1、内容要求说明光的折射定律折射率全反射，光导纤维光的干涉，衍射和偏振现象狭义相对论的基本假设质速关系，质能关系内容要求说明相对论质能关系式变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，电磁波及其传播电磁波的产生，发射和接收电磁波谱实验：测定玻璃的折射率实验：用双缝干涉测光的波长1高考对光学的考查在折射率、全反射现象的分析、光的干涉、衍射和偏振现象等知识点命题频率较高，其次是波长、波速和频率的关系，以及几何光学和物理光学的综合应用，常见的题型是选择题2电磁振荡现象中，电容器发生充、放电时，电路中电流，电压变化及电容器上的电荷量变化的判断是一个难点，在高考试题中也出现多次1几何光学除用实验法、公式法研究光
2、学现象外，主要依据光路图运用几何知识来研究光现象用光路图可以形象、直观地展现光的传播过程、像及其成像范围以及光线的几何关系，所以光路图是解决几何光学问题的基础应熟练掌握光学规律、一些重要的思维方法(如假设物点、光路可逆)以及相关几何知识，正确画出光路图并利用其解答相关问题2几何光学的核心概念是折射率，光的本性的核心概念是频率通过这两个概念可联系光的折射现象(全反射现象、光的色散)、光的波动性(干涉、衍射)、电磁波(电磁振荡、无线电波、电磁波谱)等知识也可联系光速、波长、临界角等概念复习中可以将这两个概念以核心分类对比记忆3在电磁振荡与电磁波学习中，以“知识应用”为主，探究电磁波与最新科技的联系
3、，电磁振荡现象无疑是这部分的重点，必须掌握振荡特点，而电磁波的传播问题与新科技联系紧密，要注意这方面的知识应用问题交替变化的电磁场由发生区向远处传播电磁振荡和电磁波1光的传播光的直线传播是一个近似的规律当在 同一种均匀介质 中传播时，光是沿直线传播的2光的折射折射定律：折射光线跟入射光线和法线在 同一平面 内，折射光线和入射光线分别位于 法线的两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比生活中的折射现象实例：在水面上看水里的物体，位置变浅；在水里看水面上的物体，位置变高；早晨日出时，看到的太阳实际还在地平线以下；在地面看到的星星位置比实际位置要高在光的折射现象中光路是可逆的3折射率光从真空射入某种介
4、质发生折射时，入射角1的正弦跟折射角2的正弦之比n，叫做这种介质的折射率1122.n=0011.cvsincsinvcvncnv 折射率与光传播速度的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度 跟光在这种介质中的传播速度 之比，即：对的讨论：当 时，光线垂直进大于小于入；当光线由真空射入介质，入射角 折射角，当光线由介质射入真空，入射角 折射角；因为，所以，任何介质的折都 大于射率 4光密介质和光疏介质两种介质相比较，折射率小的介质叫做光疏介质；折射率大的介质叫做光密介质光密介质和光疏介质是 相对 的5全反射光从 光密 介质射入 光疏 介质，在入射角增大到某一角度时，折射角达到 90，折
5、射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射临界角C：临界角C是 折射角等于90 时的入射角，某种介质的临界角由 sinC 计算全反射的条件：光由光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角C.1n6光导纤维光导纤维对光有 传导作用，实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几m到100m左右，而且是由 内芯 和 外套 两层组成的，光线在 内芯外套的界面上 发生全反射，如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，这样的纤维就可以传递图像1怎样用折射规律解释蜃景的成因和规律？解答：夏天，地表的空气密度随高度增加而增大，对光的折射率也随之增大，从而形成一具有折射率梯度的空气层
6、，当光线通过此空气层时，将发生偏转如图1211所示，设一束从远处景物A发出的光线射入空气层从下层空气进入上层空气的入射角不断增大，当增大到由某两层空气的折射率决定的临界角时，就会发生全反射 图1211 人在C处逆着光线看，可看到经全反射形成的倒立虚像；在B处逆着光线看，也可看到经折射形成的正立虚像所以，若人在较高处，看到的蜃景是由折射形成的正立虚像；若人在较低处，看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立虚像2视深与物体的位置、液体的折射率有什么关系？解答：若设水的折射率为n，水池的实际深度为h，垂直水面往下看，其视深h可由以下求得：如图1212所示，作出两条从水底光源S发出的光线的光路图，一条垂直
7、射出水面，一条入射角很小(眼睛对光点的张角很小)这两条折射光线的延长线的交点就是由水面看到的光源S的像S.由图可见，像的深度变浅了图1212tantantantantansintansinsin1sintan1tanAOAOAS OASOrhhhrhrrrrnrnhhn在中，在中，所以因为是垂直水面向下看，、很小，所以，又由折射定律所以有所以 0000().nhhhnnhhnh关于视深有两个常用的结论：从真空 空气 观察正下方折射率为 的介质中距界面深度为 的物体，其视深；从折射率为 的介质中，观察正上方距液面高为 的物点，其视高为 1光的直线传播及光的反射 例1：(2009全国)某物体左右两
