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,基础梳理,考点探究,随堂演练,第,3,课时光,1/54,一、光反射与折射,1,.,光反射及反射定律,(1),光反射：光从第,1,种介质射到它与第,2,种介质分界面时，一部分光会,_,到第,1,种介质现象。,(2),反射定律：反射光线与入射光线、法线处于,_,内，反射光线与入射光线分别位于法线,_,；反射角,_,入射角。,返回,同一平面,两侧,等于,2/54,2,.,折射现象,光从一个介质斜射进入另一个介质时传输方向发生,_,现象，如图所表示。,改变,3/54,3,.,折射定律,两侧,正比,4/54,4,.,折射率,偏折大,频率,5/54,消失,大于等于,光导纤维,6/54,三、光干涉,1.,产生条件：,两列光,_,相同，振动方向,_,，且含有恒定相位差，才能产生稳定干涉图样。,2,.,杨氏双缝干涉,(1),原理如图所表示,频率,相同,7/54,明暗相间,k,彩色,白色,8/54,3,.,薄膜干涉,(1),定义：光照射到透明薄膜上，从薄膜前后两个表面反射光相互叠加，发生,_,。,(2),干涉图样：单色光照射薄膜时，形成,_,条纹，白光照射薄膜时，形成,_,条纹。,(3),应用：摄影机、望远镜镜头增透膜，检验光学平面平整度。,干涉,明暗相间,彩色,9/54,四、光衍射,1.,发生显著衍射条件,：只有当障碍物尺寸与光波长,_,，甚至比光波长,_,时候，衍射现象才会显著。,2.,衍射条纹特点,(1),单缝衍射和圆孔衍射图样比较：,相差不多,还小,单缝衍射,圆孔衍射,单,色,光,中央为亮且宽条纹，两侧为_条纹，且越靠外，亮条纹亮度_，宽度_,中央是大且亮圆形亮斑，周围分布着_同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹亮度_，宽度_；亮环或暗环间距离随圆孔半径增大而_,明暗相间,越弱,越小,明暗相间,越弱,越小,减小,10/54,白,光,中央为亮且宽白色条纹，两侧为亮度_、宽度_彩色条纹，其中最靠近中央色光是紫光，离中央最远是红光,中央是大且亮白色亮斑，周围是不等间距彩色_,逐步变暗,变窄,同心圆环,(2),泊松亮斑,(,圆盘衍射,),：当光照到,_,(,选填,“,透明,”,或,“,不透明,”,),半径很小小圆盘上时，在圆盘阴影中心出现,_,(,在阴影外还有不等间距明暗相间圆环,),。,不透明,亮斑,11/54,五、光偏振,1.,偏振：,光波只沿,_,方向振动。,2.,自然光：,太阳、电灯等普通光源发出光，包含在垂直于传输方向上沿,_,振动光，而且沿各个方向振动光波,_,都相同，这种光叫做自然光。,3.,偏振光：,在,_,于传输方向平面上，只沿某个特定方向振动光。光偏振证实光是,_,。自然光经过偏振片后，就得到了偏振光。,某一特定,一切方向,强度,垂直,横波,12/54,六、光色散,1.,色散现象,：白光经过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成彩色光谱，如图。,2.,成因,：因为,n,红,n,紫,，所以以相同入射角射到棱镜界面时，红光和紫光折射角不一样，就是说紫光偏折得更显著些，当它们射到另一个界面时，紫光偏折角最大，红光偏折角最,_,。,小,13/54,七、激光,特点,性质,应用,相干性,只有频率_、相位差_、偏振方向_光才是相干光。激光是一个人工产生相干光，含有高度相干性,光纤通信,平行度,激光_非常好，在传输很远距离后仍能保持一定强度,准确测距；读取光盘上统计信息等,高亮度,它能够在很小_和很短_内集中很大_,用激光束切割、焊接；医学上能够用激光做“光刀”；激发核反应等,相同,恒定,一致,平行度,空间,时间,能量,14/54,【思索判断】,1.,不论是折射光路，还是全反射光路，都是可逆,(),2.,光发生反射现象时一定伴伴随折射现象,(,),3.,光从空气射入水中，光传输速度一定增大,(,),4.,折射率跟折射角正弦成正比,(,),5.,只要入射角足够大，就能发生全反射,(,),6.,若光从空气中射入水中，它传输速度一定减小,(,),15/54,16/54,考点一光反射与折射,(,/c),关键点突破,1.,对折射定律了解,17/54,2.,对折射率了解,(1),折射率由介质本身性质和光频率决定，与入射角大小无关。