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文檔簡介

第1頁第2頁一、機械波1.波形成:機械振動在

中傳輸,形成機械波.介質(zhì)2.傳輸特點(1)傳輸振動形式、傳遞

、傳遞信息.(2)質(zhì)點不隨波遷移.能量第3頁3.分類(1)橫波:振動方向與傳輸方向

,傳輸中形成波峰和

波谷.(2)縱波:振動方向和傳輸方向在

,傳輸中

形成密部和疏部.垂直同一條直線上第4頁4.描述波物理量及其關(guān)系(1)物理量①波長λ:在波動中,振動相位總是

兩個相鄰質(zhì)點

間距離.②頻率f:波頻率

振源頻率,在任何介質(zhì)中頻率

不變.③波速v:表示波在介質(zhì)中傳輸快慢,波速由

決定,

與振源無關(guān).(2)波長、波速和頻率(周期)間關(guān)系

v=fλ或v=相同等于介質(zhì)第5頁5.波圖象(1)波圖象:波圖象是描述在波傳輸方向上介質(zhì)中各

質(zhì)點在某時刻離開平衡位置位移.簡諧波圖象是一條

正弦或余弦圖象.相隔時間為周期整數(shù)倍兩個時刻波

形相同.第6頁(2)由波圖象可獲取信息①波波長.②各質(zhì)點振動振幅.③該時刻各質(zhì)點位移.④該時刻各質(zhì)點加速度方向.圖11-2-1第7頁⑤若知道波傳輸方向,可知該時刻各質(zhì)點運動方向.如圖11-2-1所表示,設(shè)波向右傳輸,則此時A、D質(zhì)點沿y軸負方向運動,B、C質(zhì)點沿y軸正方向運動.⑥若知道某時刻某質(zhì)點運動方向,可判斷波傳輸方向.如圖11-2-1所表示,若D點向上運動,則該波向左傳輸.第8頁二、波干涉和衍射現(xiàn)象內(nèi)容波衍射波干涉定義波能夠繞過障礙物繼續(xù)傳輸現(xiàn)象頻率相同兩列波疊加,使一些區(qū)域振動加強,一些區(qū)域振動減弱,而且加強和減弱區(qū)域相間分布現(xiàn)象現(xiàn)象波能偏離直線而傳輸?shù)街本€傳輸以外空間振動強弱相間區(qū)域,一些區(qū)域總是加強,一些區(qū)域總是減弱第9頁內(nèi)容波衍射波干涉可觀察到現(xiàn)象條件縫、孔或障礙物尺寸跟波長或者兩列波相同相同點干涉和衍射是波特有現(xiàn)象相差不多比波長更小頻率第10頁

波干涉和衍射現(xiàn)象是波特有現(xiàn)象.任何波均能發(fā)生衍射,只不過顯著程度不一樣;兩列波欲發(fā)生干涉,必須滿足干涉條件.第11頁三、多普勒效應(yīng)1.現(xiàn)象:波源與觀察者相互靠近或相互遠離時,接收到波頻率都會發(fā)生改變.2.產(chǎn)生原因:當(dāng)波源與觀察者相對靜止時,1s內(nèi)經(jīng)過觀察者波峰(或密部)數(shù)目是一定,觀察到頻率等于波源振動頻率;當(dāng)波源與觀察者相向運動時,1s內(nèi)經(jīng)過觀察者波峰(或密部)數(shù)目增加,觀察到頻率增加;反之,當(dāng)波源與觀察者相互遠離時,觀察到頻率變?。?2頁3.應(yīng)用(1)修理鐵路工人能夠從火車汽笛聲判斷火車運行方向和快慢.(2)交通警察向行進中汽車發(fā)射一個已知頻率超聲波,當(dāng)超聲波被運動汽車反射回來時,接收到頻率發(fā)生變化,由此可知汽車速度.(3)依據(jù)光多普勒效應(yīng),由地球上接收到遙遠天體發(fā)出光波頻率,能夠判斷遙遠天體相對地球運動速度.(4)應(yīng)用多普勒效應(yīng)能夠跟蹤人造地球衛(wèi)星.(5)醫(yī)用“彩超”探測血液速度進行疾病診療.第13頁第14頁兩種圖象比較內(nèi)容振動圖象波動圖象研究對象一個振動質(zhì)點沿波傳輸方向上全部質(zhì)點圖象意義一質(zhì)點位移隨時間改變規(guī)律某時刻全部質(zhì)點相對平衡位置位移第15頁兩種圖象比較內(nèi)容振動圖象波動圖象圖象特點圖象信息(1)振動周期(2)振幅(3)各時刻質(zhì)點位移、速度、加速度(包含大小、方向)(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點此刻位移(3)任意一質(zhì)點在該時刻加速度方向第16頁兩種圖象比較內(nèi)容振動圖象波動圖象圖象改變隨時間推移圖象延續(xù),但原有形狀不變隨時間推移圖象沿傳輸方向平移一完整曲線對應(yīng)橫坐標一個周期一個波長第17頁1.機械波從一個介質(zhì)進入另一個介質(zhì)時,周期和頻率保持不

