高考物理備考：畫好光路圖 巧解光學(xué)題

　　高考物理備考：畫好光路圖 巧解光學(xué)題

　　幾何光學(xué)是高考的必考內(nèi)容，年年都有考題，涉及的知識(shí)點(diǎn)有光的折射定律、折射率、全反射、光導(dǎo)纖維等，主要考查考生作光路圖、綜合運(yùn)用光學(xué)知識(shí)和幾何知識(shí)處理問題的能力。本文以常見的玻璃磚為例，探討這類問題的解題方法。

　　一、平行玻璃磚

　　平行玻璃磚對(duì)光線的控制作用(如圖l所示)是使光線平行移動(dòng)，即出射光線與入射光線的傳播方向相同，出射光線相對(duì)入射光線而言只是向“入射光線傾斜方向”發(fā)生了側(cè)移。

　　點(diǎn)評(píng)：

　　對(duì)于幾何光學(xué)方面的試題，應(yīng)用光路圖或有關(guān)幾何圖形進(jìn)行分析與公式配合，將一個(gè)物理問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)幾何問題，能夠做到直觀、形象，易于發(fā)現(xiàn)隱舍條件，有利于啟迪思維，理順?biāo)悸贰?/p>

　　二、三棱鏡

　　三角形玻璃磚即為三棱鏡。光線射到三棱鏡后，射出的光線偏向三棱鏡底邊.我們把出射光線與入射光線間的夾角θ叫作偏向角。偏向角的大小與棱鏡的材料、棱鏡的形狀及入射角的大小有關(guān)。棱鏡材料相對(duì)周圍介質(zhì)的折射率越大，偏向角越大。通過三棱鏡，在物體的另一 側(cè)看到的是物體的虛像，且相對(duì)物而言，像向頂角方向偏移。三棱鏡可以用來觀察白光的色散現(xiàn)象。

　　點(diǎn)評(píng) ：

　　畫好典型光路是解決幾何光學(xué)的基礎(chǔ).光線射到不同面時(shí)反射和折射情況會(huì)不同，要注意分區(qū)域討論，防止漏解。要細(xì)致地分析光線從玻璃磚內(nèi)部到達(dá)每一個(gè)界面時(shí)的反射和折射情況，尤其要判斷是否會(huì)發(fā)生全反射。

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　　三、半圓柱形玻璃磚

　　截面是圓形的玻璃磚，光路對(duì)于中軸線有較好的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，且當(dāng)入射光射到圓弧面上時(shí)，其入射點(diǎn)到中軸線的垂線就是法線。

　　點(diǎn)評(píng) ：

　　本題以半圓柱形透明物體為載俸，將光的折射和光的反射綜合進(jìn)行考查。解決這類問題的基本思路是：依據(jù)題意正確畫出光路圖，利用幾何關(guān)系找出入射角和折射角，應(yīng)用折射定律求解。

　　四、圓柱形玻璃磚

　　圓柱形玻璃磚的截面是圓形。當(dāng)光線垂直于中軸線射入圓柱形玻璃磚內(nèi)部時(shí)，光路具有很好的對(duì)稱性。

　　點(diǎn)評(píng) ：

　　本題考查幾何光學(xué)、光的折射等知識(shí)，在處理幾何光學(xué)問題時(shí)一定要畫出光路圖.通過圖中的幾何關(guān)系結(jié)合幾何光學(xué)的基本原理得出結(jié)論。

　　五、玻璃球

　　玻璃球的截面也是圓形，因此在球形玻璃磚內(nèi)部，其光路的幾何構(gòu)建與圓柱形玻璃磚內(nèi)的光路幾何構(gòu)建有相同之處。

　　點(diǎn)評(píng) ：

　　本題考查光的折射和全反射，依據(jù)光路圖中的幾何關(guān)系，結(jié)合幾何光學(xué)的基本原理得出各物理量的關(guān)系，是解題的基本思路。

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　　六、組合型玻璃磚

　　有些玻璃磚的截面是多種幾何圖形(三角形、扇形等)的組合，這些玻璃磚我們可稱為組合型玻璃磚.

　　點(diǎn)評(píng) :

　　在分析幾何光學(xué)問題時(shí)，一定要作好光路圖，依據(jù)幾何關(guān)系求出入射角和折射角;同時(shí)注意是否會(huì)發(fā)生全反射。

　　除了上面列舉的幾種玻璃磚外，常見的玻璃磚還有扇形玻璃磚膏空心球形玻璃磚等甜不管是以哪種玻璃磚為載體，雖然形狀各異，但是處理方法卻相同，即首先畫好光路圖，特別是典型光路及臨界光路，再依據(jù)幾何關(guān)系和物理規(guī)律列式解答.

　　(責(zé)任編輯：郭峰)

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