《大高考》2016屆高考物理(全國通用)配套課件+配套練習(xí)：專題十五 光學(xué)

知識點一光的折射1.折射定律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線、入射光線分居______兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成_____.2.在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.

法線法線知識點二折射率1.定義式：n＝_________(θ1表示真空中光線與法線的夾角，θ2表示介質(zhì)中光線與法線的夾角，如圖所示).2.實驗證明：n＝____(c表示光在真空中的速度，v表示光在介質(zhì)中的速度).注意：任何介質(zhì)的折射率均大于1.3.折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)決定，與入射角的大小無關(guān).

知識點三全反射1.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，只剩下反射光.3.臨界角：sinC＝____，C為折射角等于90°時的入射角.光密光疏大于等于知識點四光的色散1.光的色散現(xiàn)象說明：(1)白光為_____光.(2)同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同，頻率越大的色光折射率_____.(3)不同色光在同一介質(zhì)中傳播速度______.2.光線照射到棱鏡的一個側(cè)面上時，經(jīng)兩個側(cè)面折射后，出射光線向棱鏡的_____偏折.物體經(jīng)棱鏡所成虛像的位置向頂角偏移.復(fù)色越大不同底邊×√√√知識點五光的干涉1.條件(1)兩列光的_____相同，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象.(2)將同一列光波分解為兩列光波，可以獲得相干光源.雙縫干涉和薄膜干涉都是用此種方法獲得相干光源.2.楊氏雙縫干涉(1)原理如圖所示.

頻率(2)明、暗條紋的條件.①單色光：Ⅰ.光的路程差r2－r1＝__________________，光屏上出現(xiàn)明條紋.Ⅱ.光的路程差r2－r1＝________________________，光屏上出現(xiàn)暗條紋.②白光：光屏上出現(xiàn)______條紋.(3)條紋間距公式：Δx＝_____.

kλ(k＝0，1，2，…)彩色3.薄膜干涉(1)原理：薄膜厚度上薄下厚,入射光照在薄膜的同一位置,來自前、后兩個面的反射光路程差不同，疊加后出現(xiàn)明條紋或暗條紋.(2)應(yīng)用：①增透膜.②利用光的干涉檢查平整度.

知識點六光的衍射1.光離開直線路徑而繞到障礙物陰影里的現(xiàn)象叫做光的衍射現(xiàn)象.2.只有在障礙物或孔的尺寸比光的波長小，或者跟光的波長差不多的條件下，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.著名的泊松亮斑就是典型的光的衍射現(xiàn)象.

知識點七光的偏振1.偏振現(xiàn)象：橫波只沿_____________振動，稱為波的偏振現(xiàn)象.2.自然光：若光源發(fā)出的光包含著在垂直于光傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都_____，這種光叫自然光.3.偏振光：在垂直于光傳播方向的平面上，只沿一個特定方向振動的光，叫偏振光.例如：自然光通過偏振片后，就得到了偏振光.見示意圖.

某一特定方向相同4.光的偏振充分說明光是______，只有_____才有偏振現(xiàn)象.除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通常見到的大部分光都是偏振光.例如自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，調(diào)整入射角的大小，使反射光與折射光的夾角是90°，這時反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向互相垂直.5.偏振光的簡單應(yīng)用：拍攝水面下的景物、玻璃櫥窗里的陳列物時，加偏振片濾去水面或玻璃表面的反射光，使景像清晰.立體電影也是應(yīng)用光的偏振現(xiàn)象的例子.橫波橫波【易錯防范】(1)各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象.(

)(2)用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋.(

)(3)光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物的現(xiàn)象.(

)×√√要點一光的折射折射率[突破指南]解決光的折射問題的思路1.根據(jù)題意畫出正確的光路圖.2.利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系，要注意入射角、折射角均以法線為標(biāo)準(zhǔn).3.利用折射定律、折射率公式求解.4.注意：在折射現(xiàn)象中光路是可逆的.【典例1】

如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點射入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點射出.若光線在P點的入射角和在M點的折射角相等.(1)求三棱鏡的折射率；(2)在三棱鏡的AC邊是否有光線透出？寫出分析過程.(不考慮多次反射)解析（1)光路圖如圖所示，圖中N點為光線在AC邊發(fā)生反射的入射點.設(shè)光線在P點的入射角為i、折射角為r，在M點的入射角為r′、折射角依題意也為i，有i＝60°①由折射定律有sini＝nsinr②nsinr′＝sini③由②③式得r＝r′④OO′為過M點的法線，∠C為直角，OO′∥AC.由幾何關(guān)系有∠MNC＝r′⑤【典例2】

圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面，已知光在真空中的傳播速度為c.(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；(2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間.解析

(1)設(shè)光線在端面AB上C點(如圖)的入射角為i，折射角為r，由折射定律有sini＝nsinr①【借題發(fā)揮】

解答全反射類問題的技巧解答全反射類問題時，要抓住發(fā)生全反射的兩個條件：一是光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，二是入射角大于或等于臨界角.利用好光路圖中的臨界光線，準(zhǔn)確地判斷出恰好發(fā)生全反射的光路圖是解題的關(guān)鍵，且在作光路圖時盡量與實際相符，這樣更有利于問題的分析.

要點三光的干涉衍射及偏振[突破指南]1.單縫衍射與雙縫干涉的比較

兩種現(xiàn)象比較項目單縫衍射雙縫干涉不同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情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2.自然光和偏振光的比較自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿特定方向【典例3】

下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是(

)A.雨后天空出現(xiàn)彩虹B.通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋C.海市蜃樓現(xiàn)象D.日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋解析彩虹是光的色散現(xiàn)象,海市蜃樓是光的折射、全反射現(xiàn)象,肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象，A、C、D錯誤；通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象，B正確.B(3)輔助線段法：利用直尺作輔助線，測出輔助線的長度大小，求玻璃的折射率.【典例4】

某同學(xué)做“測定玻璃折射率”實驗時，完成光路圖后，由于沒有