變,但波速和波長都改變.2.機械波傳輸過程中,在固體和液體中傳輸速度比在空氣

中傳輸速度大.第18頁1.(·浙江高考)一列波長大于1m橫波沿著x軸正方向傳輸.處于x1=1m和x2=2m兩質(zhì)點A、

B振動圖象如圖11-2-2所表示.由此可知(

)圖11-2-2第19頁A.波長為B.波速為1m/sC.3s末A、B兩質(zhì)點位移相同D.1s末A質(zhì)點振動速度大于B質(zhì)點振動速度第20頁解析:由A、B兩質(zhì)點振動圖象及傳輸可畫出t=0時刻波動圖象如圖所表示,由此可得λ=

m,A正確;由振動圖象得周期T=4s,故B錯誤;由振動圖象知3s末A質(zhì)點位移為-2cm,B質(zhì)點位移為0,故C錯誤;由振動圖象知1s末A質(zhì)點處于波峰,振動速度為零,B質(zhì)點處于平衡位置,振動速度最大,故D錯誤.答案:A第21頁第22頁1.由t時刻波形圖畫(t+Δt)時刻波形圖(1)平移法:先算出經(jīng)時間Δt波傳輸距離Δx=vΔt,再把波形

沿波傳輸方向平移Δx.當(dāng)Δx>λ,即Δx=nλ+x時,可采取去整(nλ)留零(x)方法,只需平移x即可.(2)特殊點法:在t時刻波形圖中找?guī)讉€特殊質(zhì)點(一個波長

范圍內(nèi)),即處于平衡位置及波峰、波谷質(zhì)點,找到它們

經(jīng)Δt后位置,然后按正弦規(guī)律畫出(t+Δt)時刻波形圖.第23頁2.波傳輸方向與質(zhì)點振動方向確實定(1)依據(jù)波傳輸特征判斷確定該質(zhì)點前邊相鄰一質(zhì)點位置,依據(jù)這一質(zhì)點

此時位置,確定要判定質(zhì)點振動方向.(2)“上下坡”法沿波傳輸方向看,上坡點向下振動,下坡點向

上振動,簡稱“上坡下,下坡上”.第24頁3.簡諧波多解問題原因(1)波動周期性①經(jīng)過周期整數(shù)倍時間,各質(zhì)點振動情況(位移、速度、

加速度等)與它在t時刻振動情況完全相同;②在波傳輸方向上,相距波長整數(shù)倍質(zhì)點振動情況

也相同,所以必造成波傳輸距離、時間、速度等物理量

發(fā)生周期性改變.(2)波傳輸雙向性當(dāng)波沿x軸方向傳輸時,波既能夠沿x軸正方向傳輸,又可

以沿x軸負方向傳輸,造成多解.第25頁4.干涉中加強點與減弱點判斷方法(1)條件判斷法:振動頻率相同、振動情況完全相同兩列波

疊加時,加強、減弱條件以下:設(shè)點到兩波源距離差為

Δr,當(dāng)Δr=nλ(n=0,1,2,…)時為加強點,當(dāng)Δr=

(n=0,1,2,…)時為減弱點.第26頁(2)現(xiàn)象判斷法:若某點總是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇,

則該點為加強點;若總是波峰與波谷相遇,則為減弱點.不

能認為加強點位移永遠最大,減弱點位移永遠最?。?/p>

用一條曲線將加強點連接起來,這條曲線上點都是加強點;

