高中物理選修34光總結(jié)及練習(xí)資料講解

高中物理選修34第及練習(xí)高中物理選修3-4第十三章學(xué)問點總結(jié)及練習(xí)第十三章光第一節(jié)光的反射和折射1光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光線與法線的夾角！n1

sin1

nsin2 2③在光的折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的折射率n表示sin大n大sin小n是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的一個物理量，n越大，說明光線偏折越厲害。發(fā)生nc，速度不同例題2.122×108m/s，當(dāng)光線以30°入射角，由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？解：由介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系得又依據(jù)介質(zhì)折射率的定義式得r為在空氣中光線、法線間的夾角即為所求．i為在介質(zhì)中光線與法線間的夾角30°．由(1)、(2)兩式解得：r=45°．→紫的彩色光帶〔留意：不同介質(zhì)中，光的頻率不變?！尘毩?xí)：1、如下圖，平面鏡AB水平放置，入射光線PO與AB夾角為30°，當(dāng)AB轉(zhuǎn)過20°角至A′B′位置時，以下說法正確的選項是 ( )A．入射角等于50°B．入射光線與反射光線的夾角為80°C．反射光線與平面鏡的夾角為40°D．反射光線與AB60°2、一束光從空氣射入某種透亮液體，入射角40°，在界面上光的一局部被反射，另一局部被折射，則反射光線與折射光線的夾角是 ( )A．小于40° B．在40°與50°之間C．大于140° D．在100°與140°與間3、太陽光沿與水平面成30°角的方向射到平面鏡上，為了使反射光線沿水平方向射出，則平面鏡跟水平面所成的夾角可以是 ( )A．15° B．30° C．60° D．105°學(xué)問點：2、測定玻璃的折射率〔試驗、探究〕1．試驗的改進：找到入射光線和折射光線以后，可以入射點O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO、OO′〔或OO′的延長線〕CDC、DNN′做垂線，交于點，則易得：=2．試驗方法：插針法例題：光線從空氣射向玻璃磚，當(dāng)入射光線與玻璃磚外表成30°角時，折射光線與反射光線恰好垂直，則此玻璃磚的折射率為 ( )A．2 B．3 C．2 D．32 3練習(xí)：1n＝2θ1，求：θ1＝45o時，折射角多大？2n＝2θ1θ1多大時，反射光線和折射光線剛好垂直？〔1〕300〔2〕arctan 2其次節(jié)全反射學(xué)問點：光的全反射3、為了測定水的折射率，某同學(xué)將一個高32cm，底面直徑24cm的圓筒內(nèi)注滿水，如下圖，這時從P點恰能看到筒底的A點．把水倒掉后仍放在原處，這PB點，BC18cm．由以上數(shù)據(jù)計算得水的折射率為多少?其次節(jié)全反射學(xué)問點：光的全反射i越大，折射光線越來越弱，反射光越來越強。1〕全反射：密介質(zhì)。留意：光疏和光密介質(zhì)是相對的。全反射是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射光線消逝〔γ=900〕，只剩下反射光線的現(xiàn)象。發(fā)生全反射的條件：①光必需從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)②入射角必需大于〔或等于〕臨界角臨界角sinc 1n應(yīng)用①全反射棱鏡原理：如圖條件：玻璃折射率大于1.4優(yōu)點：比平面鏡反射時失真小②光導(dǎo)纖維：折射率大的內(nèi)芯、折射率小的外套 P71光導(dǎo)纖維P72做一做時間計算中留意光的路程不是兩地距離及光在介質(zhì)中的速度不是光速③海市蜃樓：沙漠：倒立虛像；海洋：正立虛像例題：ABCD1.5的玻璃磚，將其放在空氣中，一束θABP點上，AD=2AP，求：AD面上，θ的最小值是多少；ADAD面上發(fā)生全反射，θ的取值范圍是多少?！?〕arcsin3 5 〔2〕arcsin3 5≤θ≤arcsin 510 10 2練習(xí)：1、光導(dǎo)纖維的內(nèi)部構(gòu)造由內(nèi)芯和外套組成，它們的材料不同，光在內(nèi)芯中傳播，則( )A．內(nèi)芯的折射率比外套大，光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B．內(nèi)芯的折射率比外套小，光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C．內(nèi)芯的折射率比外套小，光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D．內(nèi)芯和外套的折射率一樣，外套的材料韌性較強，起保護作用2、自行車的尾燈承受了全反射棱鏡的原理，在夜間騎車時，從后面開來的汽車，假設(shè)尾燈的縱截面圖如下圖，則汽車燈光應(yīng)從A．左側(cè)射入在尾燈右側(cè)發(fā)生全反射B．左側(cè)射入在尾燈左側(cè)發(fā)生全反射A．左側(cè)射入在尾燈右側(cè)發(fā)生全反射B．左側(cè)射入在尾燈左側(cè)發(fā)生全反射C．右側(cè)射入在尾燈右側(cè)發(fā)生全反射D．右側(cè)射入在尾燈左側(cè)發(fā)生全反射n213、一潛水員在水深為h的地方向水面觀看時，覺察整個天空及遠處地面的景物均呈現(xiàn)在水面處的一圓形區(qū)域內(nèi)。水的折射率為nn21n21A．nh B．n21n第三節(jié)光的干預(yù)

