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高考物理光學知識點
翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯課題： 光的傳播(幾何光學)規律
光的直線傳播．光的反射
一、光源
1．定義：能夠自行發光的物體．
2．特點：光源具有能量且能將其它形式的能量轉化為光能，光在介質中傳播就是能量的傳播．
二、光的直線傳播
1．光在同一種均勻透明的介質中沿直線傳播，各種頻率的光在真空中傳播速度：c＝3×108m/s；
各種頻率的光在介質中的傳播速度均小於在真空中的傳播速度，即 v說明：
① 直線傳播的前提條件是在同一種介質，而且是均勻介質。否則，可能發生偏折。如從空氣進入水中（不是同一種介質）；「海市蜃樓」現象（介質不均勻）。
② 同一種頻率的光在不同介質中的傳播速度是不同的。不同頻率的光在同一種介質中傳播速度一般也不同。在同一種介質中，頻率越低的光其傳播速度越大。
根據愛因斯坦的相對論光速不可能超過c。
③ 當障礙物或孔的尺寸和波長可以相比或者比波長小時，發生明顯的衍射現象，光線可以偏離原來的傳播方向。
④ 近年來（1999-2023年）科學家們在極低的壓強（10-9pa）和極低的溫度（10-9k）下，得到一種物質的凝聚態，光在其中的速度降低到17m/s，甚至停止運動。
2．本影和半影
（l）影：影是自光源發出並與投影物體表面相切的光線在背光面的後方圍成的區域．
（2）本影：發光面較小的光源在投影物體後形成的光線完全不能到達的區域．
（3）半影：發光面較大的光源在投影物體後形成的只有部分光線照射的區域．
（4）日食和月食：人位於月球的本影內能看到日全食，位於月球的半影內能看到日偏食，位於月球本影的延伸區域（即「偽本影」）能看到日環食．當地球的本影部分或全部將月球反光面遮住，便分別能看到月偏食和月全食．
具體來說：若圖中的p是月球，則地球上的某區域處在區域a內將看到日全食；處在區域b或c內將看到日偏食；處在區域d內將看到日環食。若圖中的p是地球，則月球處在區域a內將看到月全食；處在區域b或c內將看到月偏食；由於日、月、地的大小及相對位置關係決定看月球不可能運動到區域d內，所以不存在月環食的自然光現象。
3.用眼睛看實際物體和像
用眼睛看物或像的本質是凸透鏡成像原理：角膜、水樣液、晶狀體和玻璃體共同作用的結果相當於乙隻凸透鏡。發散光束或平行光束經這只凸透鏡作用後，在視網膜上會聚於一點，引起感光細胞的感覺，通過視神經傳給大腦，產生視覺。
①圖中的s可以是點光源，即本身發光的物體。
②圖中的s也可以是實像點（是實際光線的交點）或虛像點（是發散光線的反向延長線的交點）。
③入射光也可以是平行光。
以上各種情況下，入射光線經眼睛作用後都能會聚到視網膜上一點，所以都能被眼看到。
三、光的反射
1． 反射現象：光從一種介質射到另一種介質的介面上再返回原介質的現象．
2．反射定律：反射光線跟入射光線和法線在同一平面內，且反射光線和人射光線分居法線兩側，反射角等於入射角．
3．分類：光滑平面上的反射現象叫做鏡面反射。發生在粗糙平面上的反射現象叫做漫反射。鏡面反射和漫反射都遵循反射定律．
4．光路可逆原理：所有幾何光學中的光現象，光路都是可逆的．
四．平面鏡的作用和成像特點
（1）作用：只改變光束的傳播方向，不改變光束的聚散性質．
（2）成像特點：等大正立的虛像，物和像關於鏡面對稱．
（3）像與物方位關係:上下不顛倒,左右要交換
散光的折射、全反射
一、光的折射
1．折射現象：光從一種介質斜射入另一種介質，傳播方向發生改變的現象．
2．折射定律：折射光線、入射光線跟法線在同一平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．
3．在折射現象中光路是可逆的．
二、折射率
1．定義：光從真空射入某種介質,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介質的折射率．注意：指光從真空射入介質．
2．公式：n=sini/sinγ，折射率總大於1．即n＞1．
3.各種色光性質比較：紅光的n最小，ν最小，在同種介質中（除真空外）v最大，λ最大，從同種介質射向真空時全反射的臨界角c最大，以相同入射角在介質間發生折射時的偏折角最小（注意區分偏折角和折射角）。
4．兩種介質相比較，折射率較大的叫光密介質，折射率較小的叫光疏介質．
三、全反射
1．全反射現象：光照射到兩種介質介面上時，光線全部被反射回原介質的現象．
2．全反射條件：光線從光密介質射向光疏介質，且入射角大於或等於臨界角．
3．臨界角公式：光線從某種介質射向真空（或空氣）時的臨界角為c，則sinc=1/n=v/c
四、稜鏡與光的色散
1.稜鏡對光的偏折作用
一般所說的稜鏡都是用光密介質製作的。入射光線經三稜鏡兩次折射後，射出方向與入射方向相比，向底邊偏折。(若稜鏡的折射率比稜鏡外介質小則結論相反。
)作圖時盡量利用對稱性(把稜鏡中的光線畫成與底邊平行)。
由於各種色光的折射率不同，因此一束白光經三稜鏡折射後發生色散現象，在光屏上形成七色光帶（稱光譜）（紅光偏折最小，紫光偏折最大。）在同一介質中，七色光與下面幾個物理量的對應關係如表所示。
光學中的乙個現象一串結論
2.全反射稜鏡
橫截面是等腰直角三角形的稜鏡叫全反射稜鏡。選擇適當的入射點，可以使入射光線經過全反射稜鏡的作用在射出後偏轉90o（右圖1）或180o（右圖2）。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發生全反射。
