1、光 复习课,(一)光的折射:光从一种_进入另一种_并改变传播方向的现象。 1光的折射定律:(1) (2) (3) 2在折射现象中光路 。 3介质的折射率:n=_=_ (对应光从 ) 4实验:测定玻璃的折射率,【例1】安全门上的观察孔,直径d=4 cm,门的厚度L=3.464 cm,为了扩大向外观察的范围,在孔中嵌入折射率为 的圆柱形玻璃,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示。从圆柱底面中心看出去,可以看到的门外入射光线与轴线间的夹角称做视场角。求:嵌入玻璃后的视场角。,【例2】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7所示,在一个圆盘上,过其圆心O做两条互相垂直的直径
2、BC、EF。在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使夜面与直径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,就可以直接读出液体折射率的值。,(1)在用此仪器测量液体的折射率时,下列说法正确的是_ (填字母代号) A大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值 B大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值 C对于
3、任何液体,在KC部分都能观察到大头针P1、P2的像 D可能有一种液体,在KC部分观察不到大头针P1、P2的像,(2),AOF=30,OP3与OC的夹角为30,则液体的折射率为 。,(二)光的干涉和衍射 1双缝干涉 产生稳定干涉的条件:两光源发出的光频率_,相位差_ 现象:屏上出现_的条纹 分析:路程差r=_亮纹;r=_暗纹。 相邻亮条纹间距:与单色光波长成_,公式x=_ 应用:用双缝干涉测光波的波长。,【例3】在双缝实验中,双缝到光屏上P点的距离之差d=0.6 m.若分别用频率为f1=5.01014 Hz和频率为f2=7.51014 Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现条纹的情况是 A用频率为
4、f1的单色光照射时,P点出现明条纹 B用频率为f2的单色光照射时,P点出现明条纹 C用频率为f1的单色光照射时,P点出现暗条纹 D用频率为f2的单色光照射时,P点出现暗条纹,AD,2薄膜干涉原理:应用: 3光的衍射:明显衍射的条件:单缝衍射现象:泊松亮斑:,【例4】劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图所示。干涉条纹有如下特点:任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在装置中抽去一张纸片,则当光
5、垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹,A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失,A,【例5】某同学设计了一个“测量金属细丝的直径”的实验:把一根待测金属细丝夹在两块平板玻璃之间,使空气层形成劈尖(如图所示)如用单色光垂直照射,就得到等厚干涉条纹某次测量结果为:单色光的波长589. 3 nm,金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880 mm,30条明纹间的距离为4. 295 mm.(已知两束单色光的光程差等于 半波长的偶数倍时,干涉 条纹为明条纹)则:相 邻两条明纹的间距l= mm; 金属丝直径的计算式D= , 该金属丝的直径为 mm。 (结果保留四位有效数字),0.148 1 m
6、m;,0. 057 46 mm,(三)光的颜色 色散 色散: 干涉、衍射、折射时都会发生色散。 色散现象表明: (1)白光是复色光;(2)当各种色光通过同一介质时,紫光的折射率最大,红光的折射率最小;(3)在同一介质中,红光的传播速度最大,紫光的传播速度最小。 折射率与波长之间的关系:波长越短,折射率越大。,(四)全反射 发生全反射的条件: 临界角:,【例5】如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P,一光束SA总是射向圆心O,在光束SA绕圆心O逆时针转动过程中,在P上先看到七色光带,然后各色光陆续消失,则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是( ) A红光紫光,红光
7、B紫光红光,红光 C红光紫光,紫光 D紫光红光,紫光,【例6】如图所示,在清澈平静的水底,抬头向上观察,会看到一个十分有趣的景象: (1)水面外的景物(蓝天、白云、树木、房屋)都呈现在顶角=97的倒立圆锥底面的“洞”内; (2)“洞”外是水底的镜像; (3)“洞”边呈彩色,且七色的顺序为内紫外红。 试分析上述水下观天的奇异现象。,(五)光的偏振 激光 1光的偏振现象说明: 2激光是一种人工产生的相干光,具有高度的相干性,平行度非常好,亮度非常高等特点。应用:光纤通信、全息照像、控制核聚变等。 利用激光的这一特点可以用于等;激光的能够准确测量距离和速度;激光的,可以用于医疗上用做“光刀”进行手术
8、。,( )1、如图所示,两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上,穿过三棱镜后互相平行,则 Aa光频率高 Bb光频率高 Ca光穿过棱镜时间短 Db光穿过棱镜时间短,BC,( )2、如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为f的细激光束在真空中沿直线BC传播,并于玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中已知,玻璃球对该激光束的折射率为,则下列说法中正确的是 A激光束的入射角 B激光波长变短 C此激光束在玻璃球中穿越 的时间为(其中c为真空中的光速) D改变入射角的大小,细激光束可 能在球的内表面发生全反射,C,( )3、如图所示,一束复色可见光
