高中物理光学知识点全总结

1、高中物理光学知识点全总结一、知识构造光的微粒说（牛顿）能解说：光的直线流传、光的反射等。困难：光的独立流传、光躲到两种媒质的界面上既有反射，又有折射。光的颠簸性（惠更斯）光的电磁说认（麦克斯韦）光识深的化本过性程光的干预光的衍射电磁场理论光的电磁说光电效应及其规律双缝干预薄膜干预电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、r射线，由低频到高频，构成了范围特别广阔的电磁波谱。光子说（爱因斯坦）波粒二象性当前的结论二、学习要求光在空间流传不是连续的，而是一份一份的，每光子说一份叫做一个光子。光子的能量E=hv。h=6.63焦秒，称普朗克常量。大批光子、长波长：光既有颠簸性，又有粒子性，故以

2、为光拥有波粒简单表现出颠簸二象性(全部微观粒子都有波粒二象性)。性。少许光子、短波长：简单表现出粒子性。1、知道相关光的天性的认识发展过程：知道牛顿代表的微粒、惠更斯的颠簸说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的天性的历程，懂得人类对客观世界的认识是不断发展不停深入的。2、知道光的干预：知道光的干预现象及其产生的条件；知道双缝干预的装置、干涉原理及干预条纹的宽度特色，会用肥皂膜察看薄膜干预现象。知道光的衍射：知道光的衍射现象及察看显然衍射现象的条件，知道单缝衍射的条纹与双缝干预条纹之间的特色差异。3、知道电磁场，电磁波：知道变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，变化的磁场与变化的磁场交替产

3、生形成电磁场；知道电磁波是变化的电场和磁场即电磁场在空间的流传；知道电磁波对人类文明进步的作用，知道电磁波有时会对人类生计环境造成不利影响；从电磁波的宽泛应用认识科学理论转变成技术应用是一个创新过程，增强理论联系实质的自觉性。知道光的电磁说：知道光的电磁说及其成立过程，知道光是一种电磁波。4、知道电磁波波谱及其应用：知道电磁波波谱，知道无线电波、红外线、紫外线、X射线及射线的特色及其主要应用。5、知道光电效应和光子说：知道光电效应现象及其基本规律，知道光子说，知道光子的能量与光学知识点其频次成正比；知道光电效应在技术中的一些应用6、知道光的波粒二象性：知道全部微观粒子都拥有波粒二象性，知道大批

4、光子容易表现出粒子性，而少许光子简单表现为粒子性。光的直线流传光的反射二、光的直线流传1光在同一种平均透明的介质中沿直线流传，各样频次的光在真空中流传速度：C3108m/s；各样频次的光在介质中的流传速度均小于在真空中的流传速度，即vC。三、光的反射反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象2反射定律：反射光芒跟入射光芒和法线在同一平面内，且反射光芒和人射光芒分居法线双侧，反射角等于入射角3分类：圆滑平面上的反射现象叫做镜面反射。发生在粗拙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都依据反射定律4光路可逆原理：全部几何光学中的光现象，光路都是可逆的四平面镜的作用和成像特色

5、（1）作用：只改变光束的流传方向，不改变光束的聚散性质2）成像特色：等大正立的虚像，物和像对于镜面对称3）像与物方向关系:上下不颠倒,左右要互换光的折射、全反射一、光的折射1折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质，流传方向发生改变的现象2折射定律：折射光芒、入射光芒跟法线在同一平面内，折射光芒、入射光芒分居法线双侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比3在折射现象中光路是可逆的二、折射率1定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率注意：指光从真空射入介质2公式：n=sini/sinc1，折射率总大于1即n1sinC0各样色光性质比较：红光的n最小，最小，在同种介质

6、中（除真空外）v最大，最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C最大，以同样入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意划分偏折角和折射角）。4两种介质比较较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质三、全反射1全反射现象：光照耀到两种介质界面上时，光芒全部被反射回原介质的现象2全反射条件：光芒从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角3临界角公式：光芒从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C，则sinC=1/n=v/c四、棱镜与光的色散棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光芒经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向比较，向底边偏折。(若棱镜的折射率比棱镜外介质

