人教版高三物理几何光学复习

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1、高三物理几何光学复习一.本周教学内容：高考关于几何光学部分考查要求最新信息：高考说明中删去了透镜、凹、凸透镜的焦点和焦距，透镜成像、透镜成像公式、放大率和作图法等。几何光学重点：掌握光的传播规律——直线传播、反射、折射，以及在全反射、色散和有关实际问题中的应用；知道平面镜、平行玻璃砖、棱镜等光学仪器对光路的控制；会运用有效方法解决光路图及有关几何光学的实际问题；知道光的传播规律在实际和科技中的有关应用。知识要点分析1.光的折射定律：折射光线跟入射光线在同一个平面上，折射光线与入射光线分别位于法线两侧,入射角

2、的正弦与折射角的正弦成正比sini/sinr=n光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦和折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率n=sini/sinr某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c与光在这种介质中速度v之比n=c/v因为c>v，所以任何介质的折射率n>1.注意：不要将折射定律与折射率混淆。2.全反射：光从光密介质（n较大）射入光疏介质（n较小）时，如果入射角增大到某一角度，使折射角达到90度时，折射光完全消失，光全部反射回原来介质，这种现象叫做全反射。折射角变成90o时的入射角叫做临界角Cs

3、inC=1/n折射率越大，临界角越小。全反射条件：光从光密介质向光疏介质入射，入射角等于大于临界角。3.棱镜：利用光的折射控制光路的仪器单色光经过棱镜后向底边偏折，偏折程度取决于棱镜材料的折射率和顶角的大小。平行单色光经过棱镜折射后，仍然是平行光。白光经过棱镜折射后产生色散现象，形成光谱。表明白光是由不同颜色的光混合而成的；进一步得到推论：介质对不同颜色光折射率不同,不同颜色的光在同样介质中传播速度不同。紫色光偏折程度最大，表明介质对紫色光的折射率最大，紫色光在介质中传播速度最小。事实上只要有折射就有色散，

4、一般不明显，而三棱镜的结构特点，使光经过三棱镜折射后二次偏折，扩大了色散效应。通过三棱镜看物体，看到的是物体的虚象，而且虚象向棱镜顶角方向偏移。等腰直角棱镜又叫做全反射棱镜，多用于精密光学仪器控制光路。4.折射率的测量：通过成象确定光在空气和在介质中的入射光和折射光线，测量入射角和相应的折射角，或测量有关边长，根据折射定律求得折射率。在所有的光学现象中，光路可逆。【例题分析】问题：关于光源自从爱迪生发明白炽灯之后，电光源获得了迅速发展。一百多年来，出现了各种电光源以供多种应用，如日光灯、钠灯、碳弧灯、高压汞

5、灯、脉冲氙灯相继问世，发光亮度一个比一个高。光源可以分为两大类——自然光源，如太阳，和人造光源。对人类文明发生重大影响的人造光源有“五大家族”1.火光源——物质氧化燃烧发光，属于化学光源。2.电光源——电能转化为光。3.X光光源。在电光源发明后，不到20年，于1895年年底X射线被发现，这是一种特殊的光源。它的出现，也称得上一次革命变化。这种光源不是用来照明，而是使人的视野扩展到了肉眼看不到的物体内部的微观领域，在医疗、材料科学、工业上得到了广泛的应用。4.激光光源。1960年美国的梅曼研制成功了世界上第一

6、台激光器，这是人类制造光源历史上又一次革命性变化。激光具有高亮度、单色性、相干性，使其自问世以来，短短40年的时间中迅速发展，在医疗、工农业生产、通信、军事、文化艺术、能源等许多发明获得重要应用。5.同步辐射光源。是利用电子加速器产生的，不仅有前面光源的优点，而且有自己的新特点，在现代科学、科技、生产、生活中得到广泛应用。（关于X光光源、激光光源、同步辐射光源，我们将在后面的学习中进一步学习）问题：关于光速c＝3.00×108m/s是真空中的光速，在介质中光速要小些空气中的光速近似认为与真空中相同一个和光速

7、有关的单位：光年光年：光传播一年所走的距离，叫1光年光年是长度的单位。光年＝v·t=3.00×108×365×24×3600=9.46×1015m科学家利用哈勃太空望远镜，观察到宇宙边缘距离地球约120亿光年的太空，在那里有大小不同的黑洞，证明宇宙的形成初期曾经充满黑洞。问题：光的直线传播与日食和月食、日食的形成。图1如果太阳，月亮和地球运行到一直线上，若月球位于太阳和地球之间，如图所示，这时太阳发出的光，一部分被月球挡住，这时就会出现月球的本影区——如图①区，和月球的半影区——②③④区。其中②③区是太阳某

8、一侧的光照不到；④区是太阳中心的光照不到。当地球位于I位置时，月球的本影落在地球面上的区域A，此时在A区可看到日全食；在地球上出现月球半影的地区B可以看到日偏食，这时是太阳某一侧的光照不到区域B；当地球与月球间距足够远（地球轨道为椭圆，地球与月球之间的距离是变化的），月球的本影不能落在地球上，而是它的半影区④落在了地球上A区，这时在A区看到的是日环食，即看不到太阳中心部分。实际上由于地球与太阳的距离是地球与月球之