陳德云

    光學部分對于高中整體的物理學知識點似乎占的比重不是很大，因為大體上像高考物理的壓軸題或者很多的大題目都很少會涉及到光學的知識，但是對于我們學習高中物理的學習來講，不應該讓這一部分成為最短的木板，影響我們物理學習的綜合水平。事實上光學的部分，在高考的當中出現(xiàn)的形式幾乎都是選擇題，因此對于這個部分，似乎覺得簡單的部分，但愿能成為我們的送分題。因此在這面對高考的時刻，或者是高二物理學習光學的過程當中，扎實的掌握這一部分的知識點才是非常的重要。古人有云：千里之堤毀于蟻穴，所以對于這一部分的知識點我們應該是需要也有一個慎重的態(tài)度方可。
光學的知識并不是向電磁學或者能量問題那樣的復雜，計算量不大，但是容易混淆的地方卻是不小，因此這次我們來淺析光學部分容易混淆的地方。

（一）光速與頻率的關(guān)系
①首先要記得的是光，任何顏色的光在真空中的速度均為光速，即等于
②因為光是電磁波，其在介質(zhì)密度越大的物質(zhì)中傳播速度越小，所以傳播速度是真空>空氣>液體>固體
，不過一般講空氣近似等于真空的速度。這與聲波正好相反，因為聲波是機械波，它的傳播是靠著質(zhì)點的振動將能量傳播出去的
③而在一定溫度下，在一定介質(zhì)中，光的傳播速度是一定的，事實上由，其中v為光在某介質(zhì)中的傳播速度，可知光速是與折射率n有關(guān)的，而稍后我們將會討論折射率n與光的頻率有關(guān)，但光的頻率一般是不變的，所以認為光速在介質(zhì)中是恒定的
④不同頻率，不同的波長的光在同一介質(zhì)中傳播速度不同，同一頻率的光在不同介質(zhì)中的傳播速度也不同
下面我們來看幾道例題，以及在這例題中的解析

例一：關(guān)于聲波與光波都從空氣進入水中，下列說法正確的中
A．聲波與光波的波長都變短     B．聲波與光波的波長都變長
C．聲波與光波的波速都變小     D．聲波波速變大，光波速度變小

解：因為一定溫度下，光與聲波在某種介質(zhì)中的速度都是一定的，而光為電磁波，其在介質(zhì)密度越大的物質(zhì)中波速越小，因此由空氣進入水，光的波速減小，再由λ=v/f，f為頻率，一種既定f的波的頻率是不會改變的，因此波長λ減小。而聲波為機械波，其在密度介質(zhì)越大的物質(zhì)中傳播的速度越大，因此進入水中，聲波波速變大，而由λ=v/f可知，聲音的波長變大，選項D正確。

例二：一束單色光從空氣射入水中，光的顏色、頻率、波長、波速怎么變化？ 答：光的顏色由頻率決定，因為光從空氣進入水中，頻率不變，所以顏色也不變，而光在一定溫度下，在水中的光速是一定的，因此光速是變小，再由v=λf可知，波長λ在變小 所以在此我們可以理解光速與頻率以及介質(zhì)的聯(lián)系，事實上這個與R=U/I有點相像，即不能說電阻R與電壓U成正比。雖然v=λf，其中f為頻率，但是在一定溫度以及介質(zhì)介質(zhì)中，波速是恒定的，所以對于有些知識點需要掌握并理解，否則我們解題就不知該從那里入手了。而光也是波，因此對于這個性質(zhì)，在聲波或者即它波的傳播過程中也是適用的。

（二）折射率與頻率的關(guān)系
錯解：如果我們用，就會覺得折射率與頻率是成反比的，但這其實是錯誤的理解，因為在后一個光公式當中波長也是個變量，而波長一般與頻率是成反比的，即波長越長，頻率越短，這是電磁波譜當中所能反映的，因此這個公式無法具體表明什么，事實上對于折射率與頻率的函數(shù)關(guān)系相當復雜，證明的知識我們高中階段還沒有涉及，因此只需知道幾點

①頻率越大，折射率越大
②折射率與介質(zhì)有關(guān)，不同介質(zhì)折射率是不同的
③紫光的頻率大于黃光大于紅光，即需要注意電磁波譜的順序
下面來看幾道例題

例三：如圖1—3所示，一細光束通過玻璃三棱鏡折射后分成a、b、c三束單色光，則這三束單色光

A．頻率關(guān)系是
B．在真空中的傳播速度關(guān)系是
C．在玻璃中的傳播速度關(guān)系是
D．通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉條紋間距
解：光的頻率越大，其折射率也越大，所以由圖可知a光的偏著最大，故此a光的頻率最大，而c光的頻率最小，選項A正確。所以玻璃對這三種光的折射率為，再由n=C/v可得，其中C為光速，n為折射率，因此在玻璃中速度最大的為c光，最小的為a光，選項C正確。而光在真空中傳播的速度均為光速C，選項B錯誤。由C=λf可得，，因為，所以波長越大，間距越大，選項C錯誤，應該是。


下面來看幾道習題：
1、如圖所示，一束白光通過三棱鏡后，將發(fā)生光的色散現(xiàn)象，在光   屏上看到的彩色光帶位于AB之間，在A位置處是________色光，在B位置處是________色光，這個實驗表明同種材料對于不同的光有不同的________。


2、如圖所示，兩個同種玻璃制成的棱鏡，頂角α1 略大于α2 ，兩單色光1和2分別垂直入射三棱鏡，其出射光線與第二界面的夾角β1 =β2 ，則（    ）

A．在棱鏡中1光的折射率比2光小

B．在光譜中，1光比較靠近紅光

C．在棱鏡中1光的傳播速度比2光的小

D．把此兩光由水中射向空氣，產(chǎn)生全反射時，1光的臨界角比2光的臨界角大。




答案：1、紅，紫，折射率，2、ABD