高中物理光学复习要点

高中物理光学温习亮点
一.主要观点和纪律
(一).几多光学基本观点和纪律
1.基本纪律
光源发光的物体.分两大类点光源和扩张光源. 点光源是一种理想模子，扩张光源可看成大部-分点光源的会合. 光线 ——表现光流传方向的几多线. 光束通过一定面积的一束光线.她是通过一定截面光线的会合. 光速——光流传的速率拉。光在真空中速率最大拉。恒为C=3×108 m/s拉。丹麦天文学家罗默首次使用天体间的大差异测出了光速拉。法国人裴索首次在地面上用转动齿轮法测出了光这拉。 实像 ——光源发出的光线经光学器件后，由现实光线酿成的. 虚像——光源发出的光线经光学器件后，由发现实光线的延伸线酿成的拉。 本影——光直线流传时，物体后一切映照不到光的暗区. 半影 ——光直线流传时，物体后有部-分光能够映照到的半明半暗地区.
2.基本纪律
(1)光的直线流传纪律先在统一种平均介质中沿直线流传拉。小孔成像.影的造成.日蚀.月蚀等全是光沿直线流传的例证拉。
(2)光的自力流传纪律光在流传时虽频频交友，但互不骚动扰乱，维持各自的纪律连续流传拉。
(3)光的反射定律 反射线.入射线.法线共面;反射线与入射线疏散于法线双侧;反射角即是入射角拉。
(4)光的折射定律 折射线.入射线.法线共面，折射线和入射线散伙法线双侧;对一定的两种介质，入射角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一位常数.介质的折射率 n=sini/sinr=c/v拉。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A，sinA=1/n拉。
(5)光路可逆理由 光线逆着反射线或者折射线方向入射，将沿着一开始的入射线方向反射或者折射.
3.经常使用光学器件及其光学特征
(1)平面镜 点光源发出的同心散发光束，经平面镜反射后，获得的也是同心散发光束.能在镜后造成等大的.正立的虚出，像与物对镜面临称拉。
(2)面镜 凹透镜有会聚光的效果， 凸透镜 有散发光的效果.
(3)棱镜 光密介质的棱镜放在光疏介质的环-境中，入射到棱镜反面的光经棱镜后向底面偏折拉。隔着棱镜看到物体的像向顶角偏移拉。 棱镜的色散效果 复色光通过三棱镜被分-解成单色光的征象拉。
(4)透镜 在光疏介质的环-境中安置有光密介质的透镜时， 凸透镜 对光线有会聚效果， 凹透镜 对光线有散发效果.透镜成像做图 使用三条希奇光线拉。成像纪律1/u+1/v=1/f拉。线扩大率m=像长/物长=|v|/u拉。声明①成像公式的记号规则——凸透镜焦距f取正，凹透镜焦距f取负;实像像距v取正，虚像像距v取负拉。②线扩大率与焦距和物距有关.
