新高考物理二轮复习重难点专练热点14 光学中的常见模型（原卷版）.doc

热点14光学中的常见模型

热点14光学中的常见模型

高考光学命题选择生产生活和现代科学研究和先进技术中与光学相关的问题情境，主要考查光的折射定律、光的全反射，光的干涉、衍射现象。

光路图作图要求严谨，能正确利用光学知识解决实际问题。会测量材料的折射率:知道光的全反射现象及其产生的条件,初步了解光纤的工作原理,光纤技术在生产生活中的应用。

一.光的色散模型

【模型如图】

θi

θ

i

A

B

C

红

紫

光线射向棱镜在AB面折射角小于入射角，AC面折射角大于入射角，

两次折射后，光线向棱镜底边偏折折射率越大偏折的越厉害。

实验表明：白光色散后红光的偏折角最小，紫光的偏折角最大

说明玻璃棱镜对不同色光的折射率不同，对紫光的折射率最大，红光

最小。SKIPIF10。

折射率越大的光其频率也越大SKIPIF10所以将不同色光照射某一金属表面紫光更容易发生光电效应现象。

根据SKIPIF10可知频率越大的色光其波长越短则SKIPIF10由此可知在衍射现象中红光相比其他色光现象更为明显（明显衍射条件：SKIPIF10）；让不同色光在同一套双缝干涉装置中实验根据SKIPIF10可知红光相比其他色光条纹间距SKIPIF10更宽。

根据SKIPIF10可知不同色光在同种介质中传播速度不同，折射率越大传播越慢，折射率越小传播越快即：SKIPIF10。

根据SKIPIF10可知当不同色光从介质射向空气时发生全反射的临界角不同，红光最大，紫光最小即SKIPIF10当改变入射角时紫光更容易先发生全反射而消失。

二．“三棱镜”模型

【模型如图】

(1)光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折，偏折角为δ，如图所示．

(2)光疏三棱镜：光线两次折射均向顶角偏折．

(3)全反射棱镜(等腰直角棱镜)，如图所示．

①当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出

②当光线垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出，入射光线和出射光线互相平行．

三．“球形玻璃砖”模型

(1)法线过圆心即法线在半径方向。

(2)半径是构建几何关系的重要几何量

四、全反射问题的分析思路

1．确定光是从光密介质进入光疏介质。

2．应用sinC＝eq\f(1,n)确定临界角。

3．根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。

4．如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。

5．运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题。

五、光的折射、全反射规律的综合应用

广泛应用于生活与科技中，如屋门上的猫眼、潜水艇上的潜望镜、医学上的内窥镜等等。掌握光的折射规律和全反射规律，正确画出光路图是解决此类问题的关键。

（建议用时：60分钟）

一、单选题

1．（2024·云南曲靖·统考一模）半圆形玻璃砖在光学中有许多重要应用，可以用来做许多光学实验．如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的左侧面沿半径射入，经SKIPIF10界面折射后分为SKIPIF10两束光，则下列说法正确的是（）

??

A．玻璃对SKIPIF10光的折射率大于对SKIPIF10光的折射率

B．现将入射光绕SKIPIF10点顺时针转动，则SKIPIF10光先消失

C．在半圆形玻璃中，SKIPIF10光的传播时间大于SKIPIF10光的传播时间

D．分别用SKIPIF10光在同一个装置上做双缝干涉实验，SKIPIF10光的干涉条纹间距小于SKIPIF10光的干涉条纹间距

2．（2024·广东茂名·统考一模）《史记》中对日晕有“日有晕，谓之日轮”的描述.如图（a）所示，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的。图（b）为太阳光射到六边形冰晶上发生两次折射的光路图，对于图（b）中出射的单色光a，b，下列说法正确的是（????）

A．单色光a的折射率比单色光b的折射率大

B．在冰晶中，单色光a的传播速度比单色光b的传播速度大

C．单色光a的频率比单色光b的频率大

D．单色光a的单个光子能量比单色光b的单个光子能量大

3．（2024·广东惠州·统考三模）图中有一直杆竖直插入水深为1.2m水池池底，恰好有一半露出水面，太阳光以与水平面成37°角射在水面上，测得直杆在池底的影长EC