光學(xué)-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)

第13講光學(xué)

—構(gòu)建?知識網(wǎng)絡(luò)鎖定主干知識

sin01C

折射率：n=-，n=

sin62V光的折射、

單縫衍射

全反射：sinC=[全反射r

光的衍射）-―衍射光柵

相干光源的獲得方法fd

-圓盤衍射—泊松亮斑

楊氏

單色光：等寬等亮，明暗相間圖樣

一礴「光

白光：中央亮紋白色，兩邊彩色特征

干涉學(xué)

條紋間距：AX=4A-J

a

T光的干涉pr特點:相干性好、平行度好、亮度高

圖樣特征薄膜J激光卜

檢查工件表面平整度丁市用干涉I應(yīng)用：光纖通信、激光測距、

增透膜一廠應(yīng)用激光雷達、全息照相等

一試做?高考真題探明高考考向

1.（2024?江蘇高考6題）現(xiàn)有一束光以相同的入射角0,打在兩杯不同濃度的NaCl溶液甲、乙中，折射光線如圖

所示（￡I<￡2）,已知NaCl溶液的折射率隨NaCl濃度的增大而增大。則（）

A.甲溶液折射率較大

B.甲溶液的NaCl濃度較小

C.光在甲溶液中的傳播速度較大

D.光在甲中發(fā)生全反射的臨界角較大

2.（2024?吉林高考4題）某同學(xué)自制雙縫干涉實驗裝置:在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根

拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照射雙縫，能夠在墻面上觀察到干涉

條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮條紋中心間距變小的是（)

頭發(fā)絲

墻面

光源紙板

A.換用更粗的頭發(fā)絲

B.換用紅色激光照射雙縫

C.增大紙板與墻面的距離

D.減小光源與紙板的距離

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3.（2024?海南高考4題）如圖為一截面為正三角形OP0的玻璃磚，某束光線垂直側(cè)面OP射入，恰好在尸。界面

發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率為（）

A.V2B.V3

C.竺

4.（2024?廣東高考6題）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同一路徑以。角從兒加面射入某長方體透明

均勻介質(zhì)。折射光束在7VP面發(fā)生全反射。反射光射向面。若婚漸增大。兩束光在*面上的全反射現(xiàn)象會先

后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是（）

A.在尸。面上，紅光比綠光更靠近尸點

B.0逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失

C.0逐漸增大時，入射光可能在VN面發(fā)生全反射

D.6逐漸減小時，兩束光在aW面折射的折射角逐漸增大

5.（2024?福建高考10題）一束光以入射角i（，＞0）射入透鏡，遇反射膜反射，垂直射到反射膜則原路返回成為

激光，如圖所示。將藍綠兩條光束以相同入射角射入透鏡，已知透鏡對藍光折射率大于綠光，則透鏡中藍光折射

角（填“大于”“等于”或“小于”）綠光，若此時激光為藍光，要變?yōu)榫G光，則（填“順時

針”或“逆時針”）改變?nèi)肷浣恰?/p>

/反射膜

—洞悉?高頻考點精研典型例題

考點一光的折射和全反射

1.求解折射率的三個公式

2.折射率的理解

（1）折射率與介質(zhì)和光的頻率有關(guān)，與入射角的大小無關(guān)。

（2）光密介質(zhì)指兩種介質(zhì)相對而言折射率大的介質(zhì)，而不是指密度大的介質(zhì)。

（3）同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小。

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3.求解光的折射和全反射問題的思路

（1）根據(jù)題意畫出正確的光路圖，特別注意全反射的臨界光線。

（2）利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系。

（3）利用折射定律等公式求解。

（4）注意折射現(xiàn)象中光路的可逆性。

【例1】（2024?山西太原模擬）高壓汞燈，UV光刻機的紫外光源，它可以產(chǎn)生的波長分別為365nm、404

nm、436nm、546nm和579nm五條尖銳的光譜線，但這些光中只有〃線（404nm）是光刻機所需要的。高壓汞

燈輻射的光通過圖中的三棱鏡分離后形成。、6、c、d、e五束，其中適合UV光刻機的是（）

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

【例2】（2024?山東濟寧三模）五一假期濟寧太白湖公園的湖水里安裝了一批圓形線狀光源，將該光源水平放

置于湖水下方處，該光源發(fā)出紅光時，可在水面上觀察到紅色亮環(huán)，如圖所示。已知水對紅光的折射率為土

則亮環(huán)的寬度d為（）

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

【例3】（多選）（2024?甘肅高考10題）如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光。從空氣沿半徑

方向入射到圓心。，當(dāng)0=30°時，反射光6和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）

A.該材料對紅光的折射率為機

B.若。=45°,光線c消失

C.若入射光。變?yōu)榘坠猓饩€b為白光

D.若入射光。變?yōu)樽瞎猓饩€b和c仍然垂直

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

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【例4】（2024?山東高考15題）某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為。點，半徑為此直角三棱

鏡尸G邊的延長線過。點，EG邊平行于邊且長度等于R/F￡G=30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以。角

入射到即邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對該單色光的折射率均為1.5。

（1）求sin。；

（2）以。角入射的單色光線，若第一次到達半圓弧/MB可以發(fā)生全反射，求光線在M上入射點。（圖中未標(biāo)

出）到E點距離的范圍。

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

考點二光的干涉、衍射和偏振

1.光的干涉現(xiàn)象：雙縫干涉、薄膜干涉（油膜、空氣膜、增透膜、牛頓環(huán)）。

2.光的衍射現(xiàn)象：單縫衍射、圓孔衍射、光柵衍射、泊松亮斑。

3.光的雙縫干涉和單縫衍射的比較

雙縫干涉單縫衍射

發(fā)生條件兩束光頻率相同、相位差恒定障礙物或狹縫的尺寸足夠?。黠@衍射現(xiàn)象）

條紋

條紋寬度相等條紋寬度不等，中央最寬

寬度

圖樣

條紋

不同各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等

間距

點

亮度

清晰條紋，亮度基本相等中央條紋最亮，兩邊變暗

情況

與光的偏干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；

振的區(qū)別光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波

【例5】（2024?山東高考4題）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠6、c

放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾

珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（）

甲乙

A.滾珠6、c均合格

B.滾珠6、c均不合格

C.滾珠6合格，滾珠c不合格

D.滾珠6不合格，滾珠c合格

嘗試解答

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【例6】（多選）（2024?湖南高考9題）1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實

驗），平面鏡沿。/放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度仇如圖所

示。S為單色點光源。下列說法正確的是（）

光屏

S[-，〃八,2-0:口二-0--匚4

平面鏡

A.沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動

B.沿CM向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若。=0°,沿。/向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

D.若0=0°,沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋向/處移動

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

_培優(yōu)?提能加餐拓展思維空間

薄膜干涉中條紋間距公式的應(yīng)用

光線在空氣膜的上、下表面處反射，并發(fā)生干涉，從而形成干涉條紋。設(shè)空氣膜頂角為0,△/為兩相鄰亮條紋的間

距，如圖所示。兩處光的路程差分別為51=2由，&=2d2。因為52—81=4,所以刈一4二%由幾何關(guān)系可得出”=

tan仇即△上短。。減小，△/增大，即條紋變疏。

【典例1】（2024?山東泰安一模）利用薄膜干涉可以測量圓柱形金屬絲的直徑。已知待測金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)圓柱形

金屬絲的直徑相差很?。s為微米量級），實驗裝