高三物理光学复习.ppt

光的反射和折射,小孔成像,光的直线传播,实例：,光的反射,规律：光的反射定律,应用：平面镜及其成像特点,光的折射,规律：光的折射定律,全反射,应用：,棱镜,色散,光谱,影的形成：日食、月食,光学,实例：小孔成像、影的形成、日食和月食,、光沿直线传播的条件：在同种均匀介质中，光沿直线传播。,习题,（1）规律：反射定律：,反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。,2、光的反射,注意：法线垂直界面；法线是入射光线、反射光线的角平分线；光路的可逆性；沿法线入射，光线原路返回。,平面镜成像特点？,是等大的、正立的虚像，像与物关于平面镜对称。,（3）应用：平面镜成像及其特点,做平面镜成像光路图的技巧：,根据平面镜成像有对称性的特点，确定像的位置，再补画光路图。注意：镜后的反向延长线要画成虚线，虚像用虚线画。,（2）分类：镜面反射和漫反射(课件),镜面反射和漫反射都遵守反射定律。,练习,3、光的折射(课件),（1）规律：折射定律：,射光线和入射光线和法线在同一平面上，折射光线和入射光线分局在法线的两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦值成正比。,（2）折射率：,表示光从一种介质进入到另一种介质偏折性能的物理量。,折射光路也是可逆的,练习,结束,谢谢！,退出,物,小孔,现象：成倒立的实像,证明了光沿直线传播,小孔成像原理图,在本影区看到日全食,在半影1、半影2看到日偏食,在半影3看到日环食,本影,本影、半影及日食的形成,在半影区不会产生月食；没有月环食。,当月亮部分进入地球的本影区时，形成月偏食；,当月亮全部进入地球的本影区时，形成月全食；,地,月食的形成,习题,1关于日食和月食，下列说法中正确的是(A)在月球的本影区里可看到日全食(B)在月球的半影区里可看到日偏食(C)在月球进入地球的半影区时，可看到月偏食(D)在月球完全进入地球的本影区时，可看到月全食,习题,2、如图所示,在距竖直墙MN左侧一段距离的A点有一小球,在球的左边、紧靠小球处有一固定的点光源S.给小球一向右的水平初速度,当小球在空中做抛运动时,在小于碰墙以前,它在墙上的影子由上而下的运动是()(A)匀速直线运动(B)自由落体运动(C)变加速直线运动(D)初速为零的匀加速直线运动,加速度a小于重力加速度g,根据相似三角形：,所以，h与t成正比，影作匀速直线运动,解题过程:,习题,3、卡文迪许扭秤是用来测定万有引力恒量的重要仪器，为了观察悬挂的石英丝发生的微小扭转形变，卡文迪许采用了光放大的原理，图中悬挂在石英丝下端的T形架的竖直杆上装一块小平面镜M，M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上（圆弧的圆心即在M处）。已知尺距M为2m，若反射光斑在尺S上移动2cm，则平面镜M转过的角度是_rad。,镜面反射的特点：镜面反射不改变光束性质；入射光线不变，平面镜转过角，反射光线转过2角。,习题,4、如图所示，任意一条光线射向夹角为的两平面镜的相对镜面上，相继经两镜面反射后，最后射出线与最初入射线的方向间夹角应为()(A)(B)2(C)3(D)4,习题,5、如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面镜可看到AB完整像的范围。,解：先根据对称性作出AB的像AB，分别作出A点、B点发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们的公共区域（交集）。就是能看到完整像的范围。,习题,6、半径为R的透明介质半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两条平行单色红光与底面垂直射向圆柱面，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，AOB=60。已知介质对红光的折射率n=。求两条光线经圆柱体底面折射后的交点与圆心O点的距离d。若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？,习题,7图中广口瓶内盛满水，沿瓶口边竖直插入瓶内的直尺上与水面相齐的C点读数为15.00cm，从图中D处水面看到的，应与21.00cm刻度线S的反射光所成像相重叠的、水中直尺上的刻度是_cm(已知瓶口8.00cm，水中光速为2.25108m/s)。,习题,8为了从军事工事内部观察外界目标，在工事壁上开一长方形孔，设工事壁厚d=34.64cm，孔的宽度L=20cm，孔内嵌入折射率为n=的玻璃砖，如图所示，试问：(1)嵌入玻璃后，工事内部人员观察到外界的视野有多大张角？(2)要想使外界180范围内的物体全能被观察到，应嵌入折射率为多大的玻璃砖？,习题,9、如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以=45的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。求：该激光在光导纤维中的速度v是多大？该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？,解题过程:,解：,由n=c/v可得v=2.1108m/s,由n=sin/sinr可得光线从左端面射入后的折射角为30，射到侧面时的入射角为60，大于临界角45，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面。由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=2.710-8s。,习题,10、光导纤维是一种比头发还细的玻璃丝，这种玻璃丝分为内外两层（芯线和包层），芯线的折射率比包层的折射率_。海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的，原因是海面上的下层空气的折射率比上层_；在沙漠中也会看到“海市蜃楼”现象，原因是接近沙面的空气层比上层空气的折射率_。,“海市蜃楼”现象,习题,11、如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是()A.n1n2，a为红光，b为蓝光D.n1n2，a为蓝光，b为红光,全反射棱镜,横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o（下图1）或180o（下图2）。要特别注意两种用法中光