h D． h學(xué)問點：光的干預(yù)1〕光的干預(yù)現(xiàn)象：是波動特有的現(xiàn)象，由托馬斯?楊首次觀看到。在雙縫干預(yù)試驗中，條紋寬度或條紋間距：LxdL：屏到擋板間的距離，d：雙縫的間距，：光的波長，△：相鄰亮紋〔暗紋〕間的距離圖象特點：〔λ最大〕明、暗條紋最寬，紫光明、暗條紋最窄。白光干預(yù)圖象中心明條紋外側(cè)為紅色。2〕光的顏色、色散A、薄膜干預(yù)〔等厚干預(yù)〕：〔或暗〕條紋上所對應(yīng)薄膜厚度完全相等。λ的光做試驗，條紋間距不同單色光在肥皂膜上〔上薄下厚〕形成水平狀明暗相間條紋B、薄膜干預(yù)中的色散⑴、各種看起來是彩色的膜，一般都是由于干預(yù)引起的⑵、原理：膜的前后兩個面反射的光形成的⑶、現(xiàn)象：同一厚度的膜，對應(yīng)著同一亮紋〔或暗紋〕白光入射形成彩色條紋。C、折射時的色散⑴光線經(jīng)過棱鏡后向棱鏡的底面偏折。折射率越大，偏折的程度越大光，波長越來越短、折射率越來越大、波速越來越慢條紋數(shù)較少。〔白光入射為彩色條紋〕。〔典例：泊松亮斑〕共同點：同等條件下，波長越長，條紋越寬影片，晶體的檢測，玻璃反光〔叫做透振方向〕，只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片。變。偏振片時要弱。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂直時，透射光的強度最弱，幾乎為零。⑶只有橫波才有偏振現(xiàn)象。EE的振動稱為光振動。〔如太陽、電燈等〕直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大局部光，都是偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，假設(shè)光入射的方向合90°，這時，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向相互垂直?！财窕较蚨佳赝环较?5°〕、立體電影〔左眼偏振片的偏振化方向與左面放像機上的偏振化方向一樣，右眼偏振片的偏振化方向與右面放像機上的偏振化方向相同〕在雙縫干預(yù)試驗中保持狹縫間的距離和狹縫到屏的距離都不變，用不同的色光照耀時，則以下表達正確的選項是( )A．紅光的干預(yù)條紋間距最大 B．紫光的干預(yù)條紋間距最大C．紅光和紫光干預(yù)條紋間距一樣大 會消滅白色干預(yù)條紋練習(xí)：1、薄膜干預(yù)條紋產(chǎn)生的緣由是 ( )A．薄膜內(nèi)的反射光線和折射光線相互疊加B．同一束光線經(jīng)薄膜前后兩外表反射后相互疊加C．入射光線和從薄膜反射回來的光線疊加紋是波峰和波峰疊加而成，暗條紋是波谷與波谷疊加而成2、下面有關(guān)光的干預(yù)現(xiàn)象的描述中，正確的選項是 ( )A．在光的雙縫干預(yù)試驗中，將入射光由綠光改為紫光，則條紋間隔變寬B．白光經(jīng)肥皂膜前后外表反射后，反射光發(fā)生干預(yù)形成彩色條紋C．在光的雙縫干預(yù)試驗中，假設(shè)縫S1射入的是綠光，S2射入的是紫光，則條紋是彩色的D．光的干預(yù)現(xiàn)象說明光具有波動性〔只能通過紅光〕和藍色濾光片〔只能通過藍光〕擋住，則在光屏上可以觀看到()A．紅色和藍色兩套干預(yù)條紋的疊加B．紫色干預(yù)條紋〔紅色和藍色疊加為紫色〕C．屏上兩種色光疊加，但不會消滅干預(yù)條紋首次觀看到。第四節(jié)試驗：用雙縫干預(yù)測量光的波長學(xué)問點首次觀看到。