(5)平行透明板 光线经平行透明板时发一生行移动(侧移).侧移的长短与入射角.透明板厚度.折射率有关拉。
4.简易光学仪器的成像理由和眼睛
(1)扩大镜 是凸透镜成像在拉。u
(2)照相机 是凸透镜成像在u>2f时的运用.获得的是倒立缩小施实像拉。
(3)幻灯机 是凸透镜成像在 f
(4)显微镜 由短焦距的凸透镜做物镜，长焦距的透镜做目镜所组成拉。物体位于物镜中心外很_近中心处，经物镜成实像于目镜中心内很_近中心处拉。再经物镜在同侧造成一扩大虚像(平时位于明视差异处)拉。
( 5)望远镜 由长焦距的凸透镜做物镜，短焦距的透镜做目镜所组成拉。极远处至物镜的光可看成平行光，经物镜成中心像(倒立.缩小.实像)于物镜中心外很_近中心处，恰位于目镜中心内，再经目镜成虚像于极远处(或者明视差异处)拉。
(6)眼睛 等效于一变焦距照相机，平时人明视距约25厘米拉。明视差异小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视差异大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜拉。
(两)物理光学——人类对光天性的熟悉进展历程
(1)微粒说(牛顿)基本看法 以为光像一群弹性小的微粒拉。 试验基本 光的直线流传.光的反射征象拉。 难题疑 无法诠释两种媒质界面同时发生的反射.折射征象和光的自力流传纪律等拉。
(2)颠簸说(惠更斯)基本看法 以为光是某种振动引发的波(机械波)拉。 试验基本 光的干预和衍射征象拉。
①光的干预征象——杨氏双缝干预试验
条件 两束光频率一样.出入恒定拉。 装配 (略)拉。 征象 出-现***明条，双方等距疏散的明暗相间条纹拉。 诠释 屏上某处到双孔(双缝)的旅程差是波长的整数倍(半个波长的双数倍)时，两波同相叠加，振动增强，发生明条;两波反相叠加，振动相消，发生暗条拉。 运用 搜查平面.丈量厚度.增强光学镜头透射光强度(增透膜).
②光的衍射征象——单缝衍射(或者圆孔衍射)
条件 缝宽(或者孔径)可与波长对比拟拉。 装配 (略)拉。 征象 出-现***最亮最宽的明条，双方不等距揭晓的明暗条纹(或者明暗乡下的圆环)拉。 难题疑 难以诠释光的直进.寻找不到流传介质拉。
(3)电磁说(麦克斯韦) 基本看法 以为光是一种电磁波拉。 试验基本 赫兹试验(证实电磁波拥有跟光一样的性子和波速)拉。 种种电磁波的发生气理 无线电波 自-由电子的行-动; 红外线.可见光.紫外线 簿本外层电子受引发; x射线 簿本内层电子受引发; γ射线 簿本核受引发拉。 可见光的光谱 发射光谱——连续光谱.明线光谱 ; 吸收光谱(特色光谱)拉。 难题疑 无法诠释光-电效果征象拉。
(4)光子说(爱因斯坦) 基本看法 以为光由一份一份不连续的光子组成每一份光子的能量E=hν拉。 试验基本 光-电效果征象拉。 装配 (略)拉。 征象 ①入射光照到光-电子发射全部是一霎时的;②入射光频率必须大于时光极金属的极限频率ν拉。;
③当ν>v0时，光-电流强度与入射光强度成正比;④光-电子的最大初动能与入射光强有无关系，只随着人射光灯中的增大而增大拉。 诠释 ①光子能量能够被电子所有吸收.不需能量累积历程;②表-面电子战胜金属簿本核引力逸出最少需做功(逸出功)hν拉。;③入射光强拉。单元时刻内入射光子多，发生光-电子多;④入射光子能量只与其频率有关，入射至金属表，除用于逸出功外拉。其余转化为光-电子初动能拉。 难题疑: 无法诠释光的颠簸性拉。
(5)光的波粒两象性: 基本看法: 以为光是一种拥有电磁天性的物质，既有颠簸性拉。又有粒子性拉。大量光子的行-动纪律展现颠簸性，个体光子的行-动展现粒子性拉。 试验基本 :细小光线的干预，X射线衍射.