,(2),折射率与介质密度没相关系，光密介质不是指密度大介质。,(3),同一个介质中，频率越大色光折射率越大，传输速度越小。,18/54,典例剖析,【例】,(,多项选择,),(,浙江,10,月选考,),为了从坦克内部观察外部目标，在厚度为,20 cm,坦克壁上开了一个直径为,12 cm,孔，若在孔内分别安装由同一材料制成如图所表示三块玻璃，其中两块玻璃厚度相同。坦克内人在同一位置经过玻璃能看到外界角度范围是,(,),19/54,A.,图甲大于图乙,B.,图甲小于图丙,C.,图乙小于图丙,D.,图乙等于图丙,解析,光在玻璃和空气界面发生折射,，,假设眼睛在左下角观察,，,观察到外界范围比没有玻璃时大。如图所表示,，,当玻璃厚度变小时,(,竖虚线表示玻璃左边位置,),，,观察到外界范围也变小,，,且观察范围与玻璃位置无关,，,只与玻璃厚度相关,，,选项,A,、,D,正确。,答案,AD,20/54,21/54,答案,A,22/54,考点二光全反射,(,/b),关键点突破,1.,对全反射了解,(1),光路可逆：光反射和全反射现象均遵照光反射定律，光路是可逆。,(2),从传输角度了解：光线射向两种介质界面时，往往同时发生反射和折射现象。当入射角等于临界角时，折射角等于,90,，实际上折射光线已经消失了。,(3),从能量角度了解：当光从光密介质射入光疏介质时，在入射角逐步增大过程中，反射光线能量逐步增强，折射光线能量逐步减弱，当入射角等于临界角时，折射光线能量减小到零，恰好发生全反射。,23/54,2,.,全反射应用,(1),解释生活中现象：酷热夏天，远处柏油马路上尤其明亮；海市蜃楼等。,(2),全反射棱镜：截面是等腰直角三角形棱镜。,(3),光导纤维：由内芯和外套两层组成，内芯折射率大于外套折射率。,24/54,典例剖析,【例】,(,多项选择,),(,湖北八校第一次联考,),频率不一样两束单色光,1,和,2,以相同入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所表示，以下说法正确是,(,),A.,单色光,1,频率大于单色光,2,频率,B.,在玻璃中单色光,1,传输速度大于单色光,2,传输速度,C.,可能单色光,1,是红光，单色光,2,是蓝光,D.,不论怎样增大入射角，单色光,1,和,2,都不可能在此玻璃板下表面发生全反射,25/54,答案,AD,26/54,27/54,针对训练,1.,(,台州模拟,),一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，,O,点为该玻璃砖截面圆心，如图所表示中能正确描述其光路是,(,),解析,光束沿玻璃砖半径射向,O,点,，,在界面处入射角大于临界角时,，,发生全反射,，,小于临界角时,，,在空气中折射角大于入射角,，,A,选项正确,，,C,选项错误；当光束由空气射向玻璃砖时,，,由发生全发射条件可知,，,B,选项错误；在玻璃中折射角小于入射角,，,D,选项错误。,答案,A,28/54,答案,D,29/54,考点三光干涉,(,/c),光衍射和偏振,(,/b),关键点突破,1,.,单缝衍射与双缝干涉比较,两种现象,比较项目,单缝衍射,双缝干涉,不一样点,条纹宽度,条纹宽度不等，中央最宽,条纹宽度相等,条纹间距,各相邻条纹间距不等,各相邻条纹等间距,亮度情况,中央条纹最亮，两边变暗,条纹清楚，亮度基本相等,相同点,干涉、衍射都是波特有现象，属于波叠加；干涉、衍射都有明暗相间条纹,30/54,2.,光偏振现象,自然光与偏振光比较,自然光,(,非偏振光,),偏振光,光起源,直接从光源发出光,自然光经过偏振片后光,自然光被界面反射或折射后反射光或折射光,光振动方向,在垂直于光传输方向平面内，光沿一切方向振动，且沿各个方向振动光波强度相同,在垂直于光传输方向平面内，光沿一个特定方向振动,联络,自然光经过偏振片后或被界面反射、折射后就转变为偏振光,31/54,典例剖析,【例】,如图所表示,4,种明暗相间条纹分别是红光、蓝光各自经过同一个双缝干涉仪器形成干涉图样以及黄光、紫光各自经过同一个单缝形成衍射图样,(,黑色部分表示亮条纹,),。