9、入射到置于空气中的平行玻璃砖MNPQ上,穿过玻璃后从下表面射出a、b两束单色光,则下列说法正确的是 A玻璃对a光的折射率较大 Bb光更容易发生衍射 Ca、b两束单色光互相平行 D若增大MN面上的入射角, a光可能在PQ面上发生全反射,C,( )4、让光线通过一块长方形的玻璃砖,下列判断中错误的是A. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的厚度有关 B. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的折射率有关 C. 测玻璃砖折射率一定用上下面平行的玻璃砖 D. 出射光线方向不变是因为没有发生折射,CD,( )5、下列关于偏振光的说法中正确的是 A单色光就是偏振光 B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光
10、C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D.太阳光通过一个偏振片,转动偏振片可以看到屏上明暗交替变化。,C,( )6、关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是 A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的 B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光,但一定不是干涉条纹 D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光,D,( )7、如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P,线光源S可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射
11、向圆心O.若S从图中A向B处移动,在P上先看到七色光带,以后各色光陆续消失.则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是 A.红光紫光,红光 B.紫光红光,红光 C.红光紫光,紫光 D.紫光红光,紫光,C,( )8、如图所示,截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中,宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB,在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏,屏的距离远近可调,在屏上出现紫、红两条光带,可能是 A紫色光带在上,红色光带在下,紫色光带较宽 B紫色光带在下,红色光带在上,紫色光带较宽 C红色光带在上,紫色光带在下,红色光带较宽 D红色光带在下,紫色光带在上,红色光带较宽,C
12、D,( )9、一块透明的光学材料,AB为其一个端面,建立平面直角坐标系如图甲所示,设该光学材料的折射率沿y轴正方向(即BA方向)均匀减小,有一光线PO从空中以某一入射角射向O点,并进入该材料内部,则该光线在光学材料内部可能的传播路径是图乙中的,D,( )10、如图所示,一根粗细均匀的半圆形玻璃棒,折射率为1. 5,半径为R,两端面A、B均为正方形,宽度为d。令一束平行光垂直于端面A入射,要使入射光线全都从另一端面B射出,则R与d之比的最小值应为 A2 B1 C3 D1.5,A,( )11、高级光学仪器的光学镜片常镀有一层增透膜,以下说法中正确的是 A增透膜的原理是利用光的干涉原理使透射光互相干
13、涉而加强 B增透膜虽然利用了薄膜干涉的原理,但并不会产生干涉条纹 C增透膜的反射光中没有干涉条纹,可见没有发生光的干涉现象 D有些地摊上或流动小贩的劣质望远镜为了提高身价,特意在镜片上镀一层“薄膜”而显现出鲜明的金黄色,号称“镀膜镜片”,这样的“膜”其实反而会有“减透”的恶果,BD,( )12、物理学家托马斯杨最先验证了光的干涉现象,实验装置如图甲所示,M为竖直(水平)的线光源a(b),N和O均为有狭缝的遮光屏、P像屏,下列说法正确的是 A若M选a(竖直线光源),N应选图乙中的3,O应选图甲中的4,干涉图样为图乙5 B若M选a(竖直线光源),N应选图乙中的1,O应选2,干涉图样为图乙6 C若M
14、选b(水平线光源),N应选图乙中的1,O应选2,干涉图样为图乙6 D若M选b(水平线光源), N应选图乙中的3,O应选4, 干涉图样为图乙5,BD,( )13、下列说法正确的是 A用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 B在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象 C用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的,B,14、某同学设计了一个“测量金属细丝的直径”的实验:把一根待测金属细丝夹在两块平板玻璃之间,使空气层形成劈尖(如图所示)如用单色光垂直照射,就得到等厚干涉条纹某次测量结果为:单色光的波长589. 3 nm,金属丝与劈尖顶点间
15、的距离L=28.880 mm,30条明纹间的距离为4. 295 mm.(已知两束单色光的光程差等于 半波长的偶数倍时,干涉 条纹为明条纹)则:相 邻两条明纹的间距l= mm; 金属丝直径的计算式D= , 该金属丝的直径为 mm。 (结果保留四位有效数字),15、在双缝干涉实验中,屏上一点P到双缝的路程差是2.610-6 m.若P点恰是暗纹,且和中央之间还有一条亮纹,则光的波长是_m.,16、登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损坏视力有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜他选用的薄膜材料的折射率为n=1.
16、 5,所要消除的紫外线的频率为8.1Hz,那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少?,17、如图,置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将一光源 沿容器底向望远镜一侧 平移至某处时,通过望 远镜刚好可能看到线光 源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm,刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。,18、如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R。 (1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射。(要求说明理由) (2)若DC光线进入介质球后, 第二次再到达介质球的界面时, 从球内折射出的光线与入射光 线平行,求介质的折射率。,谢谢指导!,