《第四章 光》课件

第四章光

第1节

光的折射第2节

全反射第3节

光的干涉第5节

光的衍射第4节

实验：用双缝干涉测

量光的波长第6节

光的偏振

激光学习目标1.理解光的折射定律与折射率，能进行相关计算，并知道光疏介质、光密介质的相对性。2.掌握全反射现象、临界角及发生条件，了解全反射棱镜、光导纤维等应用。3.认识光的干涉、衍射现象，理解产生条件、条纹特点及相关规律，会完成干涉实验并计算波长。4.知道光的偏振现象，明确光是横波，能区分自然光与偏振光，了解激光的特点与应用。01第1节

光的折射知识梳理01折射定律知识梳理01折射定律知识梳理02折射率知识梳理02折射率知识梳理02折射率知识梳理02折射率知识梳理02折射率知识梳理02折射率知识梳理02折射率同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题02第2节

全反射知识梳理01全反射知识梳理01全反射知识梳理02全反射棱镜知识梳理03光导纤维知识梳理03光导纤维同步习题同步习题同步习题03第3节

光的干涉知识梳理01光的双缝干涉知识梳理01光的双缝干涉知识梳理01光的双缝干涉知识梳理02干涉条纹和光的波长之间的关系知识梳理03薄膜干涉知识梳理03薄膜干涉知识梳理03薄膜干涉同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题04第4节

实验：用双缝干涉测量光的波长知识梳理01实验思路知识梳理02实验器材知识梳理03实验步骤知识梳理04数据分析知识梳理05误差分析知识梳理06注意事项知识梳理07创新方案：用光传感器做双缝干涉的实验同步习题同步习题同步习题05第5节

光的衍射知识梳理01光的衍射知识梳理01光的衍射知识梳理01光的衍射知识梳理01光的衍射知识梳理01光的衍射知识梳理01光的衍射知识梳理02衍射光栅同步习题同步习题同步习题06第6节

光的偏振激光知识梳理01偏振现象及光的偏振知识梳理01偏振现象及光的偏振知识梳理02偏振现象的应用知识梳理02偏振现象的应用知识梳理03激光的特点及其应用知识梳理03激光的特点及其应用同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题感受高考2023辽宁BD感受高考感受高考2024河南A

感受高考感受高考2024江苏A感受高考感受高考2025浙江A感受高考感受高考2024辽宁A感受高考知识网络体系构建本章知识可分为两部分:第一是几何光学,包括光的折射及全反射等知识;第二是物理光学,包括光的干涉、衍射、偏振现象,以及激光的相关知识。1.通过下图思考关于几何光学的相关内容。2.通过下图思考关于物理光学的相关内容。

重点题型归纳整合一、光的折射、全反射例题1(浙江高三月考)测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示为某种宝石的截面图,∠ACE=∠BDE=∠CED=90°,现使一束红光以入射角60°射到AC边上某点,在CE边中点M发生全反射,并从ED边上N点折射出,其中CE=4mm,EN=2mm,则(

)A.该宝石的折射率n=B.红光从入射到N点射出经历的时间为×10-11sC.调整红光的入射角i,可使光线在ED边上发生全反射D.换成蓝光进行鉴定,光线有可能在ED边上发生全反射根据以上分析可知在P点的折射角等于在ED边上的入射角,根据光路可逆原理可知,一定不会在ED边发生全反射,故C、D错误。答案

B规律方法

1.解决光的折射问题的常规思路(1)根据题意画出正确的光路图。(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角均是光线与法线的夹角。(3)利用折射定律、折射率公式列式求解。2.有关全反射定律的应用技巧(1)首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质,如果是,就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断,如果不是则直接应用折射定律解题。(2)分析光的全反射时,根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关键。(3)当发生全反射时,仍遵循光的反射定律和光路可逆性。变式训练1(四川内江高二期末)如图所示,将一等腰直角棱镜截去一部分使该截面平行于其底面,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。现从M点发出一束平行于底边CD的单色光,从AC边射入棱镜,已知棱镜玻璃的折射率n=,光在真空(空气)中的速度为c,则:(1)光在棱镜中传播的速度是多大?(2)光线进入棱镜后,能否直接从CD边射出?二、几何光学与物理光学的结合例题2(四川高二期末)如图所示,一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光,则这三种单色光中(

)A.c光的频率最小B.在真空中传播的速度的关系是va>vb>vcC.分别通过同一双缝干涉装置产生的条纹的间距是xa>xb>xcD.若a光遇到某障碍物能发生明显的衍射现象,则c光遇到该障碍物不能发生衍射现象解析

由题图可看出,c光的偏折程度最大,a光的偏折程度最小,则可得c光的折射率最大,频率最大,a光的折射率最小,频率最小,故A错误;各种色光在真空中的传播速度都相同,故B错误;a光的频率最小,则波长最长,故由前面的判断可得λa>λb>λc,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ,可判断a、b、c通过同一双缝干涉装置产生的条纹的间距是xa>xb>xc,故C正确;光遇到障碍物均能发生衍射现象,只是发生明显的衍射现象才需要一定的条件,故D错误。答案

C规律方法

几何光学和物理光学(例如干涉、衍射等)的结合点是折射率n和光的频率f,n和f的大小存在对应关系,频率f越大,折射率n越大,再由c=λf找出与波长的关系,由波长关系可联系双缝干涉、光的衍射等现象的应用。如表所示。各种色光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率f小→大折射率n小→大波长(λ=c/f)长→短介质中的波速大→小双缝干涉的条纹间距Δx=λ大→小变式训练2(河北邢台第二中学高二期末)一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为a、b两束,如图所示。涂层的折射率小于玻璃,下列说法正确的是(

)A.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象C.a、b光在涂层表面一定不会发生全反射D.在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距解析

光路图如图所示,在玻璃砖上表面折射时,a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,波长较短,由

知,在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度,但在真空中,a光的传播速度等于b光的传播速度,故A错误;b光的波长较