第單元光的折射全反射優(yōu)選第單元光的折射全反射1．理解折射、折射率、全反射、臨界角、色散的基本概念，掌握折射定律．2．會用文字?jǐn)⑹龉獾母缮婧脱苌洌⒛軌蚴炀毜剡\(yùn)用它們解決有關(guān)現(xiàn)象和問題．熟練利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路圖．加深對折射率、全反射、臨界角概念的理解．并能結(jié)合實(shí)際，解決問題．同時(shí)應(yīng)注意對物理規(guī)律的理解和對物理現(xiàn)象、物理情景和數(shù)學(xué)幾何知識結(jié)合的分析能力的培養(yǎng)．物理光學(xué)部分應(yīng)遵循歷史發(fā)展線索，理解干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象，并能解釋生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象．光的偏振、激光這些內(nèi)容，與生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技聯(lián)系密切，應(yīng)學(xué)以致用．第一單元光的折射、全反射

光的折射光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，在兩種介質(zhì)的界面處， 發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的折射．光的折射定律折射光線、法線、入射光線都在；折射光線和入射光線分居在 兩側(cè)；入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值 ，即＝n(常量)．傳播方向同一個(gè)平面內(nèi)法線恒定折射率光從空氣或真空進(jìn)入某種介質(zhì)中，入射角的 和折射角的正弦值之比，叫該介質(zhì)的折射率，即n＝.介質(zhì)的折射率等于光在 的速度c與光在該介質(zhì)中的傳播速度v的比值，即n＝.真空中正弦值1．光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)兩種介質(zhì)相比較，折射率 的介質(zhì)叫光密介質(zhì)，折射率 的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)．2．臨界角(C)折射角等于 時(shí)的入射角叫臨界角．當(dāng)光線從某種介質(zhì)射向真空(或空氣)時(shí)的臨界角的正弦值為sinC＝ .大90°小反之，干涉條紋有 現(xiàn)象．1．在光的反射和全反射現(xiàn)象中，均遵循光的反射定律；在光學(xué)元件(透鏡、棱鏡)的表面涂上一層薄膜(如氟化鎂)，當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的時(shí)，在薄膜的兩個(gè)面上的反射光的光程差恰好等于半波長，因而相互抵消，達(dá)到減小反射光、增大透射光強(qiáng)度的目的．光的折射光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，在兩種介質(zhì)的界面處， 發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的折射．2．光線射向兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生全反射，不發(fā)生折射．折射角等于90°時(shí)，實(shí)際上就已經(jīng)沒有折射光線了．0×10－7m的橙光時(shí)，在光屏上獲得明暗相間的橙色干涉條紋．在屏上的A點(diǎn)恰是中央一側(cè)的第二條亮條紋，現(xiàn)改用頻率為6.橫截面為三角形的三棱鏡?變式3如圖14所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.將被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形空氣薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面a和下表面b反射出兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被查工作表面的情況，如圖4所示．答案(1)b、c表面(2)1×10－7m第一單元光的折射、全反射(1)薄膜干涉是利用了光在空氣膜前后表面的反射光疊加形成的．兩個(gè)振動情況總是 的波源叫相干波源，只有 發(fā)出的光互相疊加，才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，在屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的亮暗相間的條紋．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊,進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛好能發(fā)生全反射.偏振片并非刻有狹縫，而是具有一種特征，即存在一個(gè)透振方向，只讓平行于該方向振動的光通過，其他振動方向的光被吸收了．3．全反射光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角大于或等于臨界角，折射光線消失，只產(chǎn)生反射的現(xiàn)象叫全反射．4．產(chǎn)生全反射的條件(1)光要從 進(jìn)入 ，此時(shí)折射角大于入射角．(2)入射角要 或等于臨界角．光密介質(zhì)光疏介質(zhì)大于光導(dǎo)纖維利用光的全反射，可制成光導(dǎo)纖維。光從光導(dǎo)纖維一端射入后，在傳播過程中經(jīng)過多次全反射，最終從另一端射出。由于發(fā)生的是全反射，因此傳播過程中的能量損耗非常小。用光導(dǎo)纖維傳輸信息，既經(jīng)濟(jì)又快捷。

