2025高考物理二轮专题复习-第13讲 光学【课件】.pptx

第13讲光学

题型1光的折射和全反射题型2光的干涉与衍射题型3光的波粒二象性、物质波题型4光学模块的组合问题网络构建备用习题

网络构建

【关键能力】了解光本质的认知过程,高中物理光学内容主要包括三部分:第一部分是几何光学,把光的传播抽象成光线模型并遵循直线传播原理、反射定律、折射定律;第二部分是波动光学,是在光的干涉、光的衍射、光的偏振等现象分析基础上把光传播本质理解为电磁波模型;第三部分是在光电效应、康普顿效应等现象基础上理解光的波粒二象性.

题型1光的折射和全反射平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的棱镜横截面是圆

平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向,但要发生侧移___________________________________________________通过三棱镜的光线经两次折射后,出射光线向棱镜底面偏折_________________________________________________________圆界面的法线是过圆心的直线,经过两次折射后向圆心偏折_________________________________________________________（续表）

平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)应用测定玻璃的折射率全反射棱镜,改变光的传播方向___________________________________________________________改变光的传播方向（续表）

?A. B. C. D.√

?

技法点拨本题先考虑点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状，再考虑线光源发出的光在水面上有光射出的水面形状，最后分析三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状.根据全反射临界角满足的条件，画出示意图，根据几何关系解答.

【迁移拓展】?

?√

?时，则水对该光的折射率发生变化，由上述分析可知，当折射率发生改变时，则暗圆的半径发生变化，所以中间暗圆的面积发生变化，故B错误；

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题型2光的干涉与衍射现象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情况中央条纹最亮,两边变暗条纹清晰,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

例2[2024·台州模拟]某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的图样，则下列说法错误的是()

A.甲图属于圆孔衍射B.乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现影的中心的确有这个亮斑C.不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的D.发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里√

[解析]根据衍射条纹的特点可知甲图属于圆孔衍射，乙图是光线照射到圆板后的衍射图样，即乙图为著名的“泊松亮斑”，故A正确；乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来阿拉果发现影的中心有这个亮斑，故B错误；不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的，故C正确；发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里，故D正确.

技法点拨小孔衍射图样与圆板衍射图样是不一样的，要掌握它们的特点来记忆.圆孔形成明暗相间的、不等亮、不等间距的圆环；不透明圆板背后阴影中心有一个亮斑.

例3[2024·湖州模拟]某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示.材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面3与上层玻璃下表面2间形成空气劈尖.单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹.下列说法正确的是()

A.表面3可以与表面2平行B.该条纹是由上层玻璃上表面1与下层玻璃上表面4的反射光发生干涉形成的C.仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大D.仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动√

[解析]该条纹是由上层玻璃下表面2与材料乙上表面3的反射光发生干涉形成的，由空气劈尖原理可知，若表面3与表面2平行，则两表面的反射光之间的路程差始终恒定，则不会形成明暗相间的条纹，故A、B错误；若温度升高，干涉条纹向