中传播时，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度 B．两束光在水中传播时波长一样 C．两束光线通过同一小孔时，光线Ⅰ的衍射现象更明显 D．光束Ⅰ从水中到空气中频率变大 7．关于电磁场和电磁波理论，下面几种说法中正确的是 A．在电场的周围空间一定产生磁场 B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场 C．振荡电场在周围空间产生振荡磁场 D．交替产生的电磁场形成电磁波，只能在大气中传播 8．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是() A．在电场的周围，一定存在着由它激发的磁场 B．变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波 C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在 D．无线电波的波长小于可见光的波长 9．下列说法正确的是() A．电磁波在真空中以光速c传播 B．在空气中传播的声波是横波 C．光需要介质才能传播 D．一束单色光由空气进入水中，传播速度和频率都改变 10．下列现象中，属于光的色散现象的是（） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C．海市蜃楼现象 D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 11．下图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹．若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以