把減弱點用曲線連接起來,曲線上點都是減弱點.加強點與減弱點之間各質(zhì)點振幅介于加強點與減弱點振幅

之間.第27頁2.某同學(xué)用一根彈性繩進行機械波試驗.用手握住繩

一端做周期為1s簡諧運動,在繩上形成一列簡諧

波.以彈性繩為x軸,手握住一端為坐標原點O,且

從波傳到x=1m處M點開始計時,如圖11-2-3所

示,求:第28頁圖11-2-3(1)當(dāng)初間t為多少時,平衡位置在x=4.5m處N質(zhì)點恰好第一次從平衡位置向y軸正方向運動?(2)畫出上問中t時刻彈性繩上波形圖.第29頁解析:(1)由題圖可知,λ=2m,則v==2m/s波從M點傳到N點時間t1=繩上各點開始起振時,先向下運動,故N點向上經(jīng)過平衡位置還需要T時間.故t=t1+T=1.75s+0.5s=2.25s.第30頁(2)t=2.25s時波形圖如圖所表示.答案:(1)2.25s

(2)看法析圖第31頁第32頁一列簡諧橫波沿x軸負方向傳輸,如圖11-2-4所表示,圖甲是t=1s時波形圖,圖乙是波中某振動質(zhì)點位移隨時間改變振動圖線(兩圖用同一時間起點).則圖乙可能是圖甲中哪個質(zhì)點振動圖線(

)第33頁A.x=0處質(zhì)點B.x=1m處質(zhì)點C.x=2m處質(zhì)點D.x=3m處質(zhì)點

圖11-2-4第34頁[思緒點撥]

由圖乙確定t=1s時質(zhì)點位置及振動方向,再由圖甲找出對應(yīng)質(zhì)點.第35頁[解析]由振動圖線知該質(zhì)點在t=1s時處于平衡位置且向y軸負方向運動,在波形圖中,在t=1s時處于平衡位置且沿y軸負方向運動是x=0和x=4m處質(zhì)點.故選項A正確.[答案]

A第36頁圖甲是波動圖象,表示傳輸方向上一系列質(zhì)點同一時刻位置情況,而圖乙是振動圖象,表示同一質(zhì)點不一樣時刻位置情況,此題關(guān)鍵是找出波動圖象所對應(yīng)時刻、質(zhì)點位移及振動方向.第37頁

如圖11-2-5所表示,圖甲為某一波動在t=1.0s時圖象,圖乙為參加該波動P質(zhì)點振動圖象.圖12-2-5第38頁(1)說出兩圖中AA′意義.(2)說出圖甲中OA′B圖線意義.(3)求波速.(4)在圖甲中畫出再經(jīng)3.5s時波形圖.(5)求再經(jīng)3.5s時P質(zhì)點旅程s和位移.第39頁[思緒點撥]

解答本題時應(yīng)注意以下三點:(1)波動圖象與振動圖象區(qū)分與聯(lián)絡(luò);(2)波形圖隨時間改變關(guān)系;(3)質(zhì)點振動旅程與位移區(qū)分.第40頁

[解析]圖甲為1.0s末波動圖象,圖乙為參加該波動眾多質(zhì)點中P質(zhì)點振動圖象,了解了這兩圖線間聯(lián)絡(luò)與區(qū)分,后面問題就很好解了.(1)圖甲中AA′表示A質(zhì)點振幅或1.0s時A質(zhì)點位移大小為0.2m,方向為負.圖乙中AA′表示P質(zhì)點振幅,也表示P質(zhì)點在0.25s位移大小為0.2m,方向為負.第41頁(2)圖甲中OA′B段圖象表示O到B間全部質(zhì)點在1.0s時位移,方向均為負.由圖乙看出P質(zhì)點在1.0s時向y軸負方向振動,所以圖甲中波沿x軸負方向傳輸,則OA′間各質(zhì)點正向遠離平衡位置方向振動,A′B間各質(zhì)點正向靠近平衡位置方向振動.第42頁(3)由圖甲得λ=4m,由圖乙得周期T=1s,所以波速v==4m/s.(4)Δx=vΔt=14m=3×4+λ,所以只需將波形向x軸負方向平移λ=2m即可,如圖所表示.第43頁(5)求旅程,因為n=所以旅程s=4nA=4×0.2×3.5m=2.8m.P點經(jīng)3.5個周期后仍在平衡位置處,所以位移為零.[答案]