1．在光的反射和全反射現(xiàn)象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的．2．光線射向兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生全反射，不發(fā)生折射．折射角等于90°時(shí)，實(shí)際上就已經(jīng)沒有折射光線了．1．光的色散 通過三棱鏡后，出射光束變?yōu)? 七色光的光束，這種現(xiàn)象叫光的色散．2．光譜由七色光組成的 稱光譜．3．棱鏡(1)含義截面是 的玻璃儀器，可以使光發(fā)生色散，白光的色散表明各色光在同一介質(zhì)中的 不同．白光紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫光帶三角形折射率(2)三棱鏡對光線的作用改變光的傳播方向①光密三棱鏡當(dāng)光線從一側(cè)面射入，從另一側(cè)面射出時(shí)，光線兩次均向底面偏折．偏折角度θ跟棱鏡材料的折射率有關(guān)，折射率越大，偏折角度越大.偏折角度θ還跟入射角的大小有關(guān)系.(1)由光譜中色光的順序可以看出,紅光的偏向角最小,紫光的偏向角最大.這是因?yàn)榻橘|(zhì)對不同色光的折射率不同,n紅<n紫,即以相同的入射角射到棱鏡界面時(shí),不同色光的折射角不同,就是說紫光偏折的更厲害些,所以紫光的偏向角最大.

(2)單色光的顏色是由其頻率決定的,當(dāng)它從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),它的頻率不變,因而其顏色也不變.(3)色散的實(shí)質(zhì)是由于各種色光在同一介質(zhì)中傳播的速率不同,或同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同.即n紅<n橙<n黃<n綠<n藍(lán)<n靛<n紫,v紅>v橙>v黃>v綠>v藍(lán)<v靛<v紫,那么在同一介質(zhì)中各色光的臨界角C的關(guān)系為C紅>C橙>C黃>C綠>C藍(lán)>C靛>C紫.在同一介質(zhì)中,頻率較高的光,其波長較短.(2)圓孔衍射明暗相間的不等距 ．3．偏振光的理論意義及應(yīng)用1．檢查精密零件的表面是否平整∴從AB面上折射出的光線與AB界面夾角為90°，B、D正確．從圓柱底面中心看出去,可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角.光的折射光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，在兩種介質(zhì)的界面處， 發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的折射．如圖所示,一條圓柱形的光導(dǎo)纖維,長為L,它的玻璃芯的折射率為n1,外層材料的折射率為n2,光在空氣中的傳播速度為c,若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最大時(shí)間為t,則下列選項(xiàng)中正確的是(圖中所標(biāo)的φ為全反射的臨界角)()1．檢查精密零件的表面是否平整偏折角度θ跟棱鏡材料的光的折射定律折射光線、法線、入射光線都在；將被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形空氣薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面a和下表面b反射出兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被查工作表面的情況，如圖4所示．單色光形成明暗相間的干涉條紋，白光形成彩色條紋.入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值 ，即＝n(常量)．4．(2009年廣東卷)在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹．彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的．光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的________上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中________不同．(1)光要從 進(jìn)入 ，此時(shí)折射角大于入射角．?變式3如圖14所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.3．偏振光的理論意義及應(yīng)用已知該玻璃的折射率為n,圓柱長為l,底面半徑為r,則視場角是()(1)光要從 進(jìn)入 ，此時(shí)折射角大于入射角．②全反射棱鏡(等腰直角棱鏡)當(dāng)光線從一直角邊 射入時(shí)，在斜邊發(fā)生全反射，從另一直角邊垂直射出．當(dāng)光線垂直于斜邊射入時(shí)，在 發(fā)生全反射后又垂直于斜邊射出．全反射棱鏡對光路的控制如圖1所示．圖1垂直兩直角邊③全反射棱鏡的優(yōu)點(diǎn)全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱鏡成像更，光能損失更 ．(3)三棱鏡成像當(dāng)物體發(fā)出的光線從三棱鏡的一側(cè)面射入，從另一側(cè)面射出時(shí)，逆著出射光線可以看到物體的 ．清晰少虛像類別項(xiàng)目平行玻璃磚三棱鏡結(jié)構(gòu)玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形的三棱鏡對光線的作用過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移通過玻璃棱鏡光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底面偏折類別項(xiàng)目平行玻璃磚三棱鏡偏轉(zhuǎn)情況討論側(cè)移d的大小取決于平行磚的厚度h、平行磚介質(zhì)的折射率n和光線的入射角θ1，d＝hsinθ1(1

