《高二物理教科版选修3-4学案第四章光的折射第五章光的波动性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理教科版选修3-4学案第四章光的折射第五章光的波动性（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章光的折射1. 光的折射定律【学习目标】识记光的反射定律、光的折射定律；理解介质的折射率的概念及介质的折射率与光速的关系。【重点难点】光的折射定律，介质的折射率的概念及介质的折射率与光速的关系【自主检测】1 光的反射定律2 光的折射定律表达式在光的反射和折射中光路3.折射率表达式4、如图，光源发出的光经狭缝进入折射为3 的半圆形玻璃砖M，当 M 绕 O点（圆心） 缓慢地沿逆时针旋转时，光线 OA 跟法线之间的夹角r逐渐，光线的强度逐渐，角i与角r的数量关系为（填 或 =） ；光线 OB 跟法线之间的夹角将逐渐， 光线的强度逐渐， 角i与的数量系是，当角i= 时（用反三角函数表示），光线 O
2、A 完全消失。【自主探究】光从介质1 射入介质2（两者都不是真空） ，可能有几种折射情况? 【课堂反馈】 。1如图所示， 光在真空和某介质的界面MN 上发生折射， 由图可知 () A光是从真空射入介质的B介质的折射率为3 2C介质的折射率为3 D反射光线与折射光线的夹角为602关于折射率，下列说法中正确的是() A根据sin1sin2n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B根据sin1 sin2n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C根据 ncv可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比3假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到
3、的日出时刻与存在大气层的情况相比,（）A.将提前 B.将延后 C.在某些地区将提前, 在另一些地区将延后 D.不变4在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体() A比物体所处的实际位置高B比物体所处的实际位置低C跟物体所处的实际位置一样高D以上三种情况都有可能5 一条光线以40 的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是() A小于 40B在 50 100 之间C在 100 140 之间D小于 1406河中有条小鱼， 某时刻小鱼的实际深度为H，一人从水面正上方往水中看，他感觉到的小鱼的深度为多大？(设水的折射率为n.) 课后练习1、光从某
4、介质中射入空气，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角r也随之增大，则下列说法中正确的是：A比值ir/不变；B比值sin/ sinir不变；C比值sin/ sinir是一个不大于1 的常数；D比值sin/ sinir是一个小于1 的常数；3一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b 两束单色光，其传播方向如图所示设玻璃对a、b 的折射率分别为na和nb，a、 b 在玻璃中的传播速度分别为va和 vb，则 () AnanbBnavbDva ，同种相邻干涉条纹间的距离x，即可算出单色光的波长。实验方法：仪器安装调节好后，换上测量头，把测量头的游标尺置10mm左右，调节目镜，在视场中出现清
5、晰的干涉条纹及分划板上的刻线，然后在单缝前套上红色或绿色滤色片即可开始测量。分划板上的刻线形状如图所示，一条水平刻线、二条竖直刻线。竖直刻线应与干涉条纹平行。若不平行， 松开测量头上的紧固螺钉，转动测量头， 使竖直划线与干涉条纹平行在双缝距 d 及缝屏距已知的条件下。测出相邻两条亮（或暗）条纹的间距x，就可计算波长。若直接测x，测量的相对误差较大，因此可先测6 条明（或暗）条纹的总间距 再计算出 x。转动手轮， 把分划板刻线对齐左边某一条清晰的亮（或暗）条纹，记下游标尺上的读数x1，然后把分划板移向右边，把刻线对齐第七条亮（或暗）条纹，记下游标尺读数x7，如图所示。6 条条纹的总间距为x7 一
6、 x1则。分划板刻线能否对齐干涉条纹，对测量结果影响很大，由于明暗条纹的单线不很清晰，测量时应对齐干涉明（或暗）条纹的中心。方法如下：把明（或暗）条纹嵌在分划板两根短刻线之间，使条纹的两边边缘与短刻线的距离相等，这时，中心刻线就对齐在条纹的中心，如图所示。为减小测量误差，x1 及 x7 的读数应重复测几次，取其平均值。计算波长时，双缝缝距标在双缝座上，在安装仪器时就要把d 值记下来。缝屏距。不加接长管是600mm ，加上接长管后为700mm 。误差分析：产生偶然误差主要是条纹间距的测量和读数操作错误。课后练习1、如图（ a）所示是利用双缝干涉测定单色光波长的实验装置，滤光片的作用是_，单缝的作
7、用是_，双缝的作用是_，单缝和双缝之间的方向关系是 _某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图 1） ，游标卡尺的示数如图3 所示，第二次分划板中心刻度对齐B 条纹中心时（图2） ，游标卡尺的示数如图4 所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图 3 中游标卡尺的示数为_mm 图 4 游标卡尺的示数为 _mm 实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_，所测单色光的波长为_m图 a2、在双缝干涉实验中，如果将双缝中的一条挡住，其它都不改变，那么在光屏上观察到的现象将是（）A.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，只是亮纹的亮度变暗了B.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹，
8、只是由于挡住一条缝，所以光屏上只有一半区域内有干涉条纹，另一半区域内将没有干涉条纹C.仍然有明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和亮度分布不再是均匀的了D.由于只有单缝，不能形成相干光源，所以不会发生光的干涉现象，光屏上将没有任何条纹出现2. 在双缝干涉实验中, 双缝到 光屏上P 点的距离之差 x=0.6m, 若分别用频率为f1=5.01014Hz和 f2=7.51014Hz 的单色光垂直照射双缝,则 P 点出现明、暗条纹的情况是( ) A.用频率为f1的单色光照射时, 出现明条纹 . B.用频率为f2的单色光照射时, 出现明条纹 . C.用频率为f1的单色光照射时, 出现暗条纹 . D.用频率为f
