高考物理复习第十一章机械振动机械波光电磁波第三课时光市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

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,