两.主要钻研办法
1.做图:几多光学离不开光路图 拉。使用做图法能够直观地反映光线的流传，便利地一定像的职位.长短.倒正.真假和成像地域或者视察范围等.把她与公式法结合起身，能够相互添补.相互检查拉。
2.光路追踪法: 用做图法钻研光的流传和成像疑时，捉住物点上发出的某条光线为钻研对-象拉。不停追踪下去的办法.希奇适合于钻研组合光具成多重保的情形拉。
3.光路可逆法: 在几多光学中，一所有一些光路全是可逆的，使用光路可逆理由在做图和盘算上往在都市带来便利
簿本物理包罗两大部-分内容;簿本结构和簿本核结构拉。前者钻研簿本核外电子的疏散及跃迁纪律，后者钻研核的组成及其转变纪律拉。
一.主要观点和纪律
1 .簿本核式结构学说(1909年拉。卢瑟福)
试验基本 α粒子散射试验——用喷射源发出的α粒子穿过金箔，觉察绝大大部-分α粒子按本方向前进，一点点α粒子发生较大的偏转拉。极一点点发生大角度偏转，个体被弹回. 基本内容 在簿本中心有一位带正电的核(半径约10-15 ～10-14 m)，会合了全部所有簿实质量.带负电的电子在核外绕核转动(簿本半径约10-10 m)拉。 难题疑: 按典型理-论，电子绕核转动将辐射电磁波，能量会逐步逐步缩小，电子运转的轨道半径不停变小，大量簿本发出的光谱应当是连续光谱拉。
2.玻尔理-论(1913年拉。玻尔) 试验基本 氢光谱纪律的钻研拉。 基本内容(三点假设) (1)簿本只能处于一排列不连续的.稳固的能量状态(定态)，其总能量En(包罗动能和电势能)与基态总能量量的关系为En=E1 /n1 (n=1.2.3……)(2)簿本在两个定态之中跃迁时，将辐射(或者吸收)一定频率时间子;光子的能量为hν = E初 -E终 拉。(3)电子绕核运转的应该轨道是不连续的拉。各应该轨道的半径rn=n2 r1 基态轨道半径r1拉。(n=1.2.3……)拉。 难题疑 无法诠释繁杂簿本的光谱.
3. 喷射征象(1896年.贝克勒尔)
三种射线
(1)α射线 氦簿本核流拉。v≈c/10拉。贯通本发非常小拉。电离效果很强拉。
(2)β射线 高速电子流拉。v≈c拉。贯通本发强，电离效果弱拉。
(3)γ射线 波长很短的电磁波拉。v=c拉。贯通本发很强，电离效果很弱拉。
衰变纪律 遵照电量.质量(和能量)守恒拉。
α衰变.β衰变.γ衰变(γ衰变是伴同着α衰变或者β衰变同时发生的)拉。
半衰期: 喷射性元素的簿本读有折半发生衰变所需要的时刻拉。由核内里自身原因决定.跟簿本所处的物理状态或者化学状态有无关系.
4.簿本核的组成
试验基本
(1)质子觉察(1919年，卢瑟福)
(2)中子觉察(1932年，查德威克)
基本内容 簿本核由质子和中子(统称核子)组成.簿本核的质量数即是质子数与中子数之和.簿本核的电荷数即是质子数拉。各核子间依_强盛的核力来集在核内拉。
5.喷射性同位素 质子数一样.中子数区别，拥有喷射性的簿本拉。
试验基本用α粒子盖击铝核一最先的时刻完成用人-工办法获得放出性同位素磷(1934年，约里奥·居里夫妇)拉。
基本运用
(1)使用射线的贯通本发.电离效果或者对动物组织的物理.化学效果拉。
(2)做为示踪簿本拉。
6. 核能
质量赔本: 构本子核的核子的质量与簿本核的质量之差.
质能方程:E=mc2
核反映能:△E=△mc2
两.主要钻研办法
1.实践.理-论.实践
从实践(试验)启程，提出理-论，再通过实践的检查或者举行新的实践一进一步进展理-论拉。比如，通过对气体放电征象.阴极射线的钻研.汤姆生觉察电子(1897年)，提出簿本结构的汤姆生模子拉。由于卢瑟福的粒子的散射试验，进一步进展成卢瑟福模子拉。通过对氢簿本明线光谱的钻研，又提出了玻尔理-论等拉。在簿本物理中，十撇分明地贯通戴辩证唯心主义熟悉论的这一基本想法办法拉。温习中也应以此为线索，掌握全章的知识结构拉。
2. 守恒纪律的运用
质量守恒.电荷守恒.能量守恒.动量守恒等自-然界中的基本纪律在簿本物理中都获得所有一些体现.温习中应松松掌握这些守恒纪律
光的流传
1.光在什么情形下是沿直线流传的，小孔成像是怎样回事，什么是本影和半影，怎么样一定本影.半影的地域?怎么样一定影子的行-动状态?在什么时候.何地能够视察到日全食.日偏食.日环食.月全食.月偏食?你知道几种典型的丈量光速的办法吗?你能仔细品味出为什么这一章又被称为几多光学吗?
