人教版选修34 第十三章　光 章末总结 课件（24张）.ppt

章末总结 第十三章光 内容索引 知识网络梳理知识构建网络 重点探究启迪思维探究重点 知识网络 光 光的反射 反射定律光路可逆 折射定律 入射角 1 折射角 2折射定律 n 折射率与速度的关系n 光的折射 光路可逆实验 测定玻璃的折射率 光 全反射 条件 临界角c的计算公式 sinc 双缝干涉 条件 两列频率 相位差 振动情况的光实验装置 双缝干涉仪干涉图样 单色光是 的条纹明暗条纹的产生条件条纹间距 x 实验 用双缝干涉测量光的波长 光的干涉 光从光密介质射向光疏介质 入射角大于或等于临界角 相同 恒定 相同 明暗相间 间隔均匀 k k 0 1 2 3 薄膜干涉及应用 亮条纹 r 暗条纹 r 光 光的衍射 发生明显衍射的条件 孔或障碍物的尺寸 衍射图样 单色光是明暗 间隔的条纹 与干涉图样进行区分实例 偏振光与自然光的区别偏振光的获得方法 1 用偏振片 2 使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 光的偏振 可以与光的波长相比 甚至比光的波长小 相间 不均匀 单缝衍射 圆孔衍射 泊松亮斑 横波 光 光的色散 光的双缝干涉中的色散光的薄膜干涉中的色散光衍射时的色散光通过三棱镜折射时的色散 特点 应用 光纤通信 激光测距 激光雷达 医疗 光刀 读盘 切割金属 激光育种 激光武器等 激光 相干性好 平行度好 亮度高 重点探究 光的折射和全反射的问题主要有作光路图 折射率的计算 全反射判断 色散及相关计算 在分析解题时 要注意确定临界角 判断是否会发生全反射 1 折射问题的计算 根据折射定律及相应规律 作出光路图 运用有关公式或几何关系进行相应计算 2 用折射定律解释光现象 先画出光路图 正确找出入射角和折射角的大小关系 然后再根据实际情况分析讨论 3 全反射问题 在解释全反射现象或运用全反射原理求解有关实际问题时 首先要注意确定临界角 判断是否满足全反射条件 再根据相关规律及几何关系进行判断或计算 一 光的折射和全反射 例1如图1所示 内径为r 外径为r r的环状玻璃砖的圆心为o 折射率为n 一束平行于对称轴o o的光线由a点进入玻璃砖 到达b点 未标出 刚好发生全反射 求 1 玻璃砖的临界角 答案 解析 图1 答案45 解析由题给条件画出光路图 如图所示 因在b点刚好发生全反射 得c 45 2 a点处光线的入射角和折射角 答案 解析 答案45 30 测折射率常见的方法有成像法 插针法及全反射法 不管哪种方法其实质相同 由折射定律n 知 只要确定了入射角及折射角 即可测出介质的折射率 二 介质折射率的测定 例2学校开展研究性学习 某研究小组的同学根据所学的光学知识 设计了一个测量液体折射率的仪器 如图2所示 在一圆盘上 过其圆心o作两条互相垂直的直径bc ef 在半径oa上 垂直盘面插下两枚大头针p1 p2 并保持p1 p2位置不变 每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中 而且总保持液面与直径bc相平 ef作为界面的法线 而后在图中右上方区域观察p1 p2的像 并在圆周上插上大头针p3 使p3正好挡住p1 p2的像 同学们通过计算 预先在圆周ec部分刻好了折射率的值 这样只要根据p3所插的位置 就可直接读出液体折射率的值 则 图2 1 若 aof 30 op3与oc的夹角为30 则p3处所对应的折射率的值为 答案 解析 2 图中p3 p4两位置哪一处所对应的折射率的值大 答案 解析 p4 解析题图中p4所对应的空气中光线与法线夹角大于p3所对应的空气中光线与法线夹角 所以p4所对应的折射率的值大 3 作ao的延长线交圆周于k k处所对应的折射率的值应为 1 解析因a o k在一条直线上 入射角等于折射角 所以k处所对应的折射率的值应为1 1 产生干涉的条件 两列频率相同 相位差恒定 振动情况相同的光 2 产生亮 暗条纹的条件 1 当 r k 时出现亮条纹 其中k 0 1 2 3 2 当 r 2k 1 时出现暗条纹 其中k 1 2 3 相邻亮 或暗 条纹间距 x 3 干涉图样特点 单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹 白光照射时为彩色条纹 三 光的干涉 4 薄膜干涉 1 薄膜干涉中的条纹是从薄膜前 后两个表面反射的光在光源一侧干涉形成的 2 同一条纹对应薄膜厚度相同 所以用竖直肥皂薄膜做实验 条纹为横条纹 例3如图3所示为双缝干涉实验 甲图为用黄光照射时的结果 a为中央亮条纹 a 为相邻亮条纹 乙图为换用另一种单色光照射的结果 a为中央亮条纹 a 为相邻亮条纹 两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等 以下说法正确的是a 乙图可能是用红光照射 表明红光波长较长b 乙图可能是用蓝光照射 表明蓝光波长较长c 乙图可能是用蓝光照射 表明蓝光波长较短d 乙图可能是用红光照射 表明红光波长较短 答案 解析 图3 解析由题图知甲图中条纹间距大 由 x 可知 在l和d相同的情况下 x大 则 大 x小 则 小 所以乙图中所用单色光波长较短 因蓝光比红光波长短 故选项c正确 1 不同色光的波长和频率不同 由红光到紫光 波长逐渐减小 频率逐渐变大 2 同一种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 3 对于同一个双缝干涉装置 不同色光产生的条纹间距不同 红光的条纹间距最大 紫光的条纹间距最小 四 光的颜色与光的色散 例4 多选 如图4所示 两束单色光a b从水面下射向a点 光线经折射后合成一束光c 则下列说法正确的是a 用同一双缝干涉实验装置分别以a b光做实验 a光的相邻干涉条纹间距大于b光的相邻干涉条纹间距b 在水中a光的速度比b光的速度小c 在水中a光的临界角大于b光的临界角d 若a光与b光以相同的入射角从水射向空气 在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光e a光比b光更容易发生衍射现象 答案 解析 图4 解析由题图知a光的折射率小于b光的折射率 所以a光的频率较小 波长较长 在介质中的速度较大 临界角较大 不易发生全反射 衍射本领较强 据此可判断选项b d错误 c e正确 波长越长 干涉条纹间距越大 选项a正确 解析 针对训练 多选 一复色光中只含有a b两种单色光 用该复色光照射一竖直理想透明薄膜 膜层厚度从零开始 上薄下厚 时 得到如图5所示的干涉图样 若