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1、第十三章,章末总结,内容索引,知识网络,题型探究,知识网络,光,光的反射,反射定律 光路可逆,光的折射,折射定律,入射角1、折射角2、折射率n 折射定律：n_,光路可逆 实验：测定玻璃的折射率,条件： 、_,全反射,临界角C的计算公式：sin C,光从光密介质射向光疏介质,入射角大于或等于临界角,光,光的干涉,双缝干涉,条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光 实验装置：双缝干涉仪 干涉图样：单色光是 、 的条纹. 明暗条 纹的产 生条件 条纹间距：x_ 实验：用双缝干涉测量光的波长,薄膜干涉及应用,明暗相间,间隔均匀,亮条纹：r 暗条纹：r,(2k1) (k0，1，2，3，),k(k
2、0，1，2，3，),光,光的衍射,发生明显衍射的条件：孔或障碍物的尺寸 衍射图样：单色光是明暗 、间隔 的条纹(与干 涉图样进行区分 实例： 、 、,光的偏振,偏振光与自然光的区别 偏振光的获得方法：(1)用偏振片；(2)使反射光与折射光垂直， 则它们都成为偏振光 偏振现象说明光是,可以与光的波长相,比，甚至比光的波长小,相间,不均匀,单缝衍射,圆孔衍射,泊松亮斑,横波,光,光的色散,光的双缝干涉产生色散 光的薄膜干涉产生色散 光衍射时的色散 光通过三棱镜折射产生色散,激光,特点： 、 、 应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗“光刀”、读盘、 切割金属、激光育种、激光武器等,相干性好,平行
3、度好,亮度高,题型探究,一、光的折射和全反射,光的折射和全反射的问题主要有作光路图、折射率的计算、全反射判断、色散及相关计算在分析解题时，要注意确定临界角，判断是否会发生全反射. (1)折射问题的计算：根据折射定律及相应规律，作出光路图；运用有关公式或几何关系进行相应计算. (2)用折射定律解释光现象：先画出光路图，正确找出入射角和折射角的大小关系，然后再根据实际情况分析讨论. (3)全反射问题：在解释全反射现象或运用全反射原理求解有关实际问题时，首先要注意确定临界角，判断是否满足全反射条件，再根据相关规律及几何关系进行判断或计算.,例1 如图1所示是一透明的折射率为n 的圆柱体，其半径R20
4、 cm，O点为圆心，AB为其中的一直径，今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c3.0108 m/s. (1)求光在圆柱体中的传播速度；,解析,答案,图1,(2)假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少？,答案 2109 s,解析 假设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示 假设入射角为，折射角为，则由折射定律有,又由几何关系有2 解得60，30,解析,答案,二、介质折射率的测定,测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法，不管哪种方法其实质相同，由折射定律n 知，只要确定出入射角及折射角，即可测出介质的折射率.,例2 某同
5、学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行.正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图2所示.(1)此玻璃的 折射率计算式为n_(用图中的1、2表示)；,解析,答案,图2,解析 据题意可知入射角为(901)，折射角为(902)，则玻璃的折射率为n ；,(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.,解析,答案,解析 玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确，故应选用宽度大的玻璃砖来测量.,大,三、光的干涉,1.产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光. 2.产生亮、暗条纹的条
6、件：当rk时出现亮条纹；当r(2k1) 时出现暗条纹(其中k0,1,2,3).相邻亮(或暗)条纹间距：x . 3.干涉图样特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹. 4.薄膜干涉：(1)薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源一侧干涉形成的.(2)同一条纹对应薄膜厚度相同，所以用竖直肥皂薄膜做实验，条纹为横条纹.,例3 如图3所示为双缝干涉实验，甲图为用黄光照射时的结果，a为中央亮条纹，a为相邻亮条纹；乙图为换用另一种单色光照射的结果，a为中央亮条纹，a为相邻亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，以下说法正确的是 A.乙图可能是用红光照射，表明红
7、光波长较长 B.乙图可能是用蓝光照射，表明蓝光波长较长 C.乙图可能是用蓝光照射，表明蓝光波长较短 D.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短,图3,解析,答案,解析 由题图知甲图中条纹间距大，由x 可知，在l和d相同的情况下，x大，则大；x小，则小，所以乙图中所用单色光波长较短，因蓝光比黄光波长短，故选项C正确.,四、光的颜色与光的色散,1.不同色光的波长和频率不同：由红光到紫光，波长逐渐减小，频率逐渐变大. 2.同一种介质对不同色光的折射率不同，红光的折射率最小，紫光的折射率最大. 3.对于同一个双缝干涉装置，不同色光产生的条纹间距不同，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小.,例4 如图
8、4，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带，a、b是其中的两单色光.若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失.下面说法正确的是 A.紫光最先消失 B.红光最先消失 C.a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播 速度 D.通过同一双缝发生干涉，a光相邻条纹间距小于b 光相邻条纹间距,解析,答案,图4,解析 玻璃对紫光的折射率最大，由sin C 可知，紫光发生全反射的临界角最小，故紫光最先消失，选项A对，B错； 由题图可知，玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小，由n 得
9、v ，故a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度，选项C错； 由题图可知，玻璃对a光的偏折程度较小，故a光波长较长，若通过同一双缝发生干涉，a光相邻条纹间距大于b光相邻条纹间距，选项D错.,针对训练 (多选)如图5所示是半圆形玻璃砖的横截面，AB为直径，O点为圆心.在该平面内有a、b两束单色光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O点的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光 A.在同种均匀介质中传播，a光的传播速度大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的 折射角大 C.从同一介质以相同的入射角射向空气，若a光 不能进入空气，则b光也不能进入空气 D.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大,解析,答案,图5,解析 由于两束光的入射点到O点的距离相等，因此它们在半圆边界上的入射角相同，由于b光发生全反射，而a光能够折射，说明b光的全反射临界角小于a光的全反射临界角，由n 可知，b光在介质中的折射率大于a光的折射率，b光的频率比a光的频率高，由v 可知，在同种介质中a光的传播速度大，A项正确； 以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射程度大，折射角小，B项错误； 由于b光全反射临界角小，所以C项正确； 通过同一双缝干涉装置，频率低的单色光波长长，干涉条纹间距大，D项正确.,