第四節(jié)試驗：用雙縫干預(yù)測量光的波長學(xué)問點:楊氏干預(yù)光的干預(yù)現(xiàn)象：是波動特有的現(xiàn)象，由托馬斯楊在雙縫干預(yù)試驗中，條紋寬度或條紋間距：LxdL：屏到擋板間的距離，d：雙縫的間距，：光的波長，△：相鄰亮紋〔暗紋〕間的距離圖象特點：中心為明條紋，兩邊等間距對稱分布明暗相間條紋。紅光最大〕明、暗條紋最寬，紫光明、暗條紋最窄。白光干預(yù)圖象中心明條紋外側(cè)為紅色。例題：〔1〕在“用雙縫干預(yù)測光的波長”試驗中，裝置如圖1所示，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、② 、③ 、④ 、⑤遮光筒、⑥ 某種單色光，為增加相鄰亮紋間距，可實行 或 的方法。將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊，2所示。6條亮紋中心對齊，登記此時圖3中手輪上的示數(shù) 求得相鄰亮紋的間距Δx為 mm。0.7m，則所測紅光的波長為 nm。濾光片，單縫，雙縫，光屏，減小雙縫間距，增大雙縫到光屏的距離〔2〕2.320，13.870〔3〕3970練習(xí)：1、在雙縫干預(yù)試驗中，波長＝550nm的單色平行光垂直入射到縫間距d＝2×10-4m的雙縫上，屏到雙縫的距離D＝2m．求：中心明紋兩側(cè)的兩條第10級明紋中心的間距；m、折射率為n＝1.58的玻璃片掩蓋一縫后，零級明紋將移到原來的第幾級明紋處？(1nm=10-9m)解：(1) x＝20D/d 2分＝0.11m 2分(2)掩蓋云玻璃后，零級明紋應(yīng)滿足1 0 (n－1)e＋r＝r 設(shè)不蓋玻璃片時，此點為第k1 －2 r r＝k 2－2 所以 =kk＝(n－1)e/＝6.96≈7零級明紋移到原第7級明紋處 2分2、在雙縫干預(yù)試驗中，雙縫與屏間的距離D＝1.2m，雙縫間距d＝0.45mm，假設(shè)測得屏上干預(yù)條紋相鄰明條紋間距為1.5mm，求光源發(fā)出的單色光的波長．解：依據(jù)公式 x＝kD/d相鄰條紋間距 x＝D/d則 ＝dx/D 3分＝562.5nm． 3、如所示，在雙縫干預(yù)試驗中，A、B、C為光屏上消滅的三條相鄰的明條紋S1CBAS2的位置，由雙縫S1和S2S1CBAS2C．3第五節(jié)光的衍射學(xué)問點：光的衍射紋數(shù)較少。〔白光入射為彩色條紋〕。〔典例：泊松亮斑〕共同點：同等條件下，波長越長，條紋越寬用平行的單色光垂直照耀不透亮的小圓板，在圓板后面的屏上覺察圓板陰影中心有一個亮斑，陰影外面有一圈一圈明暗相間的條紋，這是光的( )A．干預(yù)現(xiàn)象 射現(xiàn)象C．色散現(xiàn)象 D．反射現(xiàn)象用紅光進展雙縫干預(yù)試驗時(縫極窄)，假設(shè)用不透光的紙遮住一個縫，則屏上消滅( )A．一片黑暗 B．一片紅光C．原干預(yù)條紋外形不變，但亮度減弱 間的條紋關(guān)于光的干預(yù)和衍射，以下說法正確的選項是 ( )A．形成緣由完全一樣油層在陽光照耀下消滅的彩色條紋是光的干預(yù)現(xiàn)象C．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象D．激光防偽標(biāo)志看起來是彩色的，這是光的干預(yù)現(xiàn)象讓太陽光垂直照耀到一塊遮光板上，板中間有一個可以自由收縮的三角形孔，當(dāng)此孔漸漸縮小直至閉合的過程中，在孔后的屏上將先后消滅( )A．由大到小的三角形光斑，直到消逝消逝第六節(jié)光的偏振學(xué)問點：光的偏振片，晶體的檢測，玻璃反光〔叫做透振方向〕，只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片。