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1、专题 光学知识导图光学这部分内容在高考中大多数情况下以选择题形式出现，所占比重6/120.也可能考实验：测玻璃的折射率或双缝干涉测波长。2016年第2题6分考查光波的传播条件2015年第9题6分考查测玻璃的折射率2014年第8题6分考查光的折射2013年第2题6分考查光的色散教学目标1. 熟悉并记住光的基础知识，会做光的色散、波动性、粒子性的题目。2. 理解并会应用折射率和双缝干涉解决实验题。题型分类及方法技巧类型一 光的反射、折射和全反射方法点拨：这部分主要注意会画光路图，光密介质中的光线与法线的夹角大；发生全反射的条件：一是光线从光密介质到光疏介质；二是入射角要大于临界角C（sinC=）.
2、例题1：一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率为（ ）4530空气介质 A1.50 B1.41 C0.71 D0.67ABC练习1. 如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角，玻璃三棱镜的折射率为 。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边的中点，对这条光线进入棱镜之后的光路分析正确的是（ ）A. 直接射到AC边上，发生全反射现象B. 直接射到BC边上，发生全反射现象C. 直接射到AC边上，部分光线从AC边射出D. 直接射到BC边上，部分光线从BC边射出练习2. 以往，已知材料的折射率都为正值（n0 ）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工
3、材料，其折射率可以为负值（ n0 ），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角 i 与折射角r 依然满足=n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率 n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )A. B. C. D. 类型二 光的色散和电磁波谱方法点拨：光的色散：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫（红光：三小【折射率小，偏折角小，频率小】；三大【临界角大，波长大，波速大】）；电磁波谱：无线电波（广播、通讯），红外线（遥控、遥感、热效应），可见光（照相），紫外
4、线（杀菌、消毒），X射线（医学），射线（穿透能力最强）。例题2：如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心 O，经折射后分为两束单色光a 和b 。下列判断正确的是( ) A. 玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率B. a 光的频率大于 b 光的频率C. 在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长D. a 光光子能量小于 b 光光子能量练习1：对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是( )A. 在相同介质中，绿光的折射率最大B. 红光的频率最高C. 在相同介质中，蓝光的波长最短D. 黄光光子的能量最小练习2：利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题
5、。IC 卡内部有一个由电感线圈L 和电容 C 构成的 LC 振荡电路。公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC 卡内的线圈 L中产生感应电流，给电容 C 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是( )A. IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B. 仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC 卡才能有效工作C. 若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈 L 中不会产生感应电流D. IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息类型三 光的波动性（干涉、衍射和偏振现象）方法点拨：干涉、衍射、偏
6、振现象说明光具有波动性。干涉：图样宽度均匀，明暗相间；频率相同，振动方向一致时，波程差是半个波长的偶数倍是加强点，奇数倍是减弱点；衍射：图样宽度不一致，中间又宽又亮；发生明显衍射条件：波长比小孔或障碍物的宽度大或者差不多偏振现象：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，这种光叫做偏振光；只有横波才有偏振现象. 光的偏振证明光是横波自然光通过偏振片后，就得到了偏振光；自然光在玻璃等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光.例题3：用双缝干涉的实验装置可以观察到单色光的双缝干涉图样。分别用红、蓝两种单色光和双缝间距为0.18mm、0.36mm的两种双缝挡板进行实验，可以观察到四种不同的干涉图样
7、。下列四个选项中最有可能是蓝色光、双缝间距为0.36mm的干涉图样的是（ ）A. B. C. D.练习1：如图所示的四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）则在下面四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（）A红蓝紫黄B红紫蓝黄C紫黄蓝红D黄紫红蓝练习2：下列说法正确的是（）A光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D光的偏振特
8、征说明光是横波E水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 类型四 光的粒子性（光电效应和康普顿效应）方法点拨：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，这种现象称为光电效应；能否发生光电效应，只与入射光的频率有关，与光照强度和光照时间均无关。例题4: 一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（ ）A增大入射光的频率，金属的逸出功将增大B增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大C增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大D延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大练习1：用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种
9、频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）Aa光的波长一定大于b光的波长B增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大练习2：以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频
10、率为 的普通光源照射阴极 ，没有发生光电效应。换用同样频率 的强激光照射阴极 ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压 ，即将阴极 接电源正极，阳极 接电源负极，在 之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大 ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压 可能是下列的（其中 为逸出功， 为普朗克常量， 为电子电量）( )A. B. C. D. 类型五 测玻璃的折射率方法点拨：这个实验主要考查折射率n=sini/sinr，主要考查实验步骤和实验误差分析。例题5在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确的操作，插好了4枚大头针P1、P2和P3、P4，如图所示。在坐标纸上画出完整的光路图，
11、并标出入射角1和折射角2；玻璃砖对画出的光路图进行测量，求出该玻璃的折射率n=_（结果保留2位有效数字）。甲练习1：用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。 这块玻璃砖的折射率n=_（用图中字母表示）。 如果有几块宽度d不同的玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度d较_（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 练习2：（1）如图1所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和
12、P2的像。此后正确的操作步骤是 。（选填选项前的字母）A插上大头针P3，使P3挡住P2的像B插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C插上大头针P4，使P4挡住P3的像D插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、 P4的位置（图中已标出）。为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图甲、乙所示。在图2中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图 （选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n= （用代表线段长度的字母ED、FG表示）。图1P1P2P3P4BAC图2BACDEGFO甲BACDEGO
13、乙F类型六 双缝干涉测波长方法点拨：这个实验主要考察条纹间距公式x=，注意实验器材的顺序，以及条纹间距x的计算。例题6 “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。乙光源滤光片单缝双缝遮光管测量头甲0202515丙 如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数x2=_mm；已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式=_； （用题目中给出的字
14、母表示）对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取_或_的方法。练习1：在“用双缝干涉测光的波长”实验中：（1）分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比x1x2（填“”“”或“=”）；（2）若实验中双缝之间的距离为1.50mm，双缝到屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第4条亮条纹中心间的距离为0.980mm，则该光的波长为nm；（3）若实验中，将单缝s从双缝s1、s2的中央对称轴的位置稍微向下移动（如图2），则A不会出现干涉条纹B仍然产生干涉条纹，且中央亮纹的位置不变C仍然产生干涉条纹，且中央亮纹的位置略上移D仍然产生干涉条纹，且中央亮纹的位置略下移练习2：某同学用双缝干涉装罝测量某单色光的波长，实验装置如图（甲）所示已知单缝与双缝间的距离L1=80mm，双缝与屏的距离L2=720mm，双缝间距d=0.36mm用测量头来测量亮纹