在下面,4,幅图中从左往右排列，亮条纹颜色依次是,(,),A.,红黄蓝紫,B.,红紫蓝黄,C.,蓝紫红黄,D.,蓝黄红紫,32/54,答案,B,33/54,针对训练,1.,(,多项选择,),在杨氏双缝干涉试验中，假如,(,),A.,用白光作为光源，屏上将展现黑白相间条纹,B.,用红光作为光源，屏上将展现红黑相间条纹,C.,用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将展现彩色干涉条纹,D.,用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将展现间距不等条纹,34/54,解析,因白光为复色光,，,所以用白光作光源时,，,屏上将展现彩色条纹,，,A,错误；,用红光作光源时,，,屏上将展现红黑相间条纹,，,B,正确；红光、紫光频率不一样,，,因而不能产生干涉,，,C,错误；遮住其中一条狭缝时,，,将产生单缝衍射现象,，,D,正确。,答案,BD,35/54,2.,光偏振现象说明光是横波。以下现象中不能反应光偏振特征是,(,),A.,一束自然光相继经过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光强度发生改变,B.,一束自然光入射到两种介质分界面上，当反射光线与折射光线之间夹角恰好是,90,时，反射光是偏振光,C.,日落时分，拍摄水面下景物，在摄影机镜头前装上偏振滤光片能够使景像更清楚,D.,经过手指间缝隙观察日光灯，能够看到彩色条纹,36/54,解析,在垂直于传输方向平面上,，,沿着某个特定方向振动光是偏振光,，,A,、,B,选项反应了光偏振特征,，,C,是偏振现象应用,，,D,是光衍射现象。,答案,D,37/54,考点四光颜色、色散,(,/b),激光,(,/a),关键点突破,1.,光颜色由光源频率决定，与介质无关，与波长无关，波速由介质和光频率共同决定。,2.,白光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成，七种色光特征差异能够用下表表示出来。,各种色光,红,橙,黄,绿,青,蓝,紫,频,率,小,大,波,长,长,短,折射率,小,大,波速,(,介质中,),大,小,双缝干涉时所产生条纹间距,大,小,薄膜干涉时所产生条纹间距,大,小,经三棱镜折射时偏向角大小,小,大,38/54,典例剖析,【例】,如图，半圆形玻璃砖置于光屏,PQ,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，折射光在白光屏上展现七色光带。若入射点由,A,向,B,迟缓移动，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。在光带未完全消失之前，反射光强度改变以及光屏上最先消失光分别是,(,),A.,减弱，紫光,B.,减弱，红光,C.,增强，紫光,D.,增强，红光,39/54,解析,光线从光密介质到光疏介质,，,入射角增大则反射光强度增强；因紫色光折射率最大,，发生全反射临界角最小，故紫光最先发生全反射，在光屏上最先消失，故选,C,。,答案,C,40/54,针对训练,1.,(,多项选择,),(,宁波模拟,),如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上入射角为,，经折射后射出,a,、,b,两束光线。则,(,),A.,在玻璃中，,a,光传输速度小于,b,光传输速度,B.,在真空中，,a,光波长小于,b,光波长,C.,玻璃砖对,a,光折射率小于对,b,光折射率,D.,若改变光束入射方向使,角逐步变大，则折射光线,a,首先消失,41/54,答案,ABD,42/54,2.