第四章光 期末复习重难点知识集锦－2021年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册

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1、第四章第四章 光光 第第 1 节节 光的折射光的折射 一、重难点解析一、重难点解析 1、理解光的折射、入射角、折射角、反射角、法线。 （重点） 2、理解折射定律，会利用折射定律计算。 （重点） 3、理解折射率的概念，会测量玻璃的折射率。 （难点） 4、会用光的折射解释自然现象。 （难点） 二、重点知识二、重点知识 （一）折射定律 1、光的折射现象：光从第 1 种介质射到它与第 2 种介质的分界面时，一部分光会进入 第 2 种介质的现象。 2、光的折射定律：折射光线、入射光线与法线处在同一平面内，折射光线与入射光线 分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。即sin1 sin2n12

2、。 3、在光的反射和折射现象中光路是可逆的。 （二）折射率 1、绝对折射率：光从真空中射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦 之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，nsin1 sin2，其中 1为真空中的入射角。 2、物理意义：反映介质光学性质的物理量。不同的介质有不同的折射率。 3、折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度 c 与光在这 种介质中的传播速度 v 之比，即 nc v，由于光在真空中的传播速度 c 大于在任何介质中的 传播速度 v，所以任何介质的折射率 n 都大于 1。 第第 2 节节 全反射全反射 一、重难点解析一、重难点解析 1、理解理

3、解光的全反射现象。 （重点） 2、理解临界角的概念，能判断是否发生全反射并能画出相应的光路。 （重点） 3、知道临界角的概念；知道临界角是发生全反射的最小入射角。 （难点） 4、知道发生全反射的条件。 （难点） 二、重点知识二、重点知识 （一）全反射 1、光密介质、光疏介质 对于折射率不同的两种介质， 我们把折射率较小的介质称为光疏介质， 折射率较大的介 质称为光密介质。 2、全反射及临界角的概念 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，折射光线就会 完全消失，只剩下反射光线的现象。 (2)临界角： 刚好发生全反射即折射角等于 90 时的入射角 用字母 C 表示， 则

4、 sinC1 n。 3、全反射的条件 要发生全反射，必须同时具备两个条件： (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角等于或大于临界角。 （二）全反射的应用 1、全反射棱镜 全反射棱镜的截面是等腰直角三角形， 当光垂直于直角边射向棱镜时， 光的传播方向改 变了 90 角，当光垂直于斜边射向棱镜时，光的传播方向改变了 180 角。 2、光导纤维及其应用 (1)光导纤维对光的传导原理：利用了光的全反射。 (2)光导纤维的构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径从几微米到一百微米，由 内芯和外套两层组成 内芯的折射率比外套的折射率大， 光传播时在内芯与外套的界面上发 生全反射。 (3)光导纤维的

5、应用光纤通信 光纤通信的主要优点是传输容量大， 此外光纤传输还有衰减小、 抗干扰性及保密性强等 多方面的优点。 第第 3 节节 光的干涉光的干涉 一、重难点解析一、重难点解析 1、知道双缝干涉产生的条件，认识干涉图样的特征。 （重点） 2、理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件。 （重点） 3、正确理解双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生的原因。 （难点） 4、用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，在时同上是稳定的，在空间上存在着加强区和减 弱区并且互相间隔，理解“加强”和“减弱” 。 （难点） 二、重点知识二、重点知识 （一）光的双缝干涉 1、双缝干涉实验 2、物理史实 3、决定条纹间距的条件

6、当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时(即恰好等于波长的整数倍 时)，两列光波在这点相互加强，出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波 长的奇数倍时，两列光波在这点相互削弱，出现暗条纹。 （二）干涉条纹和光的波长之间的关系 波长为 的单色光照射到双缝上，两缝中心之间的距离为 d，双缝到屏的距离为 l，则 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心距离为l d 。 （三）薄膜干涉 竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用，下面厚，上面薄，因此在膜上不同的位置，来自前 后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现亮条纹；在 另一些位置，叠加后相互削弱，出现暗条纹。 第第 4

7、 节节 实验：用双缝干涉测量光的波长实验：用双缝干涉测量光的波长 一、重难点解析一、重难点解析 1、光的干涉条件的理解。 （重点） 2、干涉条纹间距的测量与计算。 （重点） 3、对于实验中各个物理量的准确测量。 （难点） 二、重点知识二、重点知识 （一）实验目的 1、观察单色光的双缝干涉图样。 2、测定单色光的波长。 （二）实验原理：= xd l 。 （三） 、实验器材 双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头， 其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)，另外还有学生电源、导线、米尺。 （四）实验步骤 1、观察双缝干涉图样 2、测定单色光的波长 （五）注意事

8、项 双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，实验前要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量 头等元件。 滤光片、单缝、双缝、目镜等会粘附灰尘，要指导学生用擦镜纸轻轻擦拭，不能用其 他物品擦拭或用口吹气除尘。 安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使 单缝、双缝平行且竖直。 光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近。 第第 5 节节 光的衍射光的衍射 一、重难点解析一、重难点解析 1、通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性。 （重点） 2、光的衍射现象与干涉现象从根本上讲都是光波的相干叠加。 （重点） 3、衍射条纹成因的初步说明。 （难点） 二、重点知

9、识二、重点知识 （一）光的衍射 1、衍射现象和衍射条纹 (1)衍射现象：光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的 边缘传播到相当宽的地方的现象。 (2)衍射条纹特点：衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最宽、最亮，离中央条 纹越远，亮条纹的宽度越窄，亮度越低。 2、光产生明显衍射现象的条件 障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多。 （二）衍射光栅 1、衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。 2、衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 3、衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。 第第 6 节节 光的偏振光的偏振 激光激光

10、一、重难点解析一、重难点解析 1、光的偏振实验的观察和分析。 （重点） 2、激光与自然光的区别以及激光的特点和应用。 （重点） 3、光的振动与自然光和偏振光的联系。 （难点） 4、激光与自然光的区别。 （难点） 二、重点知识二、重点知识 （一）偏振 1、 横波与纵波的特点： 在横波中， 各点的振动方向总与波的传播方向垂直。 在纵波中， 各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。 2、横波的振动方向称为偏振方向。 （二）光的偏振 1、偏振片的特定方向称为透振方向。 2、自然光和偏振光 （1）自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方 向振动的光，沿着各个方向振动的光

11、波的强度都相同。 （2）偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动的光。 （三）激光的特点和应用 1、相干性与应用 （1）相干性：只有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光才是相干光，激光是一 种人工产生的相干光，具有高度的相干性。 （2）应用：用来传播信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物，电磁波的频 率越高，它所携带的信息量越大，所以激光可以比无线电波携带更多的信息。 2、平行度及应用 （1） 平行度： 激光的平行度非常好， 所以它在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。 （2）应用：进行精确的测距。多用途的激光雷达不仅可以测量距离，而且能根据多普 勒效应测出目标的运动速度。 3、亮度及应用 （1）亮度高，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。 （2）可用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔，医学上可以用激光做 “光刀” 来切开皮肤、切除肿瘤，还可以用激光“焊接”剥落的视网膜。