見課堂筆記第44頁(1)在畫經(jīng)過Δts之后波形圖時,首先由Δt=nT+ΔT求出ΔT,因經(jīng)歷nT時間,波形不變,只要畫出經(jīng)歷ΔT后波形即可.(2)在確定經(jīng)歷Δt時間質(zhì)點位移時,要確定經(jīng)歷Δt時間質(zhì)點詳細位置,注意位移正負.第45頁第46頁如圖11-2-6表示兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生波在同一個均勻介質(zhì)中相遇.圖中實線表示波峰,虛線表示波谷,c和f分別為ae和bd中點,則:第47頁(1)在a、b、c、d、e、f六點中,振動加強點是________.振動減弱點是________.(2)若兩振源S1和S2振幅相同,此時刻位移為零點是_____.(3)畫出此時刻ace連線上,以a為原點一列完整波形,標出ce兩點.第48頁[思緒點撥]

解答本題時應(yīng)注意以下四個方面:(1)振動加強區(qū)域內(nèi)各點振動一直加強.(2)振動減弱區(qū)域內(nèi)各點振動一直減弱.(3)振動加強點位移時刻在變.(4)振動最弱點有可能一直靜止不動(兩列相同波疊加).第49頁[課堂筆記]

(1)a、e兩點分別是波谷與波谷、波峰與波峰相交點,故此兩點為振動加強點;c處于a、e連線上,且從運動角度分析a點振動形式恰沿該線傳輸,故c點是振動加強點.同理b、d是減弱點,f也是減弱點.(2)因為S1、S2振幅相同,振動最強區(qū)振幅為2A,最弱區(qū)振幅為零,該時刻a、e中點c正處于平衡位置,所以位移為零是b、c、d、f.第50頁(3)圖中對應(yīng)時刻a處于兩波谷交點上,即此刻a在波谷,同理e在波峰,故a、e中點c在平衡位置,所以所對應(yīng)波形如圖所表示.[答案]

(1)a、c、e

b、d、f

(2)b、c、d、f

(3)見課堂筆記第51頁(1)兩列相干波重合區(qū)域中波峰相遇處、波谷相遇處均為加強點,其振幅最大,位移卻隨時間在改變.(2)振動加強點連線上各點均是加強點,振動減弱點連線上各點均是減弱點.第52頁第53頁如圖11-2-7所表示,在公路十字路口東側(cè)路邊,甲以速度v1向東行走,在路口北側(cè),乙站在路邊,一輛汽車以速度v2經(jīng)過路口向東行駛并鳴笛,已知汽車笛聲頻率為f0,車速v2>v1.甲聽到笛聲頻率為f1,乙聽到笛聲頻率為f2,司機自己聽到笛聲頻率為f3,則此三人聽到笛聲頻率由高至低次序為________.第54頁第55頁[思緒點撥]

觀察者接收到頻率受其與波源之間相對運動影響.當(dāng)波源與觀察者相對靜止時,觀察到頻率與波源振動頻率相同;當(dāng)二者相向運動時,觀察到頻率增加;當(dāng)二者相互遠離時,觀察到頻率變?。?6頁[課堂筆記]

因為v2>v1,所以汽車和甲相對距離減小,甲聽到頻率變大,即f1>f0;因為乙靜止不動,則汽車和乙相對距離增大,乙聽到頻率變低,即f2<f0;因為司機和汽車相對靜止,所以司機聽到頻率不變,即f3=f0.總而言之,三人聽到笛聲頻率由高至低次序為f1>f3>f2.[答案]

f1>f3>f2第57頁多普勒效應(yīng)是因為觀察者與波源之間相互運動引發(fā).二者相互靠近時觀察者在單位時間內(nèi)接收到頻率變高,相反變低.機械波、電磁波都能發(fā)生多普勒效應(yīng).第58頁第59頁1.(·重慶高考)同一音叉發(fā)出聲波同時在水和空氣中傳輸,某時刻波形曲線如圖11-2-8所表示.以下說法正