2.什么是光的反射定律，镜面反射和漫反射的主要区分是什么?平面镜的成像特色是什么?怎么样一定平面镜成像的视察范围?我要想看到一切的脸，最少需要多大的矩形平面镜?那我要想看到一切的三中办公楼呢?怎么样一定物像的行-动速率(速率垂直镜面和不垂直镜面两种情形)?
3.什么是折射定律?与折射率相关的几个讲明式分-别是什么?怎么样盘算光射入介质后的波长.波速和频率?什么是视深?
4.什么是光疏介质.光密介质，全反射的条件是什么?在求解全反射疑时，一样平常采用什么解题办法?什么是光导纤维?在已知入射角的情形下怎么样盘算光导纤维的折射率，如果入射角未知呢?
5.什么是光的色散，发生的本因是什么?种种色光的频率.折射率.速率有什么纪律?你能定性画出区别色光在界面上发生反射.折射时的情形吗?反之依照这些情形你有能判断出各色光的折射率.频率.能量.临界角的长短吗?
6.你领会几种典型的玻璃砖对光路的掌控特色吗?在三角形玻璃砖中，你知道几个典型角的关系吗?单色光.复色光.单色光点.复色光点通过三棱镜会出现什么情景呢?如果光疏棱镜放在光密介质中，上述征象还建立吗?在圆形玻璃砖中，你知道怎么样一定法线，怎么样一定是否发生全反射，怎么样盘算各次的偏折角吗?在矩形玻璃砖中，你会求侧移差异吗?你能使用一位水杯丈量液体的折射率吗?
光的天性
1.十七世纪人们关于光的天性的熟悉有哪些看法?分-别能诠释什么，无法诠释什么?
2.什么是双缝干预.薄膜干预，她们的相关光源是怎么样获得的，运用单色光和复色光时其干预图样怎样?怎么样判断某个点是增强点仍然削弱点和缺点拉。在双缝干预试验中，相邻两条亮条纹之中的间距与什么有关?盖住这个内里一位缝，或者用区别滤光片分-别盖住两个缝还会有干预条纹吗?还会有条纹吗?在薄膜干预中，应在那边视察征象，薄膜的状态对条纹的状态及间距有何影响?你知道什么是增透膜吗?她的厚度怎么样一定?怎么样运用薄膜干预搜查物体表-面的平正水平?在现实生涯中怎么样分辩干预.衍射.色散.半影等疑?
3.什么是衍射，发生分明衍射的条件是什么?双缝干预条纹与单缝衍射条纹的区分是什么?圆孔衍射与圆屏衍射呢?在衍射征象越发分明的历程中看到的征象是什么?光的直线流传与光的衍射矛盾吗?为什么咋们常说光是沿直线流传的?
4.光是一种什么波，这类看法是谁提出的，提出的根占有哪些，又是谁检查的?电磁波谱的排列顺着纪律是什么，她们的发生气理怎样，能否结合电磁波和簿本物理的知识加深领会拉。红外线.紫外线.X射线.γ射线是怎样发生的，有什么样的特征及运用?伦琴射线管的结构是什么?
5.什么是偏振?偏振光和自-然光有何区分?怎么样获得偏振光?偏振光在现实生涯中有何运用?什么是激光?她的三个特征及相关运用是什么?
