光学

高二光学分成两条主线：几何光学和波动光学。前者强调光路和角度，后者强调波长、干涉、衍射。做题时最重要的是先判断：这道题到底在考哪一条主线。

学习目标

• 会使用反射定律和折射定律。
• 会判断全反射发生条件。
• 会理解干涉、衍射体现光的波动性。
• 会使用双缝干涉条纹间距公式。

核心概念

1. 几何光学

反射定律：

• 反射角等于入射角；
• 所有角度都相对法线测量。

折射定律：

折射率：

2. 全反射

发生条件：

1. 光从光密介质射向光疏介质；
2. 入射角大于临界角。

3. 波动光学

光的干涉和衍射说明光具有波动性。

双缝干涉条纹间距：

典型例题

例 1：反射角

若入射角为 $30^\circ$，则反射角也为 $30^\circ$。

例 2：全反射条件

若只满足“入射角很大”，但光是从光疏介质射向光密介质，则不能发生全反射。

例 3：双缝干涉

若双缝间距 $d$ 增大，则：

可知条纹间距减小。

易错点

• 入射角、折射角不相对法线测量。
• 全反射条件只记“大于临界角”，忘记介质先后。
• 把干涉和衍射现象混在一起。
• 条纹间距和双缝间距关系写反。

规则总结

• 几何光学先画法线和光路。
• 波动光学重在现象本质和比例关系。
• 光学题里“先判断类别”比“先套公式”更重要。

练习题

1. 基础题：反射角和入射角有什么关系？
2. 提高题：全反射发生必须满足哪两个条件？
3. 提高题：增大双缝间距后，干涉条纹间距怎样变化？
4. 综合题：说出几何光学和波动光学分别更关注什么。

参考答案

1. 相等。
2. 光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角。
3. 变小。
4. 几何光学更关注传播路径和角度；波动光学更关注干涉、衍射和波长等波动性质。