確是(

)圖12-2-8第60頁A.聲波在水中波長較大,b是水中聲波波形曲線B.聲波在空氣中波長較大,b是空氣中聲波波形曲線C.水中質(zhì)點振動頻率較高,a是水中聲波波形曲線D.空氣中質(zhì)點振動頻率較高,a是空氣中聲波波形曲線第61頁解析:波頻率取決于波源振動頻率,與介質(zhì)無關(guān),故同一音叉發(fā)出聲波在水中與在空氣中傳輸時頻率相同.但機械波在介質(zhì)中傳輸速度只取決于介質(zhì)性質(zhì),與波頻率無關(guān).聲波在水中傳輸速度大于在空氣中傳輸速度,再由v=λf知,聲波應(yīng)在水中波長較大,對應(yīng)于題圖中波形曲線b,故只有A正確.答案:A第62頁2.一簡諧橫波在x軸上傳輸,某時刻波形如圖11-2-9

所表示,已知此時質(zhì)點F向y軸負方向運動,則(

)A.此波沿x軸負方向傳輸

B.質(zhì)點D此時向y軸負方向運動

C.質(zhì)點E振幅為零

D.質(zhì)點B將比C先回到平衡位置圖11-2-9第63頁解析:依據(jù)F點振動方向可判斷波沿x軸負方向傳輸,波上任意質(zhì)點振幅都相等.答案:AB第64頁3.(·鎮(zhèn)海模擬)一列簡諧波某時刻波形如圖11-2-10甲所表示,圖乙為該波在傳輸介質(zhì)中某質(zhì)點今后一段時間

內(nèi)振動圖象,則(

)圖11-2-10第65頁A.若波沿x軸正方向傳輸,圖乙為a質(zhì)點振動圖象B.若波沿x軸正方向傳輸,圖乙為b質(zhì)點振動圖象C.若波沿x軸負方向傳輸,圖乙為c質(zhì)點振動圖象D.若波沿x軸負方向傳輸,圖乙為d質(zhì)點振動圖象第66頁解析:由圖乙知,開始時質(zhì)點位于平衡位置,故A、C錯;質(zhì)點開始時向y軸正方向運動.若波沿x軸正方向傳輸,b沿y軸正方向運動,d沿y軸負方向運動,故B正確;若波沿x軸負方向傳輸,b沿y軸負方向運動,d沿y軸正方向運動,故D正確,所以選B、D.答案:BD第67頁4.公路巡警開車在高速公路上以100km/h恒定速度巡查,在同一車道上巡警車向前方一輛轎車發(fā)出一個已知頻率超聲波,假如該超聲波被那輛轎車反射回來時:(1)巡警車接收到超聲波頻率比發(fā)出低.(2)巡警車接收到超聲波頻率比發(fā)出高.以上兩種情況說明了什么問題?第68頁解析:(1)假如巡警車接收到超聲波頻率比發(fā)出時低,由多普勒效應(yīng)可知,巡警車與轎車在相互遠離.又因為巡警車在后且車速恒定,所以轎車速度大于100km/h.(2)假如巡警車接收到超聲波頻率比發(fā)出時高.由多普勒效應(yīng)可知,巡警車與轎車在相互靠近,同理可知,轎車速度小于100km/h.答案:(1)轎車速度大于100km/h(2)轎車速度小于100km/h第69頁5.(·山東高考)如圖11-2-11所表示為一簡諧波在t=0時

刻波形圖,介質(zhì)中質(zhì)點P做簡諧運動表示式為y=

Asin5πt,求該波波速,并畫出t=0.3s時波形圖(最少

畫出一個波長).圖11-2-11第70頁解析:由簡諧運動表示式可知ω=5πrad/s,t=0時刻質(zhì)點P向上運動,故波沿x軸正方向傳輸.由波形圖讀出波長λ=4m.①由波速公式②聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)可得v=10m/st=0.3s時波形圖如圖所表示.答案:10m/s波形圖看法析圖第71頁第72頁第73頁一、光折射、全反射和色散1.光折射(1)折射現(xiàn)象:光從一個介質(zhì)斜射進入另一個介質(zhì)時,傳輸方