變。偏振片時要弱。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂直時，透射光的強度最弱，幾乎為零。⑶只有橫波才有偏振現(xiàn)象。EE的振動稱為光振動?！踩缣?、電燈等〕直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大局部光，都是偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，假設(shè)光入射的方向合90°，這時，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向相互垂直。〔偏振化方向都沿同一方向45°〕、立體電影〔左眼偏振片的偏振化方向與左面放像機上的偏振化方向一樣，右眼偏振片的偏振化方向與右面放像機上的偏振化方向相同〕例題：在垂直于太陽光的傳播上前后各放置兩個偏振片P和Q，在Q的后面放一光屏，則( )P，屏上的光的亮度不變P，屏上的光的亮度時強時弱Q，屏上的光的亮度不變Q，屏上的光的亮度時強時弱1、將兩個偏振片緊靠在一起，把它們放在一盞燈前面，沒有光通過；假設(shè)180o，在旋轉(zhuǎn)過程中將會消滅( )A．透過偏振片的光的強度先增加，后又減弱到零C．透過偏振片的光的強度始終增加D．透過偏振片的光的強度先增加，后減弱，再增加2、關(guān)于縱波和橫波，以下說法正確的選項是 ( )A．都可以產(chǎn)生偏振現(xiàn)象 B．只有橫波可以產(chǎn)生偏振現(xiàn)象C．只有縱波可以產(chǎn)生偏振現(xiàn)象 偏振現(xiàn)象說明光是橫波，P是一偏振片，P的透振方向〔如圖中箭頭所示〕豎直，以下四種入射光束中，能在P的另一側(cè)觀看到透射光的是 ( )A．太陽光B．沿豎直方向振動的偏振光C．沿水平方向振動的偏振光45o角的偏振光學(xué)問點：光的顏色、色散A、薄膜干預(yù)〔等厚干預(yù)〕：〔或暗〕條紋上所對應(yīng)薄膜厚度完全相等。的光做試驗，條紋間距不同單色光在肥皂膜上〔上薄下厚〕形成水平狀明暗相間條紋B、薄膜干預(yù)中的色散⑴、各種看起來是彩色的膜，一般都是由于干預(yù)引起的⑵、原理：膜的前后兩個面反射的光形成的⑶、現(xiàn)象：同一厚度的膜，對應(yīng)著同一亮紋〔或暗紋〕白光入射形成彩色條紋。C、折射時的色散⑴光線經(jīng)過棱鏡后向棱鏡的底面偏折。折射率越大，偏折的程度越大光，波長越來越短、折射率越來越大、波速越來越慢例題：一束紅光和一束紫光以一樣的入射角沿CO方向入射半圓形玻璃磚的下OA，OB方向射出，如下圖，則以下說法中正確的選項是( )B．OB是紅光，穿過玻璃磚的時間較短C．OA是紫光，穿過玻璃磚的時間較長是紫光，穿過玻璃磚的時間較短練習(xí)：1、如下圖，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，以下說法正確的選項是( )A．紅光的偏折最大，紫光的偏折最小B．紅光的偏折最小，紫光的偏折最大C．玻璃對紅光的折射率比紫光大D．玻璃中紫光的傳播速度比紅光大1 nn1 ( )．＜n n．＜＜1 2＜

，a為紅光，b為藍光．n．1C．n

n，a為藍光，b為紅光2＞n，a為紅光，b為藍光 a21 2．＞D n n．＞1

，a為藍光，b為紅光 b，一束復(fù)色可見光射到置于空氣中的平板玻璃上，穿過玻璃后從下外表射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光，則 ( )Aa光的折射率較大abB．a(chǎn)光在玻璃中傳播的速度較大C．b光的頻率較大D．b光