偏折角θ跟棱鏡的材料有關(guān)．折射率越大，偏折角越大．因同一介質(zhì)對各種色光的折射率不同，所以各種色光的偏折角也不同，形成色散現(xiàn)象成像特點(diǎn)通過平行玻璃磚看物體時(shí)看到的都是物體的虛像隔著棱鏡看物體的像是正立的虛像，像的位置向棱鏡的頂角方向偏移應(yīng)用實(shí)例測定玻璃的折射率反射棱鏡，可改變光的行進(jìn)方向考題精練1.(2009·廣東高考)在陽光照射下,充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹.彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射?內(nèi)反射,再折射后形成的.光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的_______上,不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中_____________________不同.界面的傳播速度/折射率2.如圖所示,為了觀察門外情況,有人在門上開一小圓孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體軸線與門面垂直.從圓柱底面中心看出去,可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角.已知該玻璃的折射率為n,圓柱長為l,底面半徑為r,則視場角是()3.據(jù)報(bào)道:2009年十一屆全運(yùn)會時(shí),光纖通信網(wǎng)將覆蓋所有體育場館,為各項(xiàng)比賽提供安全可靠的通信服務(wù),光纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸.如圖所示,一條圓柱形的光導(dǎo)纖維,長為L,它的玻璃芯的折射率為n1,外層材料的折射率為n2,光在空氣中的傳播速度為c,若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最大時(shí)間為t,則下列選項(xiàng)中正確的是(圖中所標(biāo)的φ為全反射的臨界角)()答案:B4.(2010·課標(biāo)全國高考理綜)如圖,一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,∠A為直角.此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊,進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡材料的折射率為________.(填入正確選項(xiàng)前的字母)單色光形成明暗相間的干涉條紋，白光形成彩色條紋.當(dāng)孔或障礙物的尺寸比光波波長 ，或者跟波長 時(shí)，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．(1)理論意義光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波．(3)色散的實(shí)質(zhì)是由于各種色光在同一介質(zhì)中傳播的速率不同,或同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同.將被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形空氣薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面a和下表面b反射出兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被查工作表面的情況，如圖4所示．折射率有關(guān)，折射率越大，∴從AB面上折射出的光線與AB界面夾角為90°，B、D正確．雙縫S1、S2之間距離為d，雙縫到屏間的距離為L，屏上一點(diǎn)P到雙縫距離分別為r1和r2，由圖可知雙縫S1和S2到屏上P的路程差為Δx(光程差)．Δx＝r2－r1自然光通過 后只剩下沿某一方向振動的光叫偏振光．25×1014Hz的光，則在屏上A點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)明條紋還是暗條紋？第一單元光的折射、全反射由薄膜的 反射的兩列光波疊加而成．劈形薄膜干涉可產(chǎn)生 的條紋．特別提醒2．抽制細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖18所示，激光束越過細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同，則 ()4．(2009年廣東卷)在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹．彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的．光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的________上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中________不同．已知該玻璃的折射率為n,圓柱長為l,底面半徑為r,則視場角是()紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫在光學(xué)元件(透鏡、棱鏡)的表面涂上一層薄膜(如氟化鎂)，當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的時(shí)，在薄膜的兩個(gè)面上的反射光的光程差恰好等于半波長，因而相互抵消，達(dá)到減小反射光、增大透射光強(qiáng)度的目的．雙縫S1、S2之間距離為d，雙縫到屏間的距離為L，屏上一點(diǎn)P到雙縫距離分別為r1和r2，由圖可知雙縫S1和S2到屏上P的路程差為Δx(光程差)．Δx＝r2－r1(2)入射角要 或等于臨界角．1．檢查精密零件的表面是否平整解答這一類問題要抓住折射定律和發(fā)生全反射的條件這個(gè)關(guān)鍵．在分析、研究光路時(shí)，常要假設(shè)某一條光線恰能符合題意要求，再據(jù)此畫出其反射、折射或全反射的光路圖，作出推斷或求解．5.(2010·重慶高考理綜)如圖所示,空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截面是圓心角為90°?半徑為R的扇形OAB.一束平行光平行于橫截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光.若只考慮首次入射到圓弧上的光,則上有光透出部分的弧長為()1．雙縫干涉(1)干涉現(xiàn)象兩列光波在空間相遇時(shí)發(fā)生疊加，在某些區(qū)域總加強(qiáng)，在另外一些區(qū)域總減弱，從而出現(xiàn)

的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生干涉的條件兩個(gè)振動情況總是

的波源叫相干波源，只有

發(fā)出的光互相疊加，才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，在屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的亮暗相間的條紋．亮暗相間的條紋相同相干波源第2課時(shí)光的波動性單色光白光2．薄膜干涉(1)薄膜干涉的成因由薄膜的

反射的兩列光波疊加而成．劈形薄膜干涉可產(chǎn)生

的條紋．特別提醒

1.只有相干光才能形成穩(wěn)定的干涉圖樣.2.單色光形成明暗相間的干涉條紋，白光形成彩色條紋.