向發(fā)生

現(xiàn)象.(2)折射定律(如圖11-3-1所表示)①內(nèi)容:折射光線與入射光線、法線處于

,折射光線與入射光線分別位

兩側(cè),入射角正弦與折射角

正弦成

.圖11-3-1改變

同一平面內(nèi)法線正比第74頁②表示式:=n12,式中n12是百分比常數(shù).③在光折射現(xiàn)象中,光路是

.(3)折射率①定義:光從真空射入某介質(zhì)時,

正弦與

正弦比值.②定義式:n=(折射率由介質(zhì)本身和光頻率決定).③計算式:n=(c為光在真空中傳輸速度,v是光

在介

質(zhì)中傳輸速度,由此可知,n>1).可逆入射角

折射角第75頁2.全反射(1)發(fā)生條件:①光從

介質(zhì)射入

介質(zhì);②入射角

臨界角.(2)現(xiàn)象:折射光完全消失,只剩下

光.(3)臨界角:折射角等于90°時入射角,用C表示,sinC=.(4)應(yīng)用:①全反射棱鏡;②光導(dǎo)纖維,如圖11-3-2所表示.光密光疏等于或大于反射第76頁3.光色散(1)光色散現(xiàn)象:含有各種顏色光被分解為

光現(xiàn)象.(2)色散規(guī)律:因為n紅<n紫,所以以相同入射角射到棱鏡界

面時,紅光和紫光折射角不一樣,即紫光偏折得更顯著.

當(dāng)它們射到另一個界面時,

光偏折最大,

光偏

折最小.單色紫紅第77頁(3)光色散現(xiàn)象說明:①白光為復(fù)色光;②同一介質(zhì)對不一樣色光折射率不一樣,頻率越大色光折射率

;③不一樣色光在同一介質(zhì)中傳輸速度不一樣,波長越短,波

.越大越慢第78頁1.光密介質(zhì)不是指密度大介質(zhì),折射率大小與介質(zhì)密度無關(guān).2.由n=知,當(dāng)光從真空射向其它透明介質(zhì)時,頻率不變,

波速和波長都發(fā)生改變.第79頁二、光波動性1.光干涉(1)產(chǎn)生干涉條件:兩列光

相同,

恒定.(2)楊氏雙縫干涉①原理如圖11-3-3所表示.②產(chǎn)生明、暗條紋條件頻率相位差圖11-3-3第80頁a.單色光:若旅程差r2-r1=kλ(k=0,1,2…),光屏上出現(xiàn)

;若旅程差r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2…),光屏上出現(xiàn)

.b.白光:光屏上出現(xiàn)彩色條紋.③相鄰明(暗)條紋間距:Δx=.明條紋暗條紋第81頁(3)薄膜干涉①概念:由薄膜前后表面反射兩列光相互疊加而成.劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行

條紋.②應(yīng)用:檢驗工件表面平整度,還能夠做增透膜.等距第82頁2.光衍射(1)光衍射現(xiàn)象:光在碰到障礙物時,偏離直線傳輸方向

而照射到

區(qū)域現(xiàn)象.(2)發(fā)生顯著衍射現(xiàn)象條件:當(dāng)孔或障礙物尺寸比光波

波長小,或者跟波長差不多時,光才能發(fā)生顯著衍射

現(xiàn)象.陰影第83頁(3)各種衍射圖樣①單縫衍射:中央為

,兩側(cè)有明暗相間條紋,但

間距和

不一樣.用白光做衍射試驗時,中央條紋仍為

,最靠近中央是紫光,最遠離中央是紅光.②圓孔衍射:明暗相間不等距

.③泊松亮斑(圓盤衍射):光照射到一個半徑很小圓盤后,

在圓盤陰影中心出現(xiàn)亮斑,這是光能發(fā)生衍射有力

證據(jù)之一.亮條紋亮度

白光圓環(huán)第84頁(4)衍射與干涉比較兩種現(xiàn)象比較項目單縫衍射雙縫干涉不一樣點條紋寬度條紋寬度不等,中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度中央條紋最亮,兩邊變暗清楚條紋,亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有現(xiàn)象;干涉、衍射都有明暗相間條紋第85頁3.光偏振現(xiàn)象(1)偏振光:在

于傳輸方向平面上,只沿著某個特定

方向振動光.(2)自然光:太陽、電燈等普通光源發(fā)出光包含沿一切方向

振動光,而且在各個方向上光波強度都相等.(3)光偏振現(xiàn)象說明光是

波.垂直橫第86頁(4)取得偏振光方法有兩種:讓自然光經(jīng)過

或使反射光與折射光垂直.(5)偏振光應(yīng)用:水下照像、立體電影等.(6)平時我們所看到光,除了直接從光源發(fā)出光以外都是偏振光.偏振片第87頁第88頁第89頁1.折射率是用光線從真空斜射入介質(zhì),入射角正弦與折