7、小则结论相反。)作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光芒画成与底边平行)。因为各样色光的折射率不同样，所以一束白光经三棱镜折射后发生色散现象，在光屏上形成七色光带（称光谱）（红光偏折最小，紫光偏折最大。）在同一介质中，七色光与下边几个物理量的对应关系如表所示。光学中的一个现象一串结论色散现nv(波衍C临干预(粒E光子光电效象动性)射间距子性)应红小大大容小大小(不小难黄(显然)易显然)紫大小大小大易小(不难大(明显然)显)结论：(1)折射率n、；全反射的临界角C；同一介质中的流传速率v；在平行玻璃块的侧移x光的频次,频次大,粒子性显然.；光子的能量E=h则光子的能量越大。越简单产生光电效应现象在真

8、空中光的波长,波长大颠簸性显然；在同样的状况下，双缝干预条纹间距x愈来愈窄在同样的状况下，衍射现象愈来愈不显然全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适合的入射点，可以使入射光芒经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o（右图1）或180o（右图2）。要特别注意两种用法中光芒在哪个表面发生全反射。玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光芒从上表面入射，从下表面射出时，其特色是：射出光芒和入射光芒平行；各样色光在第一次入射后就发生色散；射出光芒的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度相关；可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。光纤有

9、内、外两层资料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中流传时，每次射到内、外两层资料的界面，都要求入射角大于临界角，进而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射可以没有损失地全部从另一个端面射出。五、各光学元件对光路的控制特色光束经平面镜反射后，其汇聚（或发散）的程度将不发生改变。这正是反射定律中“反射角等于入射角”及平面镜的反射面是“平面”所共同决定的。光束射向三棱镜，经前、后表面两次折射后，其流传光路变化的特色是：向着底边偏折，若光束由复色光构成，因为不同样色光偏折的程度不同样，将发生所谓的色散现象。光束射向前、后表面平行的透明玻璃砖，经前、后表面两次折射后，其流传光路

10、变化的特色是；流传方向不变，只产生一个侧移。光束射向透镜，经前、后表面两次折射后，其流传光路变化的特色是：凸面镜使光束汇聚，凹面镜使光束发散。六、各光学镜的成像特色物点发出的发散光束照耀到镜面上并经反射或折射后，如汇聚于一点，则该点即为物点经镜面所成的实像点；如发散，则其反向延伸后的汇聚点即为物点经镜面所成的虚像点。所以，判断某光学镜能否能成实（虚）像，重点看发散光束经该光学镜的反射或折射后能否能变成汇聚光束（可能仍为发散光束）。（1）平面镜的反射不可以改变物点发出的发散光束的发散程度，所以只幸好异侧成等等大的、正立的虚像。（2）凹面镜的折射只好使物点发出的发散光束的发散程度提升，所以只幸好同

11、侧成减小的、正立的虚像。（3）凸面镜折射既能使物点发出的发散光束仍旧发散,又能使物点发出发散光束变成聚光束,所以它既能成虚像,又能成实像。七、几何光学中的光路问题几何光学是借用“几何”知识来研究光的流传问题的，而光的流传路线又是由光的基本流传规律来确立。所以，对于几何光学识题，只需可以画出光路图，剩下的就但是“几何问题”了。而几何光学中的光路平常有以下两类：（1）“成像光路”一般来说画光路应依据光的流传规律，但对成像光路来说，特别是对薄透镜的成像光路来说，则是依据三条特别光芒来达成的。这三条特别光芒平常是指：平行于主轴的光芒经透镜后必过焦点；过焦点的光芒经透镜后必平行于主轴；过光心的光芒经透镜

12、后流传方向不变。（2）“视场光路”即用光路来确立察看范围。这种光路一般要求画出所谓的“边缘光芒”，而一般的“边沿光芒”常常又要借助于物点与像点的一一对应关系来帮助确立。光的颠簸性(光的天性)一、光的干预一、光的干预现象两列波在相遇的叠加地区，某些地区使得“振动”增强，出现亮条纹；某些地区使得振动减弱，出现暗条纹。振动增强和振动减弱的地区相互间隔，出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干预现象。二、产生坚固干预的条件：两列波频次同样，振动步伐一致(振动方向同样)，相差恒定。两个振动状况老是同样的波源，即相关波源1.产生相关光源的方法（必然保证同样）。利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)；分

