【綠色通道】高考物理 光的有關(guān)現(xiàn)象和規(guī)律課件 新人教選修33

一、光的折射1．定義：光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，________發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射現(xiàn)象．2．折射定律：折射光線與________處在同一平面內(nèi)；折射光線與入射光線分居________兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成________．3．折射率：光從________射入某種介質(zhì)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做介質(zhì)的折射率．表示為n＝sinθ1/sinθ2.實驗證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比，即n＝c/v.任何介質(zhì)的折射率都________1.兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做________介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做________介質(zhì)．二、光的全反射1．光照射到兩種介質(zhì)界面上時，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象．2．發(fā)生全反射的條件：(1)光線從________介質(zhì)射向________介質(zhì)．(2)入射角________臨界角．4．應(yīng)用(1)全反射棱鏡(2)光導(dǎo)纖維：實際用的光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到一百微米之間，在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射．三、光的干涉1．雙縫干涉：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后形成兩束振動情況總是________的相干光波．屏上某點到雙縫的路程差是________處出現(xiàn)亮條紋；是半波長的________處出現(xiàn)暗條紋．相鄰的明條紋(或暗條紋)之間距離Δx與波長λ、雙縫間距d及屏到雙縫距離L的關(guān)系為________．2．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)________反射的光相遇而形成的．圖樣的特點是：同一條亮(或暗)條紋上所對應(yīng)薄膜厚度________，單色光照射在薄膜上形成________的條紋，白光照射在薄膜上形成________條紋．四、光的衍射1．光____________________的現(xiàn)象叫光的衍射．2．發(fā)生明顯衍射的條件：只有在障礙物或孔的尺寸比光的波長________的條件下，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．泊松亮斑：當(dāng)光照到不透光的小圓板上時，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑(在陰影外還有不等間距的陰暗相間的圓環(huán))．五、光的偏振1．偏振：光波只沿________的方向振動，稱為光的偏振．2．自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿________振動的光，而且沿各個方向振動的光波的________都相同，這種光叫做自然光．3．偏振光：在________于傳播方向的平面上，只沿一個特定方向振動的光，叫做偏振光．光的偏振證明光是________．自然光通過________后，就得到了偏振光．答案：一、1.傳播方向2.入射光線和法線法線正比3.真空大于光密光疏二、2.(1)光密光疏(2)大于或等于3.某種介質(zhì)真空或空氣四、1.離開直線路徑繞到障礙物陰影里2.