(,多项选择,),以下说法正确是,(,),A.,激光可用于测距,B.,激光能量十分集中，只可用于加工金属材料,C.,外科研制,“,激光刀,”,能够有效地降低细菌感染,D.,激光可用于全息摄影，有独特特点,43/54,解析,激光平行度好,，,即使在传输了很远距离之后,，,它仍保持一定强度,，,此特点可用于激光测距,，,选项,A,正确；激光亮度高,，,能量十分集中,，,可用于金属加工、激光医疗、激光美容、激光武器等,，,选项,B,错误；激光含有很高相干性,，,可用于全息摄影,，,因为它统计了光相位信息,，,所以看起来跟真一样,，,立体感较强,，,选项,D,正确；因为激光亮度高、能量大,，,在切割皮肤同时,，,也能杀灭细菌,，,所以选项,C,正确。,答案,ACD,44/54,1.,直线,P,1,P,2,过均匀玻璃球球心,O,，细光束,a,、,b,平行且关于,P,1,P,2,对称，由空气射入玻璃球光路如图所表示，,a,、,b,光相比,(,),A.,玻璃对,a,光折射率较大,B.,玻璃对,a,光临界角较小,C.,b,光在玻璃中传输速度较小,D.,b,光在玻璃中传输时间较短,45/54,答案,C,46/54,2.,关于全反射，以下叙述中正确是,(,),A.,发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱,B.,光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象,C.,光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象,D.,光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象,解析,发生全反射时折射光线能量为零,，,折射光线消失,，,所以选项,A,错误；发生全反射条件是光从光密介质射向光疏介质,，,且入射角大于或等于临界角,，,二者缺一不可,，,所以选项,B,、,D,错误,，,C,正确。,答案,C,47/54,3.,(,多项选择,),抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所表示，激光束越过细丝时产生条纹和它经过遮光板一样宽度窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生条纹即可判断细丝粗细改变，以下叙述中正确是,(,),A.,这里应用是光衍射现象,B.,这里应用是光干涉现象,C.,假如屏上条纹变宽，表明抽制丝变粗,D.,假如屏上条纹变宽，表明抽制丝变细,48/54,解析,因为是激光束越过细丝即绕过障碍物,，,所以是光衍射现象,，,当抽制丝变细时候,，,丝直径较靠近激光波长,，,条纹间距就大,，,A,、,D,正确。,答案,AD,49/54,4.,(,多项选择,),在信息技术迅猛发展今天，光盘是存放信息一个主要媒介。光盘上信息通常是经过激光束来读取。若激光束不是垂直投射到盘,面上，则光线在经过透明介质层时会发生偏折而改变行进方向，如图所表示。以下说法中正确是,(,),50/54,A.,图中光束,是红光,是蓝光,B.,在光盘透明介质层中，光束,比,传输速度更加快,C.,若光束,先后经过同一单缝衍射装置，光束,中央亮纹比,窄,D.,若光束,先后经过同一双缝干涉装置，光束,条纹宽度比,大,51/54,答案,BC,52/54,5.,如图所表示为两等腰三角形玻璃棱镜，其中,ab,a,b,，,ac,a,c,，,bc,b,c,，一入射光线由空气经两玻璃棱镜折射后射出来，以下关于出射光线说法正确是,(,),A.,一定是光线,2 B.,一定是光线,3,C.,可能是光线,1,、,4 D.,可能是光线,1,、,3,53/54,解析,由图可知：,ab,a,b,，,可将,aba,b,等效为平行玻璃砖,，,出射光线平行于入射光线,，,因而出射光线不可能是光线,4,、,5,、,6,，,入射光线,AO,经棱镜,abc,折射,，,出射光线向底边,bc,偏折,，,再将,aca,c,视为平行玻璃砖,，光线由密,疏,密将向,a,方向侧移,，,如图所表示。所以从,a,b,射出光线向,a,侧移,，,故选,B,。,答案,B,54/54,
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