6.什么是光-电效果，她是运用什么样的装配觉察的，又是运用什么样的装配钻研的拉。什么是饱和电流.截至电压，有什么效果?光-电效果的四条纪律是什么?你会在做题中运用吗?典型颠簸理-论为什么诠释不了，爱因斯坦的光子理-论又是怎么样诠释的拉。你会使用光-电效果方程诠释和求解极限频率.最大初动能吗?你会联接简易的光-电管努力掌控电路吗?光强与哪些原因有关?一样强度的紫光.红光映照统一金属发生光-电效适当的时刻有何区分?你领会最大初动能和频率之中的函数图像吗?
7.在光子盘算中，你能盘算出点光源模子中，相距光源一定差异安置的面上获得的光子数吗?在线光源模子中，你会计算单元长度上的光子数吗?
8.什么是光的波粒两象性，怎么样领会?唯一电磁波才拥有波粒两象性吗?什么是物质波，谁提出的?物质波的波长怎么样盘算?
簿本物理
1.谁觉察了电子，有什么样的主要意义?接下去他提出的簿本结构模子是什么样的?
2.α粒子散射试验是谁.为了什么目的.运用什么样的装配做的?希望获得什么结局?现实的征象是什么?由此得出什么样的结局，该试验有何重-大意义?
3.什么是光谱，光谱怎么样分类，分-别是由谁发生的，哪些光谱能够用做光谱剖析，用什么仪器视察光谱，她的大要结构怎样?
4.簿本的核式结构遇到了哪两个难题?是谁提出了什么理-论处置了这两个难题的题目?他否认了典型理-论仍然否认了核式结构学说?理-论的内容是什么?
5.你能依照题目条件一定核外电子的动能.势能.总能量.周期.半径等的长短及转变吗?什么是eV，她与焦耳怎么样转换?在解题中一定要将她转化成焦耳吗?你会计算在簿本跃迁中吸收或者张开光子的个数及频率吗?能否在此普遍真公正的道领会明线光谱与吸收光谱?你知道什么是电离，怎么样盘算电离能吗?在电离中，簿本色吸收凌驾电离能的光子吗?
6.玻尔理-论的成-功与界线分-别是什么?典型物理学的钻研范围又是什么?
7.谁觉察的自然喷射征象，有什么重-大意义?三种射线的实质及特色怎样，怎么样在电场.磁场均分散?什么是衰变，她们的通式及实质是什么?你能否依照衰变得次数判断中子数和质子数的转变(或者反以前判断)?在统一位簿本核的衰变中，能否同时张开α.β射线，那γ射线呢?在衰变与磁场.动量守恒.核能综合的题目中你会求解粒子的周期.行-动半径.动能吗?你能依照轨迹判断是何种衰变和本喷射性簿本核的核电荷数吗
8.什么是半衰期，领会她时应注重哪两个疑?半衰期的公式是什么?你会求解关于半衰期的两个典型疑吗?什么是喷射性同位素?在现实中有什么运用?
9.谁觉察的质子，核反映方程是什么?谁预言了中子的存在，又是谁觉察的，核反映方程是什么?什么是核子，她们靠什么力结合在一同，这个力有什么特色，你能把她与轻核聚变得条件结合起身思考吗?
10.核反映方程的配平遵照什么纪律?典型的核反映方程有几类，你能分辩她们吗?核反映方程能写等号吗?
11.什么是质能方程，谁提出的，怎么样领会，是否说质量与能量能够相互转化?什么是质量赔本?运用质能方程在盘算核能时关于单元应注重什么?核反映前和反映后粒子的动能在解题时应怎么样处置?
12.什么是平均质量，她关于一定一位核反映是吸收能量仍然放出能量拥有什么意义?典型的重核裂变得核反映方程有什么特色，轻核的聚变呢?什么是链式反映，发生的条件是什么?核反映堆的主要组成是什么?为什么轻核的聚变反映又称为热核反映，她与裂变对比有什么利益?
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