8、侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图1213所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是()A24mB32 mC40mD48m图1213解析：本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8m，第二个像是物体在右镜所成像的像，第三个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像，距离物体为32m.【答案】B变式训练1：1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下：选择两个距离已经精确测量过的山峰(距离为L)，在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜A的镜面1上，被反射到放在第二个山峰
9、的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中(如图1214所示)如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于()84A.B.1632C.D.LLLL图12148A.22823LcLc由题意可知，当光线又到达八面镜时，镜面 恰好转到图示镜面 位置，有，则光速，解答案为析：2光的折射例2：如图1215所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖，入射光束与玻璃砖上表面夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边
10、缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c.求：光在玻璃砖中的传播速度v.图1215212222122211()1cos(sinsinsincossin()inrcnvbc bbbirbvbbhbh由光的折射定律得又 ，由几何关系得，由以上各式可得解析：方法点拨：平行玻璃砖是光学中重要的器件，利用它能进行光的反射、折射、薄膜干涉与衍射等，所以平行玻璃砖因具有“多功能”而常成为高考命题的切入点，以考查学生的多种能力变式训练2：某同学用如下方法测玻璃的折射率：先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出两侧界面MN、PQ(MNPQ面平行于桌面)，在玻璃砖的一侧用激光照射，
11、在光源同侧且与MN平行的光屏上得到两光点A、B，两光线位置如图1216所示测得入射光线与界面的夹角30，光屏上两光点之间的距离L3.0cm，玻璃砖的厚度h2.0cm，求玻璃砖的折射率图12162222223.032sin544 2.03.0()2sin(901.)i44s nOOABLLLhLhn光路图如图所示，可知与的长度相等由折射率定义得：解析：3全反射现象例3：(2010重庆卷)如图1217所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45入射角射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出的部分的弧长为(
12、)A.RB.RC.RD.R161413512图121745n=2=30.1sinC=452180(1204sinsinrOABCCBAABABDAOEODEOD 根据折射定律，可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为过 的光线垂直入射到界面上由点 射出，到 之间没有光线射出；越接近 的光线入射到界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临得临界角为，如果界面上的临界点为，此光线在界面上点 入射，在三角形中可求得与水平方向的夹角为析：解5)15AD，所以 到 之间没有光线射出90(3015)451.4 BABR 由此可得有光线射出的圆弧对应圆心角为，圆弧上有光透出部的弧长为答案：分方法点拨
13、：解决几何光学问题也要养成良好的习惯力学中强调受力分析，几何光学中强调光路图变式训练3：如图1218所示，ABCD为同种材料构成的柱形透明体的横截面，其中ABD部分为等腰直角三角形，BCD部分为半圆形，一束单色平行光从真空垂直射到AB或AD面，材料的折射率n1.6，下列说法中正确的是()图1218A从AB面中点射入的光线不一定从圆弧的中点射出B从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都能从BCD面射出C从AB面中间附近射入的光线经一次反射和折射后能从BCD面射出D若光线只从AD面垂直射入，则一定没有光线从BCD面射出111sinA.6245BC1CnCABADBCDBCDBCDBCDADABABBCDBCD因为，所以光从介质射向空气的临界角，从面射入的所有光线在面发生全反射到达面上，但只有射到中间附近的光线因入射角小于临界角而从面射出而射到面两侧的光线因入射角大于临界角再次发生全反射，若光线只从面垂直入射，射到面上在面上发生全反射，照到面上，有的光线入射角小于临界角，解、析：正确从错，面上射出DBCDBCD，直接射到面上的有的入射角也小于临界角而从面上射出，所以 错误