前、后表面平行相間(2)薄膜干涉的應(yīng)用①增透膜透鏡和棱鏡表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波長的.②檢查平整程度待檢平面和標(biāo)準(zhǔn)平面之間的楔形空氣薄膜，用單色光進(jìn)行照射，入射光從空氣膜的上、下表面反射出兩列光波，形成干涉條紋．待檢平面若是平的，空氣膜厚度相同的各點(diǎn)就位于同一條直線上，干涉條紋是平行的；反之，干涉條紋有 現(xiàn)象．彎曲另一種實(shí)現(xiàn)光的干涉裝置牛頓環(huán)壓緊兩塊小玻璃片可看到彩色環(huán)1．光的衍射現(xiàn)象光在遇到

時(shí)，偏離直線傳播方向而照射到

的現(xiàn)象叫做光的衍射．2．光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當(dāng)孔或障礙物的尺寸比光波波長

，或者跟波長

時(shí)，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．障礙物小差不多陰影區(qū)域3．各種衍射圖樣(1)單縫衍射中央為 ，兩側(cè)有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同，白光衍射時(shí)，中央仍為白色，最靠近中央的是 ，最遠(yuǎn)離中央的是 ．(2)圓孔衍射明暗相間的不等距 ．(3)泊松亮斑光照射到一個(gè) 的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一．亮條紋紅光圓環(huán)半徑很小紫光衍射現(xiàn)象衍射現(xiàn)象針尖狹縫圓孔圓屏衍射屏(障礙物)入射光波衍射圖樣觀察屏內(nèi)容干涉衍射現(xiàn)象在光重疊區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象光繞過障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象產(chǎn)生條件兩束光頻率相同、相位差恒定，即必須是相干光源障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多(明顯衍射的條件)典型實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)、薄膜干涉單縫衍射、圓孔衍射、不透明圓盤衍射圖樣特點(diǎn)中央明紋，兩邊等間距分布的明暗相同條紋中央最寬最亮，兩邊不等間距分布的明暗相間條紋應(yīng)用檢查平面，增透膜，測定波長(2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是近似規(guī)律，只有在光的波長比障礙物小得多時(shí)，光才可以看做是沿直線傳播的．(1)干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯．在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是存在明顯與不明顯的差別．1．內(nèi)容麥克斯韋根據(jù)電磁波與光在真空中的 相同，提出光在本質(zhì)上是一種電磁波， 用實(shí)驗(yàn)證明了光的電磁說的正確性．2．電磁波譜電磁波按波長由大到小的順序排列為無線電波、 、 、紫外線、 、γ射線．赫茲傳播速度紅外線可見光X射線1．光的偏振沿著各個(gè)方向振動的光波強(qiáng)度都相同的光叫 .自然光通過 后只剩下沿某一方向振動的光叫偏振光．2．光的偏振證明了光是一種 波．自然光，偏振片橫1．除了直接從光源發(fā)出的光外，日常生活中遇到的光大都是偏振光．2．偏振光的產(chǎn)生方式(1)偏振片只讓某一方向振動的光通過，其他振動方向的光被吸收．(2)通過兩個(gè)共軸的偏振片觀察自然光，第一個(gè)偏振片的作用是把自然光變成偏振光，叫起偏器．第二個(gè)偏振片的作用是檢驗(yàn)光是否為偏振光，叫檢偏器．3．偏振光的理論意義及應(yīng)用(1)理論意義光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波．(2)應(yīng)用照相機(jī)鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等．1．雙縫干涉雙縫S1、S2之間距離為d，雙縫到屏間的距離為L，屏上一點(diǎn)P到雙縫距離分別為r1和r2，由圖可知雙縫S1和S2到屏上P的路程差為Δx(光程差)．Δx＝r2－r1(1)若光程差Δx是波長λ的整數(shù)倍，即Δx＝nλ(n＝0,1,2,3…)，P點(diǎn)將出現(xiàn)亮條紋，如圖2甲所示．圖22．薄膜干涉(1)薄膜特點(diǎn)如圖3所示，由于重力作用，皂膜上薄下厚．(2)相干光線薄膜前表面AA′和后表面BB′的反射光線疊加．圖3(3)亮紋條件在P1、P2處，薄膜厚度的2倍為前后表面反射光的光程差，當(dāng)光程差等于波長整數(shù)倍時(shí)，形成亮條紋．(4)暗紋條件在Q處，光程差等于半波長的奇數(shù)倍時(shí)，形成暗條紋．入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值 ，即＝n(常量)．(1)此液體的折射率；在光重疊區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象3．全反射光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角大于或等于臨界角，折射光線消失，只產(chǎn)生反射的現(xiàn)象叫全反射．(1)薄膜特點(diǎn)如圖3所示，由于重力作用，皂膜上薄下厚．中央最寬最亮，兩邊不等間距分布的明暗相間條紋(1)薄膜干涉是利用了光在空氣膜前后表面的反射光疊加形成的．偏折角θ跟棱鏡的材料有關(guān)．折射率越大，偏折角越大．因同一介質(zhì)對各種色光的折射率不同，所以各種色光的偏折角也不同，形成色散現(xiàn)象(4)暗紋條件在Q處，光程差等于半波長的奇數(shù)倍時(shí)，形成暗條紋．橫截面為三角形的三棱鏡B．不論θ為何，光線都會發(fā)生全反射(1)光要從 進(jìn)入 ，此時(shí)折射角大于入射角．偏振片并非刻有狹縫，而是具有一種特征，即存在一個(gè)透振方向，只讓平行于該方向振動的光通過，其他振動方向的光被吸收了．(3)三棱鏡成像當(dāng)物體發(fā)出的光線從三棱鏡的一側(cè)面射入，從另一側(cè)面射出時(shí)，逆著出射光線可以看到物體的 ．光的折射定律折射光線、法線、入射光線都在；5的介質(zhì)中波長為4×10－7m.?