小或者跟波長差不多五、1.某一特定2.一切方向強(qiáng)度3.垂直橫波偏振片2．由n＝知n>1，若若n1>n2，則n1稱光密介介質(zhì)，n2稱光疏介介質(zhì)，與與介質(zhì)的的密度無無關(guān)．3．用折折射定律律分析光光的色散散現(xiàn)象1．在光光的反射射和全反反射現(xiàn)象象中，均均遵循光光的反射射定律；；光路均均是可逆逆的．2．光線線射向兩兩種介質(zhì)質(zhì)的界面面上時，，往往同同時發(fā)生生光的折折射和反反射現(xiàn)象象，但在在全反射射現(xiàn)象中中，只發(fā)發(fā)生反射射，不發(fā)發(fā)生折射射．折射射角等于于90°°時，實實際上就就已經(jīng)沒沒有折射射光線了了．3．光導(dǎo)纖維維：簡稱“光光纖”，它是是非常細(xì)的特特制玻璃絲(直徑在幾微微米到一百微微米之間)，，由內(nèi)芯和外外套兩層組成成．內(nèi)芯的折折射率比外套套大，光在內(nèi)內(nèi)芯中傳播時時，在內(nèi)芯與與外套的界面面上發(fā)生全反反射．光纖通通信就是利用用了全反射原原理．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與波長差不多(明顯衍射的條件)典型實驗楊氏雙縫干涉實驗、薄膜干涉單縫衍射(圓孔衍射、不透明圓盤衍射)圖樣特點中央明紋，兩邊等間距分布的明暗相間條紋中央最寬最亮，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1．自然光與與偏振光的區(qū)區(qū)別除了直接從光光源發(fā)出的光光外，日常生生活中遇到的的光大都是偏偏振光．(1)自然光光：在任意一一個垂直于光光傳播方向振振動的光波的的強(qiáng)度都相同同．(2)偏振光：在垂垂直于光波傳傳播方向的平平面內(nèi)，只沿沿某一個特定定方向上振動動的光．2．偏振光的的產(chǎn)生方式(1)自然光光通過起偏器器：通過兩個個共軸的偏振振片觀察自然然光，第一個個偏振片的作作用是把自然然光變成偏振振光，叫起偏偏器．第二個個偏振片的作作用是檢驗光光是否為偏振振光，叫檢偏偏器．(2)自然光光射到兩種介介質(zhì)的交界面面上，如果光光入射的方向向合適，使反反射光和折射射光之間的夾夾角恰好是90°時，反反射光和折射射光都是偏振振光，且偏振振方向相互垂垂直．3．偏振光的的理論意義及及應(yīng)用(1)理論意意義：光的干干涉和衍射現(xiàn)現(xiàn)象充分說明明了光是波，，但不能確定定光波是橫波波還是縱波．．光的偏振現(xiàn)現(xiàn)象說明光波波是橫波．(2)應(yīng)用：照相機(jī)機(jī)鏡頭、立體體電影、消除除車燈眩光等等．解析：設(shè)入射光線與與1/4球體體的交點為C，連接OC，OC即為入射點的的法線．因此此，圖中的角角α為入射角．過過C點作球體水平平表面的垂線線，垂足為B.則∠COB＝α.答案：60°答案：B思路點撥：題中沒有給出出入射光的具具體入射方向向，所以在求求解時要進(jìn)行行討論，再就就是要注意從從棱鏡射向空空氣時是否發(fā)發(fā)生全反射．．答案：見解析跟蹤訓(xùn)練2(2010··山東理綜)如圖所示，一一段橫截面為為正方形的玻玻璃棒，中間間部分彎成四四分之一圓弧弧形狀，一細(xì)細(xì)束單色光由由MN端面的中點垂垂直射入，恰恰好能在弧面面EF上發(fā)生全反射射，然后垂直直PQ端面射出．(1)求該玻玻璃棒的折射射率；(2)若將入入射光向N端平移，當(dāng)?shù)诘谝淮紊涞交』∶鍱F上時________(填“能”““不能”或““無法確定能能否”)發(fā)生生全反射．兩個狹縫相距距0.3mm，位于離離屏50cm處，現(xiàn)用用波長為6000??的光照射雙雙縫，求：(1)兩條相相鄰暗條紋間間的距離是多多少？答案：(1)1mm(2)0.75mm跟蹤訓(xùn)練3抽制高強(qiáng)度纖纖維細(xì)絲可用用激光監(jiān)控其其粗細(xì)，如圖圖所示，激光光束越過細(xì)絲絲時產(chǎn)生的條條紋和它通過過遮光板的同同樣寬度的窄窄縫規(guī)律相同同．觀察光束束經(jīng)過細(xì)絲后后在光屏上所所產(chǎn)生的條紋紋即可以判斷斷細(xì)絲粗細(xì)的的變化，下列列敘述中正確確的是()A．