9、2的单色光照射时, 出现暗条纹 . 3关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是( ) A.用同一种单色光做双缝干涉实验, 能观察到明暗相间的单色条纹. B.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍. C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍. D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差一定为该色光半波长的奇数倍 . 4在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（）A只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉
10、条纹消失B红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D屏上无任何光亮6用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为 x。下列说法中正确的有（）A如果增大单缝到双缝间的距离，x将增大B如果增大双缝之间的距离，x将增大C如果增大双缝到光屏之间的距离，x将增大D如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，x将增大7. 在光的双缝干涉实验中，如果只改变一个条件，以下说法中正确的是：（）使双缝间距变小，则条纹间距变宽使屏与双缝距离变小，则条纹间距变宽将入射光由绿光改为红光，则条纹间距变宽将入射光由绿
11、光改为紫光，则条纹间距变宽8如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为m7106的橙光做实验时，光屏中心点点及其上方的P点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为m7104的紫光重复上述实验，在和P1点形成的亮、暗纹情况是（）和P1都是亮纹是亮纹，P1是暗纹是暗纹，P1是亮纹和P1都是暗纹3、光的衍射与偏振4、激 光一、光的衍射1产生明显衍射现象的条件：2光的衍射现象：3衍射图样（1）单缝衍射现象：单色光：白光：（2）圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环远远超过孔的直线照明的面积（3）圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为泊松亮斑4干涉现象与衍射现象的区别与联系：（1）产生的条件不同：干涉是
12、两束相干光的叠加，衍射是无数束光的叠加（2）出现的现象不同，单色光双缝干涉图样是以中央明纹为中心在两边对称等距排列的条纹，亮度比较均匀；单缝衍射的图样是间距不等的明暗条纹，中央最宽最亮，两旁的亮条纹强度递减。二、光的偏振1、定义：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫做偏振光2、偏振光的理论意义和实际应用（1） 、 理论意义： 光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波光的偏振现象说明光波是一种横波（2） 、应用：照相机镜头、 立体电影、 消除车灯眩光等等说明： 除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，人们通常看到的绝大部分光都是偏振光3、自然光
13、射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。三、激光的特性及其应用：1、 激光是同种原子在同样的两个能级间发生跃迁生成的，其特性是：（1）： 由于是相干光，所以和无线电波一样可以调制，因此可以用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物。（2）： 传播很远距离之后仍能保持一定强度，因此可以用来精确测距。激光雷达不仅能测距，还能根据多普勒效应测出目标的速度，对目标进行跟踪。还能用于在 VCD或计算机光盘上读写数据。（3）：能在极小的空间和极短的时间内集中很大的能量。可以用来切割各种物质，焊接金属，在硬材
14、料上打孔，利用激光作为手术刀切开皮肤做手术，焊接视网膜。利用激光产生的高温高压引起核聚变。2、三种光的比较基础练习1对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是( ) A 只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比拟甚至比光的波长还要小的时候，才能产 生明显的衍射现象B 光的衍射现象是光波相互叠加的结果C 光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D 光的衍射现象说明了光具有波动性 2声波较光波更容易观察到衍射现象，这是因为( ) A 声波速度小，光波速度大 B声波波长长，光波波长短C 声波的能量大，光波能量小 D声波是纵波，光波是横波 3用单色光做杨氏双缝干涉实验时，若把其中一条缝遮住，则屏上呈现(
15、) A 跟原来完全相同的条纹 B明暗相间的条纹，中央亮纹较宽较亮C 跟原来相同的条纹，但亮度减半 D没有条纹 4用游标卡尺观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是( ) A 衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B 衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C. 衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D 以上现象都不会发生 5两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过如果将其中的一片旋转180，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象( ) A. 透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B. 透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值C 透过的光强在整个过程中都增强D 透过的光强先增强，再减弱，然后又增强6关于自然光和偏振光以下说法正确的是( ) A. 自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同B. 偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光C. 自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D 太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光自然光通常光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光
