1、-1-本章整合-2-本章整合 知识网络 核心归纳 光 光的反射 现象规律:反射定律 光的折射 现象规律:折射定律折射率:=sin 1sin 2(定义)=(本质)实验:测定玻璃砖的折射率 光的全反射 条件 光密介质光疏介质入射角 临界角 临界角的计算 sin=1全反射的应用:全反射棱镜 光导纤维 -3-本章整合 知识网络 核心归纳 光 双缝干涉 条件:两列波频率相等、相位差恒定、振动情况相同干涉图样:单色光是明暗相间、均匀分布的条纹。明暗条纹的产生条件:若光程差 =,出现明条纹;若光程差 =(2+1)2,出现暗条纹(=0,1,2,)条纹间距:=实验:用双缝干涉测光的波长 光的衍射 发生明显衍射的
2、条件:孔或障碍物的尺寸可以与光的波长相比拟,甚至比光的波长更小衍射图样:中央条纹最宽,两侧条纹变窄,条纹间距不相等单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射的特点 光的偏振 偏振光与自然光的区别获取偏振光的两种方式 用偏振片让反射光与折射光垂直,则它们都成为偏振光 偏振现象说明光是横波 光的色散:把复色光分开成单色光的现象激光 特点:相干性、平行度好、亮度高应用:传播信息,激光测距,光储存,医疗,全息照相 -4-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题一 光的折射、全反射现象的分析计算1.正确、灵活地理解应用折射率公式(1)折射率公式为 n12=sin 1sin 2(1 为真空中的入射角,2 为某
3、介质中的折射角)。根据光路可逆原理,入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的。我们可以这样来理解、记忆:n=sin 1(空气)sin 2(介质)1=sin 1(介质)sin 2(空气)。(2)对临界角的理解:光线从介质进入真空或空气,2=90时,发生全反射,此时的入射角 1(介质)叫临界角 C。由1=sin 1(介质)sin 2(空气)=sin C,可得临界角 C。-5-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 2.折射率与光的频率的关系同一介质中,频率越大的光折射率越大。同一介质对紫光折射率大,对红光折射率小。3.折射率与光速及波长的关系n=0,同一介质中,频率大的光,速度小,波长短
4、。4.全反射的条件光从光密介质射入光疏介质,且入射角大于或等于临界角。-6-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题训练 1如图所示 ABC 是一个足够大的直角棱镜主截面的一部分,A为直角。今有一细束单色光 PO 以和 BA 成 30角的方向入射在 AB 侧面上的 O 点,要使此束光线经 AB 和 AC 两界面折射后最终能从 AC 面射出,棱镜介质对该单色光的折射率应当小于()A.43 B.3C.72D.1.5-7-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 解析:射到 AC 面上的光恰好发生全反射时,其临界光线如图所示,则 sin C=1,又因为n=sinsin,i=60,由几何
5、关系得 r+C=90,则 sin r=cosC=1-12,代入 n=sinsin,解得 n=72,选项 C 正确。答案:C-8-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题训练 2红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等,水对红光的折射率为43,红光的频率为 4.01014 Hz,求绿光在真空中的波长和频率。解析:根据光在真空中有 c=0f,知红光在真空中的波长 0 红=红=3.01084.01014 m=3410-6 m光在介质中有 v=f,且 v=,得红光在水中的波长 红=红=红红=0 红红=3410-643m=91610-6 m根据题设,知绿光在真空中的波长0 绿=91610-6
6、m=5.62510-7 m,绿光的频率f 绿=0 绿=3.01085.62510-7 Hz5.331014 Hz。答案:5.62510-7 m 5.331014 Hz-9-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题二 对光的干涉、衍射的理解及应用1.干涉和衍射的比较 干涉 衍射 现象 在光重叠区域出现加强或减弱的现象 光绕过障碍物偏离直线传播的现象 产生条件 两束光频率相同、相位差恒定 障碍物的孔的尺寸与波长差不多或小得多 典型实验 杨氏双缝实验、薄膜干涉 单缝衍射(圆孔衍射、不透明圆盘衍射)图样特点 中央明纹,两边等间距分布的明暗相间条纹 中央明纹最宽最亮,两边不等间距分布的明暗相间
7、条纹 应用 检查平面,增透膜 测定波长(光栅)-10-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 2.波长对条纹间距的影响无论双缝干涉还是单缝衍射,所形成的条纹间距和宽度都随波长的增加而增大,对于双缝干涉,相邻明条纹或暗条纹间距为 x=。3.对干涉与衍射本质的理解光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果。从本质上讲,衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理。在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。2.波长对条纹间距的影响无论双缝干涉还是单缝衍射,所形成的条纹间距和宽度都随波长的增加而增大,对于双缝干涉,相邻明条纹或暗条纹间距为 x=。3.
8、对干涉与衍射本质的理解光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果。从本质上讲,衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理。在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。-11-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题训练3在水面下同一深度处有红光和紫光两个点光源,能分别发出红光和紫光。当它们发光时,在水面上看到红光照亮的水面区域面积大于紫光照亮的水面区域面积,则两种光()A.水对红光的折射率比对紫光的折射率大B.在水中传播时,红光的传播速度大于紫光的传播速度C.在空气中,紫光更容易发生明显的衍射现象D.用同一装置进行双缝干涉实验,红光的相邻亮条纹间距较大解析:由题意可知,红光发生全反射时的临界角大于紫光,水对红光的折射率比对紫光的折射率小,由 v=可知,水中红光的速度大于紫光,选项 A 错误,B 正确;红光波长长,更容易发生明显的衍射现象,由 x=知,红光相邻亮条纹间距大,选项 C 错误,D 正确。答案:BD