13、光法(一分为二)：将一束光分为两束频次和振动状况完满同样的光。(这样两束光都根源于同一个光源,频次必然相等)下边4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相关光a源的表示图点(或缝)光源切割法：杨氏双缝(双孔)干预实验；利用反射获得相关光源：c薄膜干预利用折射获得相关光源：SdS/bS1SS2结论：由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生当这两列光波抵达某点的行程差为波长的整数倍时，即=k，该处的光相互增强，出现亮条纹；当抵达某点的行程差为半波长奇数倍时，既=(2n1)，该点光相互消2弱，出现暗条纹；条纹间距与单色光波长成正比xld()，所以用单色光作双缝干预实验时

14、，屏的中央是亮纹，两边对称地摆列明暗同样且间距相等的条纹用白光作双缝干预实验时，屏的中央是白色亮纹，两边对称地摆列彩色条纹，离中央白色亮纹近来的是紫色亮纹。原由：不同样色光产生的条纹间距不同样，出现各色条纹交错现象。所以出现彩色条纹。将此中一条缝遮住：将出现明暗相间的亮度不同样且不等距的衍射条纹3薄膜干预现象：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成劈形薄膜干预可产一世行相间条纹，两列反射波的行程差,等于薄膜厚度d的两倍，即=2d。因为膜上各处厚度不同样，故各处两列反射波的行程差不等。若：=2d=n(n=1,2)则出现明纹。=2d=(2n-1)/2(n=1,2)则出现暗纹。应注意：

15、干预条纹出此刻被照耀面(即前表面)。后表面是光的折射所造成的色散现象。单色光明暗相间条纹，彩色光出现彩色条纹。薄膜干预应用：肥皂膜干预、两片玻璃间的空气膜干预、浮在水面上的油膜干预、牛顿环、蝴蝶翅膀的颜色等。光照到薄膜上，由膜的前后表面反射的两列光叠加。看到膜上出现明暗相间的条纹。(1)透镜增透膜(氟化镁)：透镜增透膜的厚度应是透射光在薄膜中波长的14倍。使薄膜前后两面的反射光的光程差为半个波长，(T=2d=?，得d=?)，故反射光叠加后减弱。大大减少了光的反射损失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫增透膜。光谱中央部分的绿光对人的视觉最敏感，经过时完满抵消，边沿的红、紫光没有显然削弱。全部增透膜

16、的光学镜头表现淡紫色。从能量的角度分析E入=E反+E透+E吸。在介质膜汲取能量不变的前提下，若E反=0，则E透最大。增强透射光的强度。“用干预法检查平面”：以以下图，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照耀，假如被检测平面是圆滑的，获得的干预图样必是等间距的。假如某处突出来，则对应明纹(或暗纹)提早出现，如图甲所示；假如某处凹下，则对应条纹延后出现，如图乙所示。(注：“提早”与“延后”不是指在时间上，而是指由左向右的次序地点上。)注意：因为发光物质的特别性，任何独立的两列光叠加均不可以产生干预现象。只有采用特别方法从同一光源分别出的两列光叠加才能产生干预现象。4光的波长、波速和频次的关系v

17、f。光在不同样介质中流传时，其频次f不变，其波长与光在介质中的波速v成正比色光的颜色由频次决定，频次不变则色光的颜色也不变。二、光的衍射。光的衍射现象是光走开直线路径而绕到阻拦物暗影里的现象单缝衍射：中央明而亮的条纹，双侧对称摆列强度减弱，间距变窄的条纹。圆孔衍射：明暗相间不等距的圆环，（与牛顿环有区其他）泊松亮斑：当光照到不透光的极小圆板上时，在圆板的暗影中心出现的亮斑。当形成泊松亮斑时，圆板暗影的边沿是模糊的，在暗影外还有不等间距的明暗相间的圆环。各样不同样形状的阻拦物都能使光发生衍射。至使轮廓模糊不清，产生显然衍射的条件：阻拦物(或孔)的尺寸可以跟波长比较，甚至比波长还小。(当阻拦物或孔

