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1、高三物理第十四章高三物理第十四章 光学光学第一课时第一课时 光的直线传播光的直线传播 光的反射光的反射 知识回顾知识回顾一、一、光的直线传播光的直线传播1、条件：、条件： 介质介质.2、光线：表示光、光线：表示光 的直线，是光的抽象的直线，是光的抽象.3、光速：光在介质中的传播速、光速：光在介质中的传播速 v= ，其，其中中 n 为介质的折射率为介质的折射率. c 为光在真空中的传播速度为光在真空中的传播速度.二、光的反射二、光的反射1、概、概 念：光从一种介质射到它和另一种介质的念：光从一种介质射到它和另一种介质的时一部分光返回原介质的现象时一部分光返回原介质的现象.2、 反射定律：反射光线
2、跟入射光线和法线在反射定律：反射光线跟入射光线和法线在平面内；反射光线和入射光线分别位于平面内；反射光线和入射光线分别位于的两侧；反射角的两侧；反射角 入射角入射角.3、分类：可分为、分类：可分为 反射和反射和 反射，无反射，无论哪种反射，每条反射光线都遵守论哪种反射，每条反射光线都遵守 . 三、平面镜成像三、平面镜成像1、平面镜是利用、平面镜是利用 来控制光路和成像的来控制光路和成像的光学器件光学器件.2、成像特点：等大、正立的、成像特点：等大、正立的 像，像、物关像，像、物关于于 对称对称.考点分析考点分析一、一、光的直线传播光的直线传播1、光源：能自行发光的物体，如电灯、蜡烛、太、光源：
3、能自行发光的物体，如电灯、蜡烛、太阳等阳等. 光源是把其他形式的能转化为光能的装置光源是把其他形式的能转化为光能的装置.2、介质：光能够在其中传播的物质，如空气、玻、介质：光能够在其中传播的物质，如空气、玻璃等璃等.3、光沿直线传播的条件：在同一种均匀介质中光、光沿直线传播的条件：在同一种均匀介质中光沿直线传播沿直线传播.4、光线：用来表示光束传播方向的直线，是光束、光线：用来表示光束传播方向的直线，是光束的抽象的抽象.5、光速、光速（1）光在真空中的传播速度为）光在真空中的传播速度为 c=3.00108m/s.（2）在其他介质中的速度）在其他介质中的速度 v=c/n，式中，式中 n 为介质为
4、介质的折射率的折射率 n1, 故故 v ） 。下。下列结论中正确的是（列结论中正确的是（ ） A A光束光束 b b 的频率比光束的频率比光束 a a 低低 B B在水中的传播速度，光束在水中的传播速度，光束 a a 比光束比光束 b b 小小 C C水对光束水对光束 a a 的折射率比水对光束的折射率比水对光束 b b 的折射率小的折射率小 D D若光束从水中射向空气，则光束若光束从水中射向空气，则光束 b b 的临界角比光束的临界角比光束 a a 的临界角大的临界角大例例 2 2：例例 3 3：水的折射率为：水的折射率为 n n，距水面深，距水面深 h h 处有一个点光处有一个点光源，岸上
5、的人看到水面被该光照亮的圆形区域的直径为源，岸上的人看到水面被该光照亮的圆形区域的直径为（ ）A、 B、 )1tan(arcsin2nh)tan(arcsin2nhC、 D、)1tan(arccos2nh)tan(arccos2nh例例 4 4、一束白光从顶角为、一束白光从顶角为 的棱镜的一个侧面的棱镜的一个侧面 ABAB以较大的入射角以较大的入射角 1 1入射，经过三棱镜后，在屏入射，经过三棱镜后，在屏 P P 上可上可得到彩色光带，当入射角逐渐减少到零的过程中，若屏得到彩色光带，当入射角逐渐减少到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则（上的彩色光带先后全部消失，则（ ）A A红光最先
6、消失，紫光最后消失红光最先消失，紫光最后消失B B紫光最先消失，红光最后消失紫光最先消失，红光最后消失C C紫光最先消失，黄光最后消失紫光最先消失，黄光最后消失D D红光最先消失，黄光最后消失红光最先消失，黄光最后消失第三课时第三课时 光的波动性光的波动性 知识回顾知识回顾一、光的干涉：一、光的干涉：1、光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域、光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域的光被的光被 ，出现亮纹，某些区域的光被，出现亮纹，某些区域的光被 ，出现暗纹，且出现暗纹，且 的区域相间，即亮纹和暗纹的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象相间的现象2、干涉条件：两列、干涉条件：两列 相同、相同、
7、 情况完全相情况完全相同的光相遇同的光相遇3、双缝干涉、双缝干涉（1）图样特点：单色光干涉图）图样特点：单色光干涉图样的中央为样的中央为 条纹，往两边是条纹，往两边是且间距相等的条纹且间距相等的条纹白光干白光干涉图样的中央亮纹是涉图样的中央亮纹是 色，中央白光边缘呈色，中央白光边缘呈 色，色，在两侧依次出现彩色条纹，在两侧依次出现彩色条纹， 光最靠近中央，光最靠近中央，光最远光最远（2）明、暗条纹的位置：）明、暗条纹的位置：当当 在在 P),3 , 2 , 1 , 0(22|21Lkkpsps处出现处出现 条纹；条纹；当当 在在),3 , 2 , 1 , 0(2) 12(|21LkkpspsP
