考前抱佛脚:概念多不要紧,公式背好都搞定

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前两天,我们把几何光学部分的重难点知识复习了一遍,今天为大家介绍物理光学啦,想看前几期的同学们可以点击文末链接查看呦~

让我们一起来看看物理光学部分的重难点知识吧~

物理光学

a) 光程和惠更斯原理

这个部分是物理光学的基础,尤其是惠更斯原理的应用,需要大家熟悉掌握。

同学们掌握好原理的同时,也要知道惠更斯原理可以和运动学结合起来,解决一些有趣的问题。对于一些光学和力学类比的题目,要学会利用等时线来解答。

b) 现象和简单计算(小重点)

i. 干涉

我们要注意干涉和衍射是比较传统的重点,尤其是杨氏双缝的公式。把双缝的模型进行变形是竞赛中经常出现的考查方式。

干涉

比如,前方单缝的位置、高度发生变化,会对结果造成什么影响;或者双缝后面分别加入不同的折射率的介质等等。

此外,还可以考查等厚干涉、等倾干涉、迈克耳孙干涉仪等等各种干涉问题,这些都是传统的模型考查。还有一些比较常规的考查方式,比如在变换一些条件之后,要求你计算干涉图形的变化,这种问题就需要动动脑筋才能解出,同学们也需要注意一下。

在这些问题中,有一个比较明显的易错点,就是半波损失,也称作π相位突变。它的发生条件是入射光从光疏介质(折射率较小)到光密介质(折射率较大)的界面处发生反射。这一点同学们一定要熟记!从往年经验来看,在这上面丢分的概率并不小。

ii. 衍射

传统上,衍射部分会考查一些定性问题和定量计算。定性问题通常以填空题和选择题(选项)的形式进行考查。定量的计算,一般都要用积分来处理。

衍射

c) 复数计算和积分(难点)

光的复振幅方法,可以进行菲涅耳积分来解决光的几乎所有的干涉和衍射的问题。

鉴于现在复赛的大纲中,已经把微积分明确列出,再加上大家也比较熟悉复数的计算,所以不能排除在决赛甚至复赛中考查复数菲涅耳积分的可能性。

对于初学同学来说,这部分知识太难,可以根据自身情况考虑是否战略性放弃。

d) 偏振(难)

偏振本身,也是新考纲明确加入的内容。

偏振

i. 几种偏振光

有两个知识点比较适合出选择填空题:一是几种偏振光的判定,二是是用偏振片、平面镜等原件变换偏振光。它们都有一定的考查可能性。

ii. 布鲁斯特角

基于偏振,以及电磁学的边界条件,可以进行布鲁斯特角、以及前面提到的半波损失等问题的定量计算。

iii. 马吕斯定律

由于马吕斯定律计算的难度不是很大,所以也有一定的考查可能性。但有一点需要注意,在计算过程中进行乘的运算时,对物理量指数的处理一定不要出错!

iv. 双折射效应

在双折射反应中,只有对光程差的计算难度比较适合高中物理竞赛,所以通常情况下,对双折射进行定量考查是非常少出现的。

e) 色散

前面几何光学中说的彩虹、光晕等等,都是因为色散的作用,才会产生五彩斑斓的效果。

关于色散本身的定量计算,也可以结合电学的知识,讨论用偶极子模型来模拟介质对于光的反应效果。

物理光学的模块已经讲完,想看往期内容的小伙伴可以点击下方链接查看:

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