1、要点一对折射率的理解1.折射率是用光线从真空斜射入介质，入射角正弦与折射角正弦之比定义的，由于光路可逆，入射角、折射角随光路可逆而“换位”。因此，在应用时折射率可记忆为(真空角为真空中光线与法线的夹角，介质角为介质中的光线与法线的夹角)。2.折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v=。sin(sinn 真空角)(介质角)nc3.折射率的大小不仅与介质本身有关，还与折射光的频率有关：同一种介质，对频率大的光折射率大，对频率小的光折射率小。4.同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变。(1)m/s(2)(3)当入射角增大或减小时，折射率不变。介质的折
2、射率取决于介质的光学性质和光的频率，与光的入射角和折射角无关，所以当入射角增大或减小时，折射率不变。1.光线以60的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c=3.0108 m/s)(1)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；(2)当入射角变为45时，折射角变为多大？(3)当入射角增大或减小时折射率是否发生变化？请说明理由。【答案】体验应用66arcsin8103 3要点二平行玻璃砖与三棱镜比较类别项目平行玻璃砖三棱镜结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过玻璃棱镜光线经两次折射后，出射光线向棱
3、镜底面偏折偏转情况讨论侧移d的大小取决于平行砖的厚度h、平行砖介质的折射率n和光线的入射角1，偏折角跟棱镜的材料有关。折射率越大，偏折角越大。因同一介质对各种色光的折射率不同，所以各种色光的偏折角也不同，形成色散现象成像特点通过平行玻璃砖看物体时看到的都是物体的虚像隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向棱镜的顶角方向偏移应用实例测定玻璃的折射率全反射棱镜，可改变光的行进方向)sincos1(sin12211nhd2.一块厚为d的水平玻璃板，光线以入射角1射入，试求从玻璃射出光线的侧移量D为多少？【答案】体验应用)sincos1(sin12211ndD1.相干光源的获得光的干涉条件是两列光波
4、的频率相同、振动方向相同和相位差恒定。形成相干波源的方法是设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等)。图3.4-4-2中的四个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图，相邻亮(暗)条纹之间的距离x=(l/d)。要点三 对光的干涉的理解图3.4-4-22.如何理解光的干涉现象中“加强”和“减弱”点若波叠加区域中某点P，两列光波路程差r=n(n=0,1,2,3,)，S1波源发的光传到P点是波峰，S2波源发的光传到P点也是波峰，P点位移是两列波产生的位移之和，即P点位移最大，经过T/4，两列光波传到P点的位移都是零，P点合位移为零，振动
5、方向向负方向，再过T/4，两列波的波谷同时传到P点，使P点位移为负向最大值，大小为两列波的振幅之和由此可见，加强点是以大振幅时刻振动着，其位移时刻变化。不能错误地认为质点总处于波峰或波谷。同理分析，若某点Q,r=n+/2(n=0,1,2,3,)，两列波引起该质点振动情况始终相反，其振幅为两列波振幅之差的绝对值。3.双缝干涉中条纹间距和位置的判断方法(1)影响条纹间距的因素：相邻亮纹或相邻暗纹的间距x与双缝到屏的距离l成正比，与两狭缝之间距离d成反比，与光的波长成正比，即x=(l/d)。(2)单色光颜色、频率、波长的关系：光的颜色由频率决定，光的频率由光源决定，在可见光中红光频率最低，紫光频率最
6、高，真空中各色光光速相同，由c=知，真空中红光波长最大，紫光最小。综合以上各点可知：为了观察到清晰的干涉图样，必须使双缝距离d小到与波长相当，且使l d。同样条件下，红光的干涉条纹间距最大，紫光最小。这就是白光干涉条纹中央为白色，两边出现彩色光带的原因。3.如图3.4-4-3所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则()A.P和P1仍为亮点B.P为亮点，P1为暗点C.P为暗点，P1为亮点D.P、P1均为暗点B体验应用
7、图3.4-4-3【例1】图3.4-4-4是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上。照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm。若已知水的折射率为n=4/3，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h。(结果保留两位有效数字)热点一光的折射图3.4-4-4图3.4-4-5【答案】2.1 m【解析】设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长为L，由全反射公式得nsin=sin90由几何关系sin=，R/r=L/l得取L=2.2 m，解得h=2.1 m(1.62.6 m都算对)22hRR21 LLhnr
8、ll【例2】一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图3.4-4-6为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水的折射率为4/3，求sin的值。热点二全反射图3.4-4-6【解析】当光线在水面发生全反射时，有sinC=当光线从左侧射入时，由折射定律联立式，代入数据可得sin=。【答案】3737n1nC)2sin(sin【例3】图3.4-4-7中为“双棱镜干涉”实验装置，其中S为单色光源，A为一个顶角略小于180的等腰三角形棱镜，P为光屏。S位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行。调节光路，可在屏上观察到干涉条纹。这是由于光源S发出的光经棱镜作用后，相当于在没
9、有棱镜时，两个分别位于图中S1和S2位置的相干波源所发出的光的叠加。(S1和S2的连线与棱镜底边平行)已知S1和S2的位置可由其他实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是_，_和_。热点三光的干涉【解析】根据“双缝干涉测波长”的实验可知需要测量的物理量为S1与S2间的距离，S1(或S2)与光屏间的距离，干涉条纹间距。图3.4-4-7S1与S2间的距离S1(或S2)与光屏间的距离干涉条纹间距【例4】(2011泰州模拟)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图3.4-4-8所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生
10、的条纹即可以判断细丝粗细的变化()A.这里应用的是光的衍射现象B.这里应用的是光的干涉现象C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细热点四光的衍射图3.4-4-8【解析】本题为光的衍射现象在工业生产中的实际应用，考查光的衍射现象，若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显。通过观察屏上条纹的变化情况，从而检测抽制的丝的情况，故选A、D。A D【例5】如图3.4-4-9所示，P是一偏振片，P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45角振动的光热点五光的偏振【解析】太阳光是自然光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向一致的光能通过，在P的另一侧观察到透射光，选项A正确；沿竖直方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向一致，故能在P的另一侧观察到透射光，选项B正确；沿与竖直方向成45角振动的光，一部分与透振方向一致的光能透过，在P的另一侧也能观察到透射光，选项D正确；沿水平方向振动的光与透振方向垂直，不能透过偏振片P，故在P的另一侧不能观察到透射光，选项C不正确。A B D图3.4-4-9