1高中物理選修3-4學(xué)問點(diǎn)總結(jié)：第十三章光〔人教版〕這一章內(nèi)容比較多，重要的是光的幾種特性，包括：折射、干預(yù)、衍射、偏振和光的全反射。本章理解性的內(nèi)容主要有：光的色散，光的偏振等學(xué)問點(diǎn)?？荚嚨囊螅孩?、對(duì)所學(xué)學(xué)問要知道其含義，并能在有關(guān)的問題中識(shí)別并直接運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)中的“了解”Ⅱ、能夠理解所學(xué)學(xué)問的精準(zhǔn)含義以及和其他學(xué)問的聯(lián)系，能夠解釋，在實(shí)際問題的分析、綜合、推理、和推斷等過程中加以運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)的“理解要求Ⅰ：折射率、全反射、光導(dǎo)纖維、光的干預(yù)、光的衍射、光的偏振以及色散等內(nèi)容。要求Ⅱ：光的折射定律、折射定律的運(yùn)用、折射率的有關(guān)計(jì)算等有關(guān)的學(xué)問內(nèi)容。學(xué)問網(wǎng)絡(luò)：內(nèi)容詳解：一、 光的折射：●反射定律：反射光線和入射光線以及法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角?！裾凵涠桑赫凵涔饩€和入射光線以及法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。在光的折射中光路是可逆的。,用字母n表示。測定玻璃的折射率：如下圖為兩面平行的玻璃磚對(duì)光路的側(cè)移用插針法找出與入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線 B,確定出點(diǎn)，畫出，量出入射角和折射角的度數(shù)。依據(jù)公式： 計(jì)算出玻璃的折射率。對(duì)折射率的理解：介質(zhì)折射率的大小取決于介質(zhì)本身及入射光的頻率，不同介質(zhì)的折射率不同，與入射角、折射角的大小無關(guān)。當(dāng)光從真空射入介質(zhì)中時(shí)，入射角、折射角以及它們的正弦值是可以轉(zhuǎn)變的，但是正弦值之比是一個(gè)常數(shù)。不同的介質(zhì)，入射角的正弦跟折射角的正弦之比也是一個(gè)常數(shù)，但不同的介質(zhì)具有不同的常數(shù)，說明常數(shù)反映著介質(zhì)的光學(xué)特性。介質(zhì)的折射率跟光的傳播速度有關(guān)，由于光在真空中的傳播速度大于光在其他任何介質(zhì)中的傳播速度，所以任何介質(zhì)的折射率都大于光從真空射入任何介質(zhì)。二、光的干預(yù)：●重要試驗(yàn)：楊氏干預(yù)試驗(yàn)?！裣噜彽牧翖l紋或是暗條紋的間距：●打算干預(yù)條紋間距的條件：當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離只差等于半波長的偶數(shù)陪時(shí)這里消滅的將是亮條紋，相反的假設(shè)距離只差是半波長的奇數(shù)陪是將會(huì)消滅的是暗條紋。干預(yù)圖樣的特點(diǎn)：1、單色光的干預(yù)圖樣特點(diǎn)：中心為亮紋，兩邊是明暗相間的條紋，且亮紋與亮紋間暗紋與暗紋間的間距相等。2、白光的干預(yù)圖樣：假設(shè)用白光做試驗(yàn)，則中心亮紋為白色，兩側(cè)消滅彩色條紋，紫光最靠近中心，彩色條紋顯示了不同顏紅光的波長較長，條紋間距也較大，所以紅光亮紋在外側(cè)，紫光的波長較短，條紋間距也較小，所以紫光亮紋在內(nèi)。干預(yù)的要點(diǎn)思考：1、推斷兩列光是否能發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象關(guān)鍵是看兩列光是否滿足產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象的條件即兩列光是相干光，光的頻率、相位、振動(dòng)方向都一樣，與其他條件都無關(guān)。2、推斷屏上某點(diǎn)為明條紋還是暗條紋應(yīng)留意光程差和波長的倍數(shù)關(guān)系，假設(shè)為波長的整數(shù)倍，則消滅明條紋$假設(shè)為半波長的奇數(shù)倍，則消滅暗條紋。