分析高考试题浅谈光学复习

2024-05-21成金德

数理化解题研究·高中版 2024年1期

关键词：光电效应色散偏振

摘要：在高考试题中，光学这道题目作为必拿题、抢分题，如何有效、准确地组织复习和知识整合至关重要，本文就此问题作些探讨.

关键词：光的折射；全反射；干涉；衍射；色散；偏振；光电效应

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）01-0103-06

收稿日期：2023-10-05

作者简介：成金德（1959.6-），男，本科，中学高级教师，从事物理教学研究.

从近几年的高考试题分析来看，光学基本上是一个选择题或者是一个份量不重的计算题.正因为如此，光学在中学物理中所占教学课时较少，学习的知识也比较简单.光学知识算不上教学重点内容，它在高考中的地位与综合性强、能有效考查学生的分析能力和综合能力的力学、电学相比也无法相提并论.现在，光学这道试题作为必拿题、抢分题，必须拿稳、拿准.由于光学涉及知识点较多，有些知识还比较抽象，不少学生在高考中并不能确保有效解答.为此，本文就如何有效复习光学知识作些探讨.

1 剖析考查特点

从近几年高考中考查光学的情况分析，试题主要集中在以下八种题型.因此，理解和掌握以下题型很有必要.

1.1 考查光的折射

光的折射现象是考查光学最频繁最热门的知识，一方面，有关光的折射现象的问题能考查学生的综合能力，尤其是数学能力，即需要熟练应用几何学知识；另一方面，与折射现象相联系的知识点较多，容易命制妙题.

例1 （2022年全国甲卷）如图1所示，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点.在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离.

2.4 三个概念

2.4.1 折射率

光从真空射入某種介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即n=sinθ1sinθ2.折射率只由介质的光学性质和入射光的频率决定.折射率的另一计算公式是n=cv.

2.4.2 临界角

当从一种光密介质进入另一种光疏介质时，当入射角达到某一值时，折射角恰好等于90°，此时的入射角叫做临界角.若光从某种介质进入真空时，其临界角满足sinC=1n.

2.4.3 极限频率

当光照射到某种金属表面时，恰好能发生光电效应，则此时入射光的频率叫做这种金属的极限频率.只有当入射光的频率大于或等于极限频率，才能使这种金属发生光电效应.极限频率满足hν极限=W逸.