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光学专题复习 ［基本知识点回顾］ 一. 知识框架 （一）对光传播规律的研究——几何光学 （二）光的本性——物理光学 （一）几何光学重点知识总结 （1）光的直线传播规律 条件：同种、均匀介质 （2）光的反射定律 注：无论是镜面反射或漫反射，对每条反射光线都遵循反射定律。 （3）光的折射定律，特例：光从真空（空气）射入介质时，则 特例： （4）光的独立传播定律：几束光在同一介质中传播时虽屡屡相交，但互不扰乱，保持各自的方向继续传播。 （5）光路可逆原理：当光线逆着原来的反射线或折射线方向入射时，将逆着原来的入射线方向反射或折射。 （6）几点注意： ①光射到两种介质界面上，一般情况下都是既有反射，又有折射，因此需考虑每一条可能的光线（包括垂直入射时按原路返回的反射光） ②折射率反映了介质的折光本领，取决于光在真空和介质中的传播速度，即 所以，测定了介质的折射率，即可算出光在介质中的速度。 ③全反射的条件 1）光从介质射向真空（空气）； 2）入射角等于或大于临界角 3）条件应用：光线从光密介质射至光疏介质的界面时，首先要检查一下临界角，然后才能确定光线的实际传播路径。 2. 几何光学器件对光路控制作用对比表： 几点说明： ①用平面镜控制反射光线去向的相关题型： 1）给出入射光线方向与反射光线去向，要求找镜位； 2）镜旋转反射光线改变 ②光线通过平行透明板的侧移距的相关因素： 表达式： 说明d与玻璃板厚度z，玻璃材料折射率n和入射角i有关系。 ③不同色光光路与成像差异的对比： 3. 光学器件（平面镜、透镜）的成像 ①平面镜成像作图与成像计算。 题型：1）平面镜尺寸的设计 2）平面镜尺寸对像长的限制 3）有一定厚度平面镜成像设计 4）平面镜视场 ②透镜的成像作图法。——例图（用焦平面和到光轴法） （二）光的本性——物理光学重点知识 1. 对光本性的认识：光是具有电磁本质的物质。具有波粒二象性，波长较大时波动性明显，波长很小时微粒性明显。 2. 光的波动性 （1）光的干涉（现象及条件） （2）光的衍射： ①现象：（a）圆斑衍射 （b）圆孔衍射 （3）色散，光谱，电磁波谱 （4）光谱比较表： 光谱比较表 电磁波波谱对比表 3. 光的粒子性的重点知识 （1）光电效应现象 （2）光电效应实验规律（四条） 二. 重点知识规律回顾 重要规律对比表 规律 主要内容 说明 （1）光的直线传播定律 光在均匀介质中，总是沿直线传播的。 在同一种介质中光线不一定直线传播。 （2）光的反射定律 “三线”共面，“两线”对称，“两角”相等。 “三线”为入射、反射与法线，入、反射线关于法线对称，反射角等于入射角。 （3）平面镜成像规律 像与物以镜面为对称，像与物大小一样，恒为虚像。 即－v=u，v像距，u物距，可依据反射定律作图成像。 （4）光的折射定律 “三线”共面、两线不共介质“两角”正弦成正比， n(折射率) i是入射线与法线间的夹角。 γ是折射线与法线间的夹角。 c是光在真空中的速度， v是光在介质中的速度。 （5）全反射规律 只有反射光线，没有折射光的现象。光线由介质进入真空 产生全反射的条件（1）光线从光密介质射向光疏介质（2）入射角（临界角） （6）光的色散规律 复色光通过三棱镜分解为单色光，δ为偏折角，，紫色光偏折角最大 由于同一介质不同色光的传播 速度不同，则 *（7）透镜成像规律 ，根据实验、作图及公式计算得出： ①u(物距)，则v(像距)；由光路可逆性，若，则 ②u2f时，则fv2f，倒立缩小实像(K1)，据光路可逆性fu2f，则 vf，K1，倒立放大实像 ③u=2f, v=2f, K=1，倒立等大实像 ④uf, ,K1，正立放大虚像 ， K表示垂直于主轴方向的线度放大率。 说明：透镜成像规律计算不要求。 （3）“光子”理论成功解释光电效应。 4. 光的波粒二象性。 光子流不是一群遵从经典力学规律的粒子；光波也不是通常所理解的连续的波动。光波强度代表那里出现的光子数。 【典型例题】 例1. 如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到液面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用光电容将光讯号转变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度，如果发现光点B在屏上向右移动了的距离到，由上可知液面_______（填“升高”或“降低”）了。 解：作出两次的反射光路