高中物理光学难题解题：
薄透镜成像问题：
【问题】在光屏上成清晰缩小的实像，若将光屏和物体无限向靠近，仍要在光屏上成一清晰的像，则光屏离透镜的距离至少应大于多少？
【分析】物体在透镜的一倍焦距以外成实像，物体向透镜靠近，像离透镜的距离变大，像变大；当物体移到二倍焦距处时，像在一倍焦距和二倍焦距之间，若将光屏和物体无限向靠近，仍要在光屏上成一清晰的像，则光屏离透镜的距离至少应大于焦距的二倍。
相关例题：
【例题】一束光线以与平面镜成30°夹角入射到平面镜上，则入射角为______，反射角为______，反射光线与入射光线的夹角为______。当入射光线远离镜面时，反射光线将______（填“远离”或“靠近”）镜面。
【分析】根据以下内容答题：
（1）光的反射定律：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
（2）入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。
（3）光路可逆的，根据光的反射定律可知，当光以入射角射到平面镜上时，则反射角等于入射角。
（4）根据上述内容分析答题。
（5）掌握反射角与入射角的概念。
解：（1）根据光反射定律，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；此时入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角为90°-30°=60°，反射角等于入射角也等于60°。
（2）此时若将入射光线远离镜面时，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离镜面。
故答案为：60°；60°；120°；远离。
本题主要考查的是光的反射定律的应用、入射角和反射角的定义等知识。此类问题都是中招的热点。
题目：光的干涉和衍射问题
在光通过玻璃板或薄膜时，有时会看到干涉和衍射现象。这是因为光具有波动性，当光波遇到障碍物或孔时会发生衍射。
例如，当光通过两个玻璃板之间的狭缝时，可以看到在狭缝后面有一个彩色条纹的图案。这是因为光波在两个玻璃板之间发生干涉，产生了干涉条纹。
另外，当光照射到一个宽度足够小的障碍物时，也会看到衍射现象。例如，当光照射到一个头发丝大小的障碍物时，可以看到一个彩色光环。这是因为光波在障碍物边缘发生衍射，产生了彩色光环。
解题思路：
1. 理解干涉和衍射的基本原理，即光的叠加和光的偏离。
2. 根据题目中的条件和现象，判断是干涉还是衍射。
3. 根据干涉或衍射的公式或图样特征进行解题。
例题：
问题：在一块玻璃板下边，有一个狭缝，透过这块玻璃板可以看到一个彩色条纹的图案。请解释这个现象。
解题：
这个现象是由于光的干涉产生的。当光波穿过两个玻璃板之间的狭缝时，会发生叠加，产生干涉条纹。不同波长的光波在狭缝后的屏幕上位置不同，因此形成了彩色条纹的图案。
光学难题的解题方法
一、光的折射定律
光的折射定律的内容是：光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也随着增大，但折射角总是小于入射角。
二、光的反射定律
光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。
三、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影子的形成、日食和月食等都是光的直线传播的结果。
例题：
一束光线从空气斜射到某透明物质表面，发生了反射和折射现象，下列说法正确的是（ ）
A. 一定发生了反射现象，一定没有发生折射现象
B. 一定发生了反射现象，也可能发生了折射现象
C. 可能发生反射现象，也可能没有发生折射现象
D. 可能发生折射现象，但一定没有发生反射现象
答案：B
分析：当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这是光的折射现象；同时，即使是在同一种介质中，当光从光密介质射向光疏介质时，也会发生反射，因此，本题中该物质是透明物质，则可能发生光的反射现象，也可能发生了光的折射现象．
解：当空气介质是透明物质时，在空气和透明物质的分界面上会发生光的反射和折射现象．因此，只有选项B正确．故选B．
常见问题：
一束光线垂直入射到平面镜上，则入射光线、反射光线和法线重合．如果入射光线逐渐远离法线，则入射角会变大．在反射现象中，反射角等于入射角；在漫反射中，反射角不一定等于入射角．漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律．
二、在光的反射中光路可逆的证明：当光以入射角i入射到平面镜上时，若保持入射光线不动，将镜面沿逆着原来的入射光线方向转动θ角（θ＜i），则反射光线与原来的出射光线就会重合．这说明在光的反射中光路是可逆的．
三、在光的反射中光路的可逆性：当光以某一角度入射到某平面镜上时，若将平面镜沿这个角度转动一小微（即改变入射光线方向），则出射光线将沿原方向继续传播．这说明在光的反射中光路是可逆的．
四、在光的反射中光路的传播速度：光在不同介质中的传播速度不同．光在真空中的传播速度最大为3×108m/s．光在水中的速度约为真空中的3/4；光在玻璃中的速度约为真空中的2/3．因此当光从空气斜射到水面上时，折射光线向法线靠拢．当光从空气垂直水面射入水中时，传播方向不变．
五、在光的反射中镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律．漫反射中有些情况可发生镜面反射．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律．漫反射中有些情况可发生镜面反射．如黑板反光等．黑板反光是由于黑板太光滑，光在这儿发生里镜面反射造成的．应使黑板粗糙些．