8、 处出现处出现 条纹条纹（3 3）条纹间距与光波长的关系：相邻两条明（或）条纹间距与光波长的关系：相邻两条明（或暗）条纹间距公式暗）条纹间距公式 x=x= ，其中，其中 l 表示挡板到光表示挡板到光屏的距离，屏的距离，d 表示双缝表示双缝 S1、S2之间的距离，之间的距离， 表示该单表示该单色光的波长色光的波长4 4、薄膜干涉、薄膜干涉（1 1）薄膜干涉：光照射到薄膜上，从膜的）薄膜干涉：光照射到薄膜上，从膜的和和 回来的光再次相遇，而产生的干回来的光再次相遇，而产生的干涉现象涉现象（2 2）图样特点：单色光入射时形成）图样特点：单色光入射时形成 的的条纹，白光入射时形成条纹，白光入射时形成
9、条纹条纹二、光的衍射：二、光的衍射：1、光的衍射：光绕过障碍物偏离、光的衍射：光绕过障碍物偏离 的的现象现象2 2、发生明显衍射的条件：、发生明显衍射的条件： 可可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小三、光的电磁说三、光的电磁说1 1、内容：麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的、内容：麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的相同，提出光在本质上是一种电磁波，相同，提出光在本质上是一种电磁波，用实验证明了光的电磁说的正确性用实验证明了光的电磁说的正确性2 2、电磁波谱：电磁波按波长由大到小的顺序列为：、电磁波谱：电磁波按波长由大到小的顺序列为：无线电波、无线电波、 、
10、 、紫外线、紫外线、 射线射线四、光的偏振四、光的偏振1 1、光的偏振：沿着各个方向振动的光波强度都相、光的偏振：沿着各个方向振动的光波强度都相高三物理第十四章高三物理第十四章 光学光学同的光叫同的光叫 ， 通过通过 后只剩后只剩下沿某一方向振动的光叫偏振光下沿某一方向振动的光叫偏振光2、光的偏振证明了光是一种、光的偏振证明了光是一种 波波五、激光五、激光1、产生：原子发生、产生：原子发生 时，发出的光子的时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子频率、发射方向等，都跟入射光子 ，如果这样的，如果这样的光子在介质中传播时，再引起其他原子发生光子在介质中传播时，再引起其他原子发生 ，就会产生
11、越来越多的频率和发射方向都就会产生越来越多的频率和发射方向都 的光子，的光子，使光得到使光得到 ，这就是激光，这就是激光2 2、特点：、特点：（1 1）激光是人工发生的）激光是人工发生的 光光（2 2）激光的）激光的 非常好非常好（3 3）激光亮度）激光亮度 ， 考点分析考点分析一、光的干涉一、光的干涉1 1、干涉现象、干涉现象若两列光波在空间传播时相遇，将在相遇区域发若两列光波在空间传播时相遇，将在相遇区域发生波的叠加，如果在某些区域光被加强，而在另一些区生波的叠加，如果在某些区域光被加强，而在另一些区域光被减弱，且加强区域和减弱区域是相互间隔的，这域光被减弱，且加强区域和减弱区域是相互间隔
12、的，这种现象称为光的干涉现象种现象称为光的干涉现象2 2、产生稳定干涉的条件：、产生稳定干涉的条件：（1 1）两个光源发出的光频率相同；）两个光源发出的光频率相同；（2 2）两个光源发出的光在空间叠加）两个光源发出的光在空间叠加3 3、双缝干涉、双缝干涉（1 1）双缝干涉）双缝干涉让两束具备干涉条件的光通过相距很近的两条狭让两束具备干涉条件的光通过相距很近的两条狭缝，则在狭另一侧的光屏上，就会出现明暗相间的条纹，缝，则在狭另一侧的光屏上，就会出现明暗相间的条纹，这种干涉图样称为双缝干涉这种干涉图样称为双缝干涉（2 2）双缝干涉图样特点：单色光干涉图样的中央）双缝干涉图样特点：单色光干涉图样的中
13、央为亮条纹，往两边是明暗相间且间距相等的条纹，白光为亮条纹，往两边是明暗相间且间距相等的条纹，白光干涉图样的中央亮条纹为白色，中央白光边缘呈红色，干涉图样的中央亮条纹为白色，中央白光边缘呈红色，在两侧依次出现彩色条纹，紫光最靠近中央，红光最在两侧依次出现彩色条纹，紫光最靠近中央，红光最远远（3 3）明、暗条纹的位置）明、暗条纹的位置当当 在在 P 处出处出),3 , 2 , 1 , 0(|21Lkkpsps现明条纹；现明条纹；当当 在在),3 , 2 , 1 , 0(2) 12(|21LkkpspsP 处出现暗条纹处出现暗条纹（4 4）条纹间距与光波长的关系）条纹间距与光波长的关系屏上明条纹及
14、暗条纹之间的距离总是相等的，其距屏上明条纹及暗条纹之间的距离总是相等的，其距离大小离大小 x 与双缝之间距离与双缝之间距离 d d，双缝到屏的距离，双缝到屏的距离 L L 及光及光的波长的波长 有关，即有关，即dLx 在在 L L 和和 d d 不变的情况下，不变的情况下，x 和波长和波长 成正比，应成正比，应用上式可测光波的波长用上式可测光波的波长 用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹的间距用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹的间距x红红最大，紫光的干涉条纹间距最大，紫光的干涉条纹间距 x紫紫最小，则可知：最小，则可知：红红大于大于 紫紫，红光的频率，红光的频率 f红红小于紫光的频率小于紫光的频率 f紫紫4、薄膜干涉、薄膜干涉（1）现
