第十三章 光学

2007-2008 年度第一阶段物理高考总复习第十三章 光学一、光的直线传播 1.光在同一种均匀介质中是沿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。如光从空气斜射入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，将发生明显的衍射现象，光线将可能偏离原来的传播方向。解光的直线传播方面的计算题（包括日食、月食、本影、半影问题）关键是画好示意图，利用数学中的相似形等几何知识计算。例 1. 如图所示，在 A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源 S。现将小球从A 点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是 A.匀速直线运动 B.自由落体运动C.变加速直线运动 D.匀减速直线运动解：小球抛出后做平抛运动，时间 t 后水平位移是 vt，竖直位移是 h= gt2，根据相似形知识可以由比例求得，因此影子在墙上的运动是匀速运动。2.光速 光在真空中的转播速度为 c=3.00×108m/s。⑴ 光在不同介质中的传播速度是不同的。根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过 c。⑵ 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。⑶ 也有报道称在实验中测得的光速达到 1011m/s，引起物理学界的争论。二、反射 平面镜成像1.像的特点平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面为对称。2.光路图作法根据平面镜成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补光路图。3.充分利用光路可逆在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。（眼睛在某点 A 通过平面镜所能看到的范围和在 A 点放一个点光源，该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同 本卷第 页（共 11 页）1lS Ahxvt122007-2008 年度第一阶段物理高考总复习的。）4.利用边缘光线作图确定范围例 2 如图所示，画出人眼在 S 处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。解：先根据对称性作出人眼的像点 S /，再根据光路可逆，设想 S 处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出了两条边缘光线。例 3. 如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面镜可看到 AB 完整像的范围。解：先根据对称性作出 AB 的像 A/B/，分别作出 A 点、B 点发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们...