射角正弦之比定義.因為光路可逆,入射角、折射

角隨光路可逆而“換位”,所以,在應(yīng)用時折射率可記憶

為n=

(真空角為真空中光線與法線夾角,介質(zhì)角為介質(zhì)中光線與法線夾角)2.折射率大小不但反應(yīng)了介質(zhì)對光折射本事,也反應(yīng)

了光在介質(zhì)中傳輸速度大小,v=第90頁3.折射率大小不但與介質(zhì)本身相關(guān),還與光頻率有

關(guān).同一個介質(zhì),對頻率大光折射率大,對頻率小

光折射率小.4.同一個色光,在不一樣介質(zhì)中即使波速、波長不一樣,但頻

率不變.第91頁1.對于某單色光,玻璃折射率比水大,則此單色光

在玻璃中傳輸時(

)A.其速度比在水中大,其波長比在水中長

B.其速度比在水中大,其波長比在水中短

C.其速度比在水中小,其波長比在水中短

D.其速度比在水中小,其波長比在水中長

第92頁解析:由光在介質(zhì)中波速與折射率關(guān)系式v=可知,n玻>n水,所以v玻<v水,光頻率與介質(zhì)無關(guān),只由光源決定,即光在玻璃及水中傳輸時ν不變,據(jù)v=λν,知λ玻<λ水.C項正確.答案:C第93頁第94頁1.在光反射和全反射現(xiàn)象中,均遵照光反射定律;光路

均是可逆.2.當(dāng)光射到兩種介質(zhì)界面上時,往往同時發(fā)生光折射

和反射現(xiàn)象,但在全反射現(xiàn)象中,只發(fā)生反射,不發(fā)生折

射.當(dāng)折射角等于90°時,實際上就已經(jīng)沒有折射光了.3.全反射現(xiàn)象能夠從能量角度去了解:當(dāng)光由光密介質(zhì)

射向光疏介質(zhì)時,在入射角逐步增大過程中,反射光

能量逐步增強,折射光能量逐步減弱,當(dāng)入射角等于臨

界角時,折射光能量已經(jīng)減弱為零,這時就發(fā)生了全反

射.第95頁1.不論是應(yīng)用折射定律,還是應(yīng)用全反射分析問題,都應(yīng)準

確作出光路圖,個別問題還要注意找出符合邊界條件或恰

好發(fā)生全反射對應(yīng)光線.2.光學(xué)題目經(jīng)常包括到日常生活或高科技中光學(xué)元件,如

光纖通信、照像機鏡頭等.第96頁2.(·浙江高考)如圖11-3-4所表示,有一束平行

于等邊三棱鏡截面ABC單色光從空氣射向E點,

并偏折到F點.已知入射方向與邊AB夾角為θ=

30°,E、F分別為邊AB、

BC中點,則(

)圖11-3-4第97頁A.該棱鏡折射率為B.光在F點發(fā)生全反射C.光從空氣進入棱鏡,波長變小D.從F點出射光束與入射到E點光束平行第98頁解析:由幾何關(guān)系可知,入射角θ1=60°,折射角θ2=30°.由折射定律A正確;在BC界面上,入射角為30°,依據(jù)計算所得折射率,由折射定律易知,出射角度為60°,不會發(fā)生全反射,B錯誤;光從空氣進入棱鏡,頻率ν不變,波速v減小,所以λ=減小,C正確;由上述計算結(jié)果,作出光路圖,可知D錯誤.答案:AC第99頁第100頁第101頁(·寧夏高考)二分之一徑為R1/4球體放置在水平桌面上,球體由折射率為透明材料制成.現(xiàn)有一束位于過球心O豎直平面內(nèi)光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再從豎直表面射出,如圖11-3-5所表示.已知入射光線與桌面距離為求出射角θ.圖11-3-5第102頁[思緒點撥]