變式4如圖16所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈，往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖樣應(yīng)是下圖中的 ()(3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象．光的折射定律折射光線、法線、入射光線都在；兩種介質(zhì)相比較，折射率 的介質(zhì)叫光密介質(zhì)，折射率 的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)．1．檢查精密零件的表面是否平整將被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形空氣薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面a和下表面b反射出兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被查工作表面的情況，如圖4所示．圖42．增透膜在光學(xué)元件(透鏡、棱鏡)的表面涂上一層薄膜(如氟化鎂)，當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的時(shí)，在薄膜的兩個(gè)面上的反射光的光程差恰好等于半波長，因而相互抵消，達(dá)到減小反射光、增大透射光強(qiáng)度的目的．(3)自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．3．偏振光的理論意義及應(yīng)用(1)理論意義光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波．(2)應(yīng)用照相機(jī)鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等．偏振片并非刻有狹縫，而是具有一種特征，即存在一個(gè)透振方向，只讓平行于該方向振動的光通過，其他振動方向的光被吸收了．分析本題涉及兩次折射現(xiàn)象，解答本題應(yīng)先由幾何知識確定入射角大小，再由折射定律完成運(yùn)算．圖5圖6答案：60°高分通道本題考查光的折射定律及其應(yīng)用，解答的關(guān)鍵是正確畫出光路圖，利用幾何關(guān)系結(jié)合折射定律進(jìn)行計(jì)算．?變式1一個(gè)圓柱形筒，直徑12cm，高16cm.人眼在筒側(cè)上方某處觀察，所見筒側(cè)的深度為9cm，當(dāng)筒中裝滿液體時(shí)，則恰能看到筒側(cè)的最低點(diǎn)．求(1)此液體的折射率；(2)光在此液體中的傳播速度．圖7圖8(3)亮紋條件在P1、P2處，薄膜厚度的2倍為前后表面反射光的光程差，當(dāng)光程差等于波長整數(shù)倍時(shí)，形成亮條紋．將被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形空氣薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面a和下表面b反射出兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被查工作表面的情況，如圖4所示．分析本題涉及兩次折射現(xiàn)象，解答本題應(yīng)先由幾何知識確定入射角大小，再由折射定律完成運(yùn)算．光的折射光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，在兩種介質(zhì)的界面處， 發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的折射．如圖所示,一條圓柱形的光導(dǎo)纖維,長為L,它的玻璃芯的折射率為n1,外層材料的折射率為n2,光在空氣中的傳播速度為c,若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最大時(shí)間為t,則下列選項(xiàng)中正確的是(圖中所標(biāo)的φ為全反射的臨界角)()解析發(fā)生全反射的條件之一是入射角i要大于或等于臨界角C，即光線傳播到光纖側(cè)面時(shí)的入射角i應(yīng)滿足i＝90°－θ≥C，θ≤90°－C，故選C項(xiàng)．偏折角度θ跟棱鏡材料的雙縫S1、S2之間距離為d，雙縫到屏間的距離為L，屏上一點(diǎn)P到雙縫距離分別為r1和r2，由圖可知雙縫S1和S2到屏上P的路程差為Δx(光程差)．Δx＝r2－r1(1)薄膜干涉是利用了光在空氣膜前后表面的反射光疊加形成的．光的折射光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，在兩種介質(zhì)的界面處， 發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的折射．檢查平面，增透膜，測定波長在光重疊區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象(填入正確選項(xiàng)前的字母)光的折射定律折射光線、法線、入射光線都在；③全反射棱鏡的優(yōu)點(diǎn)全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱鏡成像更，光能損失更 ．1．(2009年臺灣自然高考)如圖17所示的長直光纖，柱芯為玻璃，外層以折射率較玻璃為低的介質(zhì)包覆．若光線自光纖左端進(jìn)入，與中心軸的夾角為θ，則下列有關(guān)此光線傳遞方式的敘述，何者正確？ ()?變式3如圖14所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.?變式4如圖16所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈，往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖樣應(yīng)是下圖中的 ()(3)自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．(1)光要從 進(jìn)入 ，此時(shí)折射角大于入射角．(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.圖9圖10高分通道解答這一類問題要抓住折射定律和發(fā)生全反射的條件這個(gè)關(guān)鍵．在分析、研究光路時(shí)，常要假設(shè)某一條光線恰能符合題意要求，再據(jù)此畫出其反射、折射或全反射的光路圖，作出推斷或求解．

