高三物理光学知识点梳理(2)

②衍射现象表明光沿直线传播只是近似规律，当光波长比障碍物小得多和情况

下(条件)光才可以看作直线传播。(反之) ③在发生明显衍射的条件下，当窄缝变窄时，亮斑的范围变大，条纹间距离变大，而亮度变暗。 光的直进是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否认光的直进，而是指出光的传播规律受一定条件制约的，?任何物理规律都受一定条件限制。(光光振动垂

直于纸面 学显微镜能放大2000倍，无法再放大，再放大衍射现象明显了。)

(以下新教材适用) 三.光的偏振

横波只沿某个特定方向振动，这种现象叫做波的偏振。只有横波才有偏振现象。 光振动

在纸面

根据波是否具有偏振现象来判断波是否横波，实验表明，光具有偏振现象，

说明光波是横波。

（1）自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿

一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。自然光通过偏振片后成形偏振光。

（2）偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。除了直接从光源发出的光外。

偏振片(起偏器)由特定的材料制成，它上面有一个特殊方向(透振方向)只有振动方向和透振方向平行的光波才能通过偏振片。

（3）只有横波才有偏振现象。光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。

（4）光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。 （5）应用：立体电影、照相机的镜头、消除车灯的眩光等。 四、麦克斯韦光的电磁说．

1、光的干涉与衍射充分地表明光是一种波，光的偏振现象又进一步表明光是横波。

提出光电磁说的背景：麦克斯韦对电磁理论的研究预言了电磁波的存在，并得到电磁波传播速度的理论值3.11×108m/s，这和当时测出的光速3.15×108m/s非常接近，在此基础上 ⑴麦克斯韦提出了光在本质上是一种电磁波———这就是所谓的光的电磁说。

光电磁说的依据：赫兹在电磁说提出20多年后，用实验证实了电磁波的存在，测得电磁波的传播速度确实等于光速，并测出其波长与频率，并且证明了电磁波也能产生反射、折射、衍射、干涉、偏振等现象。用实验证实了光的电磁说的正确性。

光电磁说的意义：揭示了光的电磁本性，光是一定频率范围内的电磁波；把光现象和电磁学统一起来，说明光与电和磁存在联系。

说明了光能在真空中传播的原因：电磁场本身就是物质，不需要别的介质来

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传递。

⑵电磁波谱：

按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光(七色)、紫外线、X射级、γ射线，除可见光外，相邻波段间都有重叠。

2．吸收光谱：连续光通过某一物质被吸收一部分光后形成的光谱，能反映出原子的特征谱线． 每种元素都有自己的特征谱线，根据不同的特征谱线可确定物质的化学组成，光谱分析既可用明线光谱，也可用吸收光谱． 六．.激光的主要特点及应用

（普通光源发出的光是混合光，激光频率单一，

相干性能好非常好，颜色特别纯。） (2)平行度和方向性非常好。（应用于激光测距雷达，可精确测距(s=c·t/2)、测速、

目标跟踪、激光光盘、激光致热切割、激光核骤变等。）

(3)亮度高、能量大，应用于切割各种物质、打孔和焊接金属。医学上用激光作“光

刀”来做外科手术。

②由于频率和波长不同，又表现出不同的特性：波长大(频率小)干涉、衍射明显，波动性强。 现在能在晶体上观察到γ射线的衍射图样了。

③除了可同光外，上述相邻的电磁波的频率并不绝对分开，但频率、波长的排列有规律。 mm= b（b为常数）。

可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学中，可以根据接收到的恒星发出的光的频率，分析其表面温度。

⑸可见光：频率范围是3.9-7.5×1014Hz，波长范围是400-770nm。

五、光谱和光谱分析（可用光谱管和分光镜观察）由色散形成的，按频率的顺序排列而成的彩色光带叫做光谱

1．发射光谱 (1)连续光谱：包含一切波长的光，由炽热的固体、液体及高压气体发光产生；

(2)明线光谱：又叫原子光谱，只含原子的特征谱线．由稀薄气体或金属蒸气发光

产生。

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篇二：高中物理光学知识点总结

光学知识点

光的直线传播．光的反射 一、光源

1．定义：能够自行发光的物体．

2．特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播． 二、光的直线传播

1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C＝33108m/s；

各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v<C。 说明：

① 直线传播的前提条件是在同一种介质，而且是均匀介质。否则，可能发生偏折。如从空气进入水中（不是同一种介质）；“海市．．．．．蜃楼”现象（介质不均匀）。

② 同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。在同一种介质中，频率越低的光其传播速度越大。根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C。

③ 当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，发生明显的衍射现象，光线可以偏离原来的传播方向。

④ 近年来（1999-2001年）科学家们在极低的压强（10-9Pa）和极低的温度（10-9K）下，得到一种物质的凝聚态，光在其中的速度降低到17m/s，甚至停止运动。 2．本影和半影

（l）影：影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域． （2）本影：发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域． （3）半影：发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域．

（4）日食和月食：人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域（即“伪本影”）能看到日环食．当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住，便分别能看到月偏食和月全食．

具体来说：若图中的P是月球，则地球上的某区域处在区域A内将看到日全食；处在区域B或C内将看到日偏食；处在区域D内将看到日环食。若图中的P是地球，则月球处在区域A内将看到月全食；处在区域B或C内将看到月偏食；由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D内，所以不存在月环食的自然光现象。 3.用眼睛看实际物体和像

用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理：角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只

凸透镜。发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后，在视网膜上会聚于一点，引起感光细胞的感觉，通过视神经传给大脑，产生视觉。

①图中的S可以是点光源，即本身发光的物体。