3、雙縫干預(yù)消滅明暗條紋，可理解為光在滿足肯定條件下的能量再安排，假設(shè)通過雙縫的兩個(gè)單縫的光波頻率一樣時(shí)，則疊加的結(jié)果將形成雙縫干預(yù)條紋，假設(shè)通過雙縫的兩個(gè)單縫的光波頻率不同，便不滿足干預(yù)條件，則疊加的結(jié)果將不會(huì)消滅干預(yù)條紋。4、雙縫干預(yù)試驗(yàn)中要把握單縫和雙縫的作用，單縫的作用是供給點(diǎn)光源，雙縫的作用是供給相干光源。用雙縫干預(yù)測量光的波長：1、依據(jù)如下圖的裝置安裝好儀器，調(diào)整光源的位置，使光源發(fā)出的光能平行地進(jìn)入遮光筒并照亮光屏。2、放置單縫和雙縫，使縫相互平行，調(diào)整各部件的間距，觀看白光的雙縫干預(yù)圖樣。3、在光源和單縫間放置濾光片，使單一顏色的光通過后觀看單色光的雙縫干預(yù)圖樣。4、用刻度尺測出雙縫到屏的距離L，用測量頭測出相鄰的兩條亮或暗條紋間的距離 。5、利用表達(dá)式求單色光的波長。6、換用不同顏色的濾光片，觀看干預(yù)圖樣的異同，并求出相應(yīng)的波長。三、 光的色散、衍射以及偏振：●不同顏色的光的波長是不一樣的。紅光的波長是最長的，紫光的最短?！窆獾纳ⅲ喊押卸喾N顏色的光分解為單色光的現(xiàn)象稱為色散。光譜的定義：含有多種顏色的光被分解后，各色光按其波長的有序排列就叫光譜。1、薄膜干預(yù)時(shí)的色散。2、折射時(shí)的色散。在同一種物質(zhì)中，不同的波長的波傳播速度是不一樣的，波長越是短，那么其傳播的速度越慢。棱鏡的作用有兩個(gè)：1、可以轉(zhuǎn)變光的傳播方向。2、可以使光發(fā)生色散?！窆獾难苌洌汗饫@過障礙物偏離直線傳播路徑而進(jìn)入陰影區(qū)里的現(xiàn)象，叫光的衍射。光的衍射和光的干預(yù)一樣證明白光具有波動(dòng)性?！窆獾难苌洌汗饫@過障礙物偏離直線傳播路徑而進(jìn)入陰影區(qū)里的現(xiàn)象，叫光的衍射。光的衍射和光的干預(yù)一樣證明白光具有波動(dòng)性。圓孔衍射：當(dāng)圓孔比較大時(shí)，光沿著直線通過圓孔，在屏上產(chǎn)生圓斑，當(dāng)圓孔調(diào)到很小時(shí)，盡管圓斑的亮度有所降低，但是在屏上消滅亮暗相間的圓環(huán)，中心亮圓的亮度大，外面是亮暗相間的圓環(huán)，但外圍亮環(huán)的亮度小，且亮暗圓環(huán)寬度不同。狹縫衍射：用單色平行光照耀狹縫，當(dāng)縫比較寬時(shí)，光沿著直線通過狹縫，在屏上產(chǎn)生一條與縫寬相當(dāng)?shù)牧辆€，當(dāng)縫調(diào)到很窄時(shí)，盡管亮線的亮度有所降低，但是寬度反而增大了?！裱苌涔鈻牛菏且环N由密集﹑等間距平行刻線構(gòu)成的格外重要的光學(xué)器件●衍射光柵：是一種由密集﹑等間距平行刻線構(gòu)成的格外重要的光學(xué)器件●光的偏振：振動(dòng)方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚?duì)稱性叫做偏振，它是橫波區(qū)分于其他縱波的一個(gè)最明顯的標(biāo)志。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。光的干預(yù)與衍射的區(qū)分：1、產(chǎn)生條件不同，光的干預(yù)要求頻率一樣的兩列相干光相遇疊加，只要狹縫或孔足夠小，任何光都能發(fā)生明顯衍射。2、條紋寬度不同，雙縫干預(yù)條紋是等寬的，條紋間的距離是相等的，而單縫衍射的條紋，中心亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋漸漸變窄。3、光強(qiáng)分布不同，雙縫干預(yù)條紋，從中心明條紋往兩側(cè)光強(qiáng)變化很小，而單縫衍射條紋的光強(qiáng)分布主要集中在中心亮紋，兩側(cè)的亮紋漸漸變。4、條紋的變化狀況不同，雙縫干預(yù)的條紋間距與波長成正比，條紋間距隨波長的變化而變化，單縫衍射的條紋隨縫寬的變化而變化，縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯。四、光的全反射和激光：●光疏介質(zhì)：我們把折射率較小〔光在其中傳播速度速較大〕的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)?！窆饷芙橘|(zhì)：折射率較大〔光在其中傳播速度速較小〕的介質(zhì)叫光密介質(zhì)?！袢瓷洌汗庥晒饷堋布垂庠诖私橘|(zhì)中的折射率大的〕介質(zhì)射到光疏〔即光在此介質(zhì)中折射率小的〕介質(zhì)的