光学部分知识点.doc

天津高考物理常考知识点总结——光学部分
一、光的折射与全反射
1．折射率：>1，为真空（空气）中光线与法线角，为介质中光线与法线角。
，为真空中光速，为介质中光速。
2．全反射：条件
1）光从光密介质（折射率大）射向光疏介质（折射率小）。
2）入射角大于等于临界角。
临界角：。
折射率越大，全反射临界角越小，光越容易发生全反射。
典型应用：光导纤维利用了光的全反射原理。
二、光的本质——光具有波粒二象性
1．光的波动性
光具有干涉和衍射现象，说明光具有波动性。
光的偏振现象说明光是横波。在照相机镜头前加偏振片，可消除反射光。
麦克斯韦预言光是电磁波，赫兹用实验加以证实。
2．光的粒子性
光电效应和康普顿效应，说明光具有粒子性。
三、不同色光的比较
比较项目
比较根据
红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫
说明
折射率

小 → 大
介质对光的折射率n越大，光的偏折程度越大
频 率

小 → 大
光从一种介质到另一种介质，频率保持不变
在同一介质中的速度

大 → 小
各种色光在真空中传播的速度均为C
全反射临界角

大 → 小
紫光折射率最大，临界角最小，最容易发生全反射
波长
（频率）
大 → 小
红光频率最小，波长最大
光子能量E

小 → 大
紫光光子能量最大
四、光的干涉和衍射
1．光的干涉
两列频率相同的单色光光叠加，形成稳定、明暗相间、等间距的干涉条纹。
双缝干涉中明暗条纹的判断：
光程差，则为明条纹。
光程差，则为暗条纹。
双缝干涉中相邻明（暗）条纹间距：，其中为双缝到屏的距离，为双缝间的距离，为光的波长。
白光的干涉条纹为彩色，中间为白色亮纹。
2．光的衍射
光绕过障碍物，到障碍物的阴影里继续传播的现象。
产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸比波长小或与波长相差不多。
波长越大衍射现象越明显。
单缝衍射图样：中间为亮纹，最宽、最亮，两边变窄、变暗。
五、常见光的色散现象
1．雨过天晴，天空中出现的彩虹，是由于不同色光经过空中的小水滴折射，折射率不同而产生的。
2．太阳光下的肥皂泡、水面上的油污成彩色，是薄膜干涉的结果。
3．通过两笔之间的狭缝看灯管呈彩色，是单缝衍射的结果。
六、光电效应及其解释
1. 光电效应：光照射到金属上，金属表面逸出电子的现象。
2．光子说：爱因斯坦为了解释光电效应现象，提出了光子说。
光子说认为：在空间传播的光是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子能量为。
3．光电效应产生条件：
入射光的光子能量大于等于金属的逸出功。
或入射光的光子频率大于金属的极限频率。。
4．爱因斯坦光电效应方程：。其中为光电子从金属表面逸出时的最大初动能，为入射光光子能量，为金属的逸出功。
只提高入射光的频率，光电子逸出的初动能将增大。
仅增加入射光的强度，光电子逸出的初动能不变，光电子定向移动形成的光电流强度增加。