沪科版选修34 第四章 光的波动性 章末总结 课件（29张）.pptVIP

第4章 章末总结 内容索引 知识网络构建 重点题型探究 当堂达标检测 知识网络构建 明条纹 光程差 l k 0 1 2 3 暗条纹 光程差 l 2k 1 k 1 2 3 条件 两列频率相同 相位差恒定 振动情况相同的光实验装置 干涉图样 单色光是 的条纹 光的波动性 光的干涉 双缝干涉 明暗条纹的产生条件 条纹间距 x 实验 用双缝干涉仪测定光的波长 双缝干涉仪 明暗相间 均匀分布 k 薄膜干涉及应用 发生明显衍射的条件 孔或障碍物的尺寸 衍射图样 单色光是 的条纹 与干涉图样进行区分 实例 偏振光与自然光的区别偏振现象说明光是横波应用 立体电影 液晶显示屏 单缝衍射 光的波动性 光的衍射 光的偏振 可以与光的波长相 比甚至比光的波长还要小 明暗相间 非均匀分布 圆孔衍射 泊松亮斑 光的全反射 条件 1 光从光 介质射入光疏介质 2 入射角 临界角临界角c的计算公式 c arcsin 现象 光从一种介质进入另一种介质时 传播方向发生变化 入射角 折射角 折射率n 折射定律n 光的波动性 光的折射 折射定律 实验 测定玻璃的折射率 全反射棱镜光纤通信 全反射的应用 大于等于 密 光的波动性 激光 特点 相干性好 单色性好 平行度好 亮度高应用 光纤通信 激光测距 激光雷达 医疗 读盘 切割金属 激光育种等 重点题型探究 一 光的折射 全反射的综合应用 本专题的核心内容是折射率 解决问题时应围绕着折射率列相关方程 联系几何量和物理量 这里涉及折射率的方程共有全反射时的临界角满足sinc 例1如图1所示 扇形aob为透明柱状介质的横截面 圆心角 aob 60 一束平行于角平分线om的单色光由oa射入介质 经oa折射的光线恰平行于ob 1 求介质的折射率 解析 答案 答案 图1 解析依题意作出光路图 由几何知识可知 入射角i 60 折射角r 30 2 折射光线中恰好射到m点的光线 填 能 或 不能 发生全反射 解析 答案 不能 解析不能 由图中几何关系可知 射到m点的光线的入射角 30 sin30 0 5 故不能发生全反射 二 测折射率的方法 测折射率常见的方法有成像法 插针法 视深法及全反射法 不管哪种方法 其实质相同 由折射定律n 知 只要确定出入射角i及折射角r即可测出介质的折射率 1 成像法原理 利用水面的反射成像和水的折射成像 方法 如图2所示 在一盛满水的烧杯中 紧挨杯口竖直插一直尺 在直尺的对面观察水面 能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像 若从p点看到直尺在水下最低点的刻度b的像b 折射成像 恰好跟直尺在水面上刻度a的像a 反射成像 重合 读出ac bc的长 量出烧杯内径d 即可求出水的折射率 图2 2 插针法原理 光的折射定律 方法 如图3所示 取一方木板 在板上画出互相垂直的两条线ab mn 从它们的交点o处画直线op 使 pon 45 在直线op上的p q两点垂直插两枚大头针 把木板放入水中 使ab与水面相平 mn与水面垂直 在水面上观察 调整视线使p的像被q的像挡住 再在木板s t处各插一枚大头针 使s挡住q p的像 t挡住s及q p的像 从水中取出木板 画出直线st 量出图中的角i r 则水的折射率n sini sinr 图3 3 视深法原理 利用视深公式h h n 方法 在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆 在水面上方吊一根针 如图4所示 调节针的位置 直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合 测出针尖距水面的距离即为杯中水的视深h 再测出水的实际深度h 则水的折射率n h h 图4 4 全反射法原理 全反射现象 方法 在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠 如图5所示 在水面上观察 看到一圆形发光面 量出发光面直径d及水深h 则水的折射率 图5 例2由某种透明物质制成的等腰直角棱镜aob 两腰都为16cm 且两腰分别与ox与oy轴重合 如图6所示 从bo边的c点注视a棱 发现a棱的位置在d点 在c d两点插上大头针 测出c点的坐标为 0 12 d点的坐标为 9 0 由此可以算出该透明物质的折射率为 解析 答案 图6 解析依题意 由于光的折射现象 a的像生成于d 可作出光路图如图所示 由几何关系有 三 折射时的色散现象 同一介质对不同色光的折射率不同 对红光的折射率最小 对紫光的折射率最大 即n红 n橙 n黄 n绿 n蓝 n靛 n紫 例3一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖 经折射分成两束单色光a b 已知a光的频率小于b光的频率 下图哪个光路图可能是正确的 解析 答案 解析由于a光的频率小于b光的频率 a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率 由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同 可判定b正确 当堂达标检测 1 如图7所示 有三块截面为等腰直角三角形的透明材料 图中的 恰好拼成一个正方形棱镜 从e点垂直于边射入的单色光在f处发生全反射 在g h连续发生两次折射后射出 若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1 v2 v3 下列关系式中正确的是 1 2 3 解析 答案 a v3 v1 v2b v2 v3 v1c v3 v2 v1d v1 v2 v3 图7 解析由题图可知在材料 界面上发生全反射 所以n n 而光从材料 进入材料 后 折射角小于入射角 所以n n 再由公式v 知 v1 v2 v3 选项d正确 1 2 3 a 紫光最先消失b 红光最先消失c a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度d 通过同一双缝发生干涉 a光相邻条纹间距小于b光相邻条纹间距 2 如图8 半圆形玻璃砖置于光屏pq的左下方 一束白光沿半径方向从a点射入玻璃砖 在o点发生反射和折射 折射光在光屏上呈现七色光带 a b是其中的两单色光 若入射点由a向b缓慢移动 并保持白光沿半径方向入射到o点 观察到各色光在光屏上陆续消失 下面说法正确的是 解析 答案 图8 1 2 3 解析玻璃对紫光的折射率最大 由sinc 可知 紫光发生全反射的临界角最小 故紫光最先消失 选项a对 b错 由题图可知 玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小 由故a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度 选项c错 由题图可知 玻璃对a光的偏折程度较小 故a光波长较长 若通过同一双缝发生干涉 a光相邻条纹间距大于b光相邻条纹间距 选项d错 1 2 3 3 如图9所示 直角三角形abc为一三棱镜的横截面 a 30 一束单色光从空气射向bc上的e点 并偏折到ab上的f点 光线ef平行于底边ac 已知入射方向与bc的夹角为 30 试通过计算判断