第103頁[解析]如圖所表示,設(shè)入射光線與1/4球體交點為C,連接OC,OC即為入射點法線.所以,圖中角α為入射角.過C點作球體水平表面垂線,垂足為B.依題意,∠COB=α.又由△OBC知sinα=①第104頁設(shè)光線在C點折射角為β,由折射定律得②由①②兩式得β=30°③由幾何關(guān)系知,光線在球體豎直表面上入射角γ為30°.由折射定律得④所以sinθ=解得θ=60°[答案]

60°第105頁應(yīng)用折射定律進行相關(guān)計算時,關(guān)鍵是做好光路圖,確定入射角和折射角.第106頁第107頁(·寧夏高考)如圖11-3-6所表示,一棱鏡截面為直角三角形ABC,∠A=30°,斜邊AB=a,棱鏡材料折射率為n=在此截面所在平面內(nèi),一條光線以45°入射角從AC邊中點M射入棱鏡.畫出光路圖,并求光線從棱鏡射出點位置(不考慮光線沿原路返回情況).圖11-3-6第108頁[課堂筆記]

設(shè)入射角為i,折射角為r,由折射定律得①由已知條件及①式得r=30°②假如入射光線在法線右側(cè),光路圖如圖所表示.設(shè)出射點為F,由幾何關(guān)系可得∠AFM=90°AF=a③甲第109頁即出射點在AB邊上離A點a位置.假如入射光線在法線左側(cè),光路圖如圖所表示.設(shè)折射光線與AB交點為D.由幾何關(guān)系可知,在D點入射角θ

=60°④設(shè)全反射臨界角為θC,則sinθc=⑤

乙第110頁由⑤和已知條件得θC=45°⑥所以,光在D點發(fā)生全反射.設(shè)此光線出射點為E,由幾何關(guān)系得∠DEB=90°BD=a-2AF⑦BE=DBsin30°⑧聯(lián)立③⑦⑧式得BE=a即出射點在BC邊上離B點a位置.[答案]

見課堂筆記第111頁以45°入射角從AC邊中點M射入棱鏡,對應(yīng)兩個入射方向,解答本題時易出現(xiàn)漏解現(xiàn)象.第112頁第113頁abc為一全反射棱鏡,它主截面是等腰直角三角形,如圖11-3-7所表示.一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上發(fā)生全反射,若光線入射點O位置保持不變,改變光線入射方向(不考慮自bc面反射光線),則:(1)使入射光按圖中所表示順時針方向逐步偏轉(zhuǎn),假如有色光射出ab面,則哪種色光首先射出?(2)使入射光按圖中所表示逆時針方向逐步偏轉(zhuǎn),哪種色光首先射出ab面?第114頁[思緒點撥]

解答本題時應(yīng)注意以下四個方面:(1)明確各種色光折射率大小關(guān)系.(2)比較白光轉(zhuǎn)動時各色光折射角大?。?3)明確各色光在ab面上入射角改變.(4)依據(jù)臨界角大小作出判斷.第115頁[課堂筆記]

(1)白光垂直入射ac面后直射到ab面,入射角為45°,發(fā)生全反射說明棱鏡臨界角C≤45°,這是對從紅光到紫光全部色光說.當(dāng)入射光順時針偏轉(zhuǎn)時,在ac面上發(fā)生色散,不一樣色光折射不一樣,紅光偏折小,紫光偏折大,如圖所表示,射到ab面上時紅光入射角小,紫光入射角大,但它們都小于45°.另首先,棱鏡對紅光臨界角比紫光臨界角大.所以,入射光順時針逐步偏轉(zhuǎn)時,在ab面上紅光入射角將首先小于臨界角而射出ab面.第116頁(2)假如入射光逆時針偏轉(zhuǎn),則經(jīng)ab面上紅光、紫光入射角都大于45°,都發(fā)生全反射而不可能從ab面射出.[答案]

(1)紅光(2)無光射出ab面第117頁光垂直界面入射時傳輸方向不發(fā)生改變,但不垂直界面時光線要發(fā)生折射,紅光折射率小,紫光折射率大,發(fā)生全反射時紅光臨界角大于紫光臨界角.本題中還要注意改變光路兩種情況要分別考慮,作出光路圖找出在ab界面上入射角與臨界角關(guān)系再判斷.第118頁第119頁1.(·天津高考)已知某玻璃對藍光折射率比對紅光折射率大,則兩種光

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