18、的尺寸小于0.5mm时，有显然衍射现象)d300当d=0.1mm=1300时看到的衍射现象就很显然了。小结：光的干预条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，但存在显然的差异：单色光的衍射条纹与干预条纹都是明暗相间散布，但衍射条纹中间亮纹最宽，双侧条纹渐渐变窄变暗，干预条纹则是等间距，明暗亮度同样。白光的衍射条纹与干预条纹都是彩色的。意义：干预和衍射现象是波的特色：证明光拥有颠簸性。大，干预和衍射现显然，越简单察看到现象。衍射现象表示光沿直线流传但是近似规律，当光波长比阻拦物小得多和状况下(条件)光才可以看作直线流传。(反之)在发生显然衍射的条件下，当窄缝变窄时，亮斑的范围变大，条纹间距离变大，而亮度

19、变暗。光的直进是几何光学的基础，光的衍射现象并无完满否定光光振动垂的直进，而是指出光的流传规律受必然条件限制的，任何物理直于纸面规律都受必然条件限制。(光学显微镜能放大2000倍，没法再放大，再放大衍射现象显然了。)光振动在纸面(以下新教材合用)三.光的偏振横波只沿某个特定方向振动，这种现象叫做波的偏振。只有横波才有偏振现象。依据波能否拥有偏振现象来判断波能否横波，实验表示，光拥有偏振现象，说明光波是横波。（1）自然光。太阳、电灯等一般光源直接发出的光，包括垂直于流传方向上沿全部方向振动的光，并且沿各个方向振动的光波的强度都同样，这种光叫自然光。自然光经过偏振片后成形偏振光。（2）偏振光。自然

20、光经过偏振片后，在垂直于流传方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，假如光的入射方向适合，使反射和折射光之间的夹角恰巧是90，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向相互垂直。我们平常看到的绝大部分光都是偏振光。除了直接从光源发出的光外。偏振片(起偏器)由特定的资料制成，它上边有一个特别方向(透振方向)只有振动方向和透振方向平行的光波才能经过偏振片。（3）只有横波才有偏振现象。光的偏振也证了然光是一种波，并且是横波。各样电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的流传方向之间，两两相互垂直。（4）光波的感光作用和生理作用主假如由电场强度E惹起的，所

21、以将E的振动称为光振动。（5）应用：立体电影、照相机的镜头、除去车灯的眩光等。四、麦克斯韦光的电磁说、光的干预与衍射充分地表示光是一种波，光的偏振现象又进一步表示光是横波。提出光电磁说的背景：麦克斯韦对电磁理论的研究预知了电磁波的存在，并获得电磁波流传速度的理论值3.11108m/s，这和当时测出的光速3.15108m/s特别凑近，在此基础上麦克斯韦提出了光在实质上是一种电磁波这就是所谓的光的电磁说。光电磁说的依据：赫兹在电磁说提出20多年后，用实考证了然电磁波的存在，测得电磁波的流传速度的确等于光速，并测出其波长与频次，并且证了然电磁波也能产生反射、折射、衍射、干预、偏振等现象。用实考证了然

22、光的电磁说的正确性。光电磁说的意义：揭示了光的电磁天性，光是必然频次范围内的电磁波；把光现象和电磁学一致同来，说明光与电和磁存在联系。说了然光能在真空中流传的原由：电磁场自己就是物质，不需要其他介质来传达。电磁波谱：按波长由大到小的次序摆列为：无线电波、红外线、可见光(七色)、紫外线、X射级、射线，除可见光外，相邻波段间都有重叠。各样电磁波产生的基理、性质差异、用途。电磁波种无线电波红外线可见光类412频次(Hz)103103.93.9紫外线7.5X射线310163射线31019以上1012101410147.510145102010141016真空中波3101431047.7104107610810121011以下长(m)1047.710774107109构成频次波长：大小颠簸性：显然不显然波频次：小大粒子性：不显然显然察看方法无线电技利用热效应激发荧光利用贯串本事核技术术照相底片感光（化学效应）各样电磁LC电路中原子的外层电子遇到激发原子的内原子核遇到波的产生自由电子层电子受激发机理的的振荡到激发特色颠簸性强热效应惹起视觉化学作用、贯串作用贯串本事最荧光效应、强强杀菌用途通讯，广加热烘干、照明，照日光灯，黑检查探测，探测，治疗播，导航遥测遥感，相，加热光灯手术透视，治疗等医疗，导向室杀菌消等等毒，治疗皮肤病等从无