1、章末总结,第4章 光的波动性,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,达标检测 检测评价 达标过关,知识网络,条纹间距:x=_,光的波动性,光的干涉,条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光 实验装置：_ 干涉图样：单色光是_、_的条纹.,双缝干涉仪,明暗相间,k,双缝干涉,明暗条纹的产生条件,均匀分布,薄膜干涉及应用,明条纹：光程差L=_(k=0,1,2,3) 暗条纹：光程差L=_,实验：用双缝干涉仪测定光的波长,偏振光与自然光的区别 偏振现象说明光是横波 应用：立体电影、液晶显示屏,光的波动性,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
2、:单色光是_的条纹(与干涉图样进行区分) 实例:_、_、_,可以与光的波长相比,甚至比光的波长还要小,单缝衍射,光的偏振,明暗相间、非均匀分布,圆孔衍射,泊松亮斑,现象：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生变化,光的折射,折射定律,入射角、折射角，折射率n= 折射定律n=,实验：测定玻璃的折射率,全反射棱镜 光纤通信,特点：相干性好、单色性好、平行度好、亮度高 应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗、读盘、切割金属、激光育种等,全反射的应用,光的波动性,条件：(1)光从光_介质射入光疏介质；(2)入射角_临界角,密,光的全反射,临界角C的计算公式：C=arcsin,大于等于,激光,重点
3、探究,一、光的折射、全反射的综合应用,例1 如图1所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB. (1)求介质的折射率.,图1,答案,解析,解析 依题意作出光路图. 由几何知识可知，入射角i60， 折射角r30,(2)折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射.,答案,解析,不能,测折射率常见的方法有成像法、插针法、视深法及全反射法，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i及折射角r即可测出介质的折射率.,二、测折射率的方法,1.成像法 原理：利用水面的反射成像和水
4、的折射成像. 方法：如图2所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从P点看到直尺在水下最低点的刻度B的像B(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率n .,图2,2.插针法 原理：光的折射定律. 方法：如图3所示，取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使PON45)，在直线OP上的P、,图3,Q两点垂直插两枚大头针.把木板放入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直.在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住
5、，再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像.从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率nsin i/sin r.,3.视深法 原理：利用视深公式hh/n. 方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图4所示.调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面的距离即为杯中水的视深h，再测出水的实际深度h，则水的折射率nh/h.,图4,4.全反射法 原理：全反射现象. 方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图5所示.在水面上观察，看到一圆形发光面，量出发光面直径D及水深h，则水的折射率n .,图5,例2 学
6、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6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,图6,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：,(1)若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折
7、射率的值为_.,解析,答案,(2)图中P3、P4两位置哪一处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_.,解析,答案,P4,1,解析 题图中P4所对应的入射角大于P3所对应的入射角，所以P4所对应的折射率的值大.,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.,三、折射时的色散现象,同一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，即n红n橙n黄n绿n蓝n靛n紫.,例3 一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率.下图哪个光路图可能是正确
8、的,解析,解析 由于a光的频率小于b光的频率，a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同，可判定B正确.,答案,达标检测,1,2,3,1.如图7所示，有三块截面为等腰直角三角形的透明材料(图中的、)恰好拼成一个正方形棱镜.从E点垂直于边射入的单色光在F处发生全反射，在G、H连续发生两次折射后射出.若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确的是 A.v3v1v2 B.v2v3v1 C.v3v2v1 D.v1v2v3,答案,解析,图7,解析 由题图可知在材料、界面上发生全反射，所以nn，而光从材料进入材料后，折射角小于入射角，所以
9、nn，再由公式v 知，v1v2v3，选项D正确.,1,2,3,2.如图8，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.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，折射光在光屏上呈现七色光带，a、b是其中的两单色光.若入射点由A向B缓慢移动，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.下面说法正确的是 A.紫光最先消失 B.红光最先消失 C.a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度 D.通过同一双缝发生干涉，a光相邻条纹间距小于b光相邻条纹间距,答案,解析,1,2,3,图8,1,2,3,由题图可知，玻璃对a光的偏折程度较小，故a光波长较长，若通过同一双缝发生干涉，a光相邻条纹间距大于b光相邻条纹间距，选项D错.,3.如图9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OO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；,1,2,3,图9,答案 45,解析 由题给条件画出光路图，如图所示，,得C45,答案,解析,(2)A点处光线的入射角和折射角.,解析,1,2,3,答案,答案 45 30,