這里應(yīng)用用的是光的衍衍射現(xiàn)象B．這里應(yīng)用用的是光的干干涉現(xiàn)象C．如果屏上上條紋變寬，，表明抽制的的絲變粗D．如果屏屏上條紋變變寬，表明明抽制的絲絲變細(xì)答案：AD解析：本題為光的的衍射現(xiàn)象象在工業(yè)生生產(chǎn)中的實實際應(yīng)用，，考查光的的衍射現(xiàn)象象，若障礙礙物的尺寸寸與光的波波長相比差差不多或更更小，衍射射現(xiàn)象較明明顯．通過過觀察屏上上條紋的變變化情況，，從而監(jiān)測測抽制的絲絲的情況，，故選AD.1．(2010·濟(jì)南模模擬)△OMN為玻璃等腰腰三棱鏡的的橫截面．．a(chǎn)、b兩束可見單單色光從空空氣垂直射射入棱鏡底底面MN，在棱鏡側(cè)側(cè)面OM、ON上反射和折折射的情況況如圖所示示．由此可可知()A．a(chǎn)光的波長比比b光的短B．a(chǎn)光的頻率比比b光的高C．棱鏡內(nèi)內(nèi)a光的傳播速速度比b光的大D．棱鏡內(nèi)內(nèi)a光的傳播速速度比b光的小答案：C2．(2010·福州測測試)一束光線從從折射率為為1.5的的玻璃內(nèi)射射向空氣，，在界面上上的入射角角為45°°.如圖四四個光路圖圖中正確的的是()答案：A3．(2010·全國卷卷Ⅰ)某人手持邊邊長為6cm的正正方形平面面鏡測量身身后一棵樹樹的高度．．測量時保保持鏡面與與地面垂直直，鏡子與與眼睛的距距離為0.4m．．在某位置置時，他在在鏡中恰好好能夠看出出整棵樹的的像；然后后他向前走走了6.0m，發(fā)發(fā)現(xiàn)用這個個鏡子長度度的5/6就能看到到整棵樹的的像，這棵棵樹的高度度約為()A．5.5mB．5.0mC．4.5mD．4.0m答案：C4．(2010·龍巖檢檢測)如圖所示，，a、b、c、d四個圖是不不同的單色色光形成的的雙縫干涉涉或單縫衍衍射圖樣．．分析各圖圖樣的特點點可以得出出的正確結(jié)結(jié)論是()A．a(chǎn)、b是光的干涉涉圖樣B．c、d是光的干涉涉圖樣C．形成a圖樣的光的的波長比形形成b圖樣光的波波長短D．形成c圖樣的光的的波長比形形成d圖樣光的波波長短答案：A5．(2010·課標(biāo)全全國)如圖，一個個三棱鏡的的截面為等等腰直角△ABC，∠A為直角．此此截面所在在平面內(nèi)的的光線沿平平行于BC邊的方向射射到AB邊，進(jìn)入棱棱鏡后直接接射到AC邊上，并剛剛好能發(fā)生生全反射．．該棱鏡材材料的折射射率為()答案：A解析：如圖所示根根據(jù)折射率率定義有，，sin∠1＝nsin∠2，nsin∠3＝1，6．一束白白光從頂角角為θ的三棱鏡的的一邊以較較大的入射射角i射入并通過過該鏡后，，在屏P上可得到彩彩色光帶，，如圖所示示，在入射射角i逐漸減小到到零的過程程中，假如如屏上的彩彩色光帶先先后全部消消失，則()A．紅光最最先消失，，紫光最后后消失B．紫光最最先消失，，紅光最后后消失C．紫光最最先消失，，黃光最后后消失D．紅光最最先消失，，黃光最后后消失答案：B7．(2009·海南理理綜)如圖所示，，一透明半半圓柱體折折射率為n＝2，底面面半徑為R、長為L.一平行光光束從半圓圓柱體的矩矩形表面垂垂直射入，，從部分柱柱面有光線線射出．求求該部分柱柱面的面積積S.解析：半圓柱體的的橫截面如如圖所示，，OO′為半圓的的半徑．設(shè)設(shè)從A點入射的光光線在B點處恰好滿滿足全反射射條件，由由折射定律律有：nsinθ＝1.①式中，θ為全反射臨臨界角．由幾何關(guān)系系得∠O′OB＝θ，②S＝2RL·∠O′OB，③8．(2010·江蘇單單科)(1)激光光具有相干干性好、平平行度好、、亮度高等等特點，在在科學(xué)技術(shù)術(shù)和日常生生活中應(yīng)用用廣泛．下下面關(guān)于激激光的敘述述正確的是是________．A．激光是是縱波B．頻率相相同的激光光在不同介介質(zhì)中的波波長相同C．兩束頻頻率不同的的激光能產(chǎn)產(chǎn)生干涉現(xiàn)現(xiàn)象D．利用激激光平行度度好的特點點可以測量量月球到地地球的距離離(2)如圖圖甲所示，，在楊氏雙雙縫干涉實實驗中，激激光的波長長為5.30×10－7m，屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為為7.