圖11圖12∴該折射光線與棱鏡AC面夾角為45°；又因?yàn)閺腁C面反射的光線第二次射到AB面上時(shí)，由幾何關(guān)系知其入射角為0°，∴從AB面上折射出的光線與AB界面夾角為90°，B、D正確．答案BD【例3】

如圖13，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源發(fā)出波長為6.0×10－7m的橙光時(shí)，在光屏上獲得明暗相間的橙色干涉條紋．在屏上的A點(diǎn)恰是中央一側(cè)的第二條亮條紋，現(xiàn)改用頻率為6.25×1014Hz的光，則在屏上A點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)明條紋還是暗條紋？圖13答案：暗條紋(1)用如圖15的裝置檢查平面時(shí)，是利用了哪兩個(gè)表面反射光形成的薄膜干涉圖樣？偏折角度θ跟棱鏡材料的A．這是利用光的干涉現(xiàn)象(3)自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．2．會用文字?jǐn)⑹龉獾母缮婧脱苌?，并能夠熟練地運(yùn)用它們解決有關(guān)現(xiàn)象和問題．反之，干涉條紋有 現(xiàn)象．(3)自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．5的介質(zhì)中波長為4×10－7m.將被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形空氣薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面a和下表面b反射出兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被查工作表面的情況，如圖4所示．②檢查平整程度待檢平面和標(biāo)準(zhǔn)平面之間的楔形空氣薄膜，用單色光進(jìn)行照射，入射光從空氣膜的上、下表面反射出兩列光波，形成干涉條紋．待檢平面若是平的，空氣膜厚度相同的各點(diǎn)就位于同一條直線上，干涉條紋是平行的；中央明紋，兩邊等間距分布的明暗相同條紋4．(2009年廣東卷)在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹．彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的．光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的________上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中________不同．2．會用文字?jǐn)⑹龉獾母缮婧脱苌?，并能夠熟練地運(yùn)用它們解決有關(guān)現(xiàn)象和問題．障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多(明顯衍射的條件)將被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形空氣薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面a和下表面b反射出兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被查工作表面的情況，如圖4所示．?變式3如圖14所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.③全反射棱鏡的優(yōu)點(diǎn)全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱鏡成像更，光能損失更 ．(3)自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．已知該玻璃的折射率為n,圓柱長為l,底面半徑為r,則視場角是()?變式3如圖14所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.1×10－6m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？圖14(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長為4×10－7m.(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15×10－7m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°.(3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象．答案：(1)暗(2)亮(3)只能觀察到亮光【例4】利用薄膜干涉的原理可以用干涉法檢查平面和制造增透膜，回答以下兩個(gè)問題圖15(1)用如圖15的裝置檢查平面時(shí)，是利用了哪兩個(gè)表面反射光形成的薄膜干涉圖樣？(2)為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