3.玻璃磚
所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的稜柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：
⑴射出光線和入射光線平行；
⑵各種色光在第一次入射後就發生色散；
⑶射出光線的側移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關；
⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。
4.光導纖維
全反射的乙個重要應用就是用於光導纖維（簡稱光纖）。光纖有內、外兩層材料，其中內層是光密介質，外層是光疏介質。光在光纖中傳播時，每次射到內、外兩層材料的介面，都要求入射角大於臨界角，從而發生全反射。
這樣使從乙個端麵入射的光，經過多次全反射能夠沒有損失地全部從另乙個端麵射出。
五、各光學元件對光路的控制特徵
(1)光束經平面鏡反射後，其會聚（或發散）的程度將不發生改變。這正是反射定律中「反射角等於入射角」及平面鏡的反射面是「平面」所共同決定的。
(2)光束射向三稜鏡，經前、後表面兩次折射後，其傳播光路變化的特徵是：向著底邊偏折，若光束由複色光組成，由於不同色光偏折的程度不同，將發生所謂的色散現象。
(3)光束射向前、後表面平行的透明玻璃磚，經前、後表面兩次折射後，其傳播光路變化的特徵是；傳播方向不變，只產生乙個側移。
(4)光束射向透鏡，經前、後表面兩次折射後，其傳播光路變化的特徵是：凸透鏡使光束會聚，凹透鏡使光束發散。
六、各光學鏡的成像特徵
物點發出的發散光束照射到鏡面上並經反射或折射後，如會聚於一點，則該點即為物點經鏡面所成的實像點；如發散，則其反向延長後的會聚點即為物點經鏡面所成的虛像點。因此，判斷某光學鏡是否能成實（虛）像，關鍵看發散光束經該光學鏡的反射或折射後是否能變為會聚光束（可能仍為發散光束）。
（1）平面鏡的反射不能改變物點發出的發散光束的發散程度，所以只能在異側成等等大的、正立的虛像。
（2）凹透鏡的折射只能使物點發出的發散光束的發散程度提高，所以只能在同側成縮小的、正立的虛像。
（3）凸透鏡折射既能使物點發出的發散光束仍然發散,又能使物點發出發散光束變為聚光束,所以它既能成虛像,又能成實像。
七、幾何光學中的光路問題
幾何光學是借用「幾何」知識來研究光的傳播問題的，而光的傳播路線又是由光的基本傳播規律來確定。所以，對於幾何光學問題，只要能夠畫出光路圖，剩下的就只是「幾何問題」了。而幾何光學中的光路通常有如下兩類：
（1）「成像光路」——一般來說畫光路應依據光的傳播規律，但對成像光路來說，特別是對薄透鏡的成像光路來說，則是依據三條特殊光線來完成的。這三條特殊光線通常是指：平行於主軸的光線經透鏡後必過焦點；過焦點的光線經透鏡後必平行於主軸；過光心的光線經透鏡後傳播方向不變。
（2）「視場光路」——即用光路來確定觀察範圍。這類光路一般要求畫出所謂的「邊緣光線」，而一般的「邊緣光線」往往又要借助於物點與像點的一一對應關係來幫助確定。
翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯課題： 光的波動性
光的波動性(光的本性)
一、光的干涉
一、光的干涉現象
兩列波在相遇的疊加區域，某些區域使得「振動」加強，出現亮條紋；某些區域使得振動減弱，出現暗條紋。振動加強和振動減弱的區域相互間隔，出現明暗相間條紋的現象。這種現象叫光的干涉現象。
二、產生穩定干涉的條件：
兩列波頻率相同，振動步調一致(振動方向相同)，相差恆定。兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源
1.產生相干光源的方法（必須保證相同）。
⑴利用雷射 (因為雷射發出的是單色性極好的光)；
⑵分光法(一分為二)：將一束光分為兩束頻率和振動情況完全相同的光。(這樣兩束光都**於同乙個光源,頻率必然相等)
下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖點(或縫)光源分割法：楊氏雙縫(雙孔)干涉實驗；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．雙縫干涉的定量分析
如圖所示，縫屏間距l遠大於雙縫間距d，o點與雙縫s1和s2等間距，則當雙縫中發出光同時射到o點附近的p點時，兩束光波的路程差為 δ=r2－r1；由幾何關係得：r12=l2+(x－)2， r22=l2+(x+)2.
考慮到 l》d 和 l》x，可得 δ=.若光波長為λ，
⑴亮紋：則當δ=±kλ(k=0,1,2,…) 屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍時，兩束光疊加干涉加強；
高考物理知識點
第一講物體的平衡問題的分析方法。一 知識網路 二 熱點透析 一 三個模型的正確理解 1 輕繩 1 不可伸長 沿繩索方向的速度大小相等 方向相反。2 不能承受壓力，拉力必沿繩的方向。3 內部張力處處相等，且與運動狀態無關。2 輕彈簧 1 約束彈簧的力是連續變化的，不能突變。2 彈力的方向沿軸線。3 任...
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