人教版選修34 第十三章　光 章末總結(jié) 學(xué)案.doc

章末總結(jié)一、光的折射和全反射光的折射和全反射的問題主要有作光路圖、折射率的計(jì)算、全反射判斷、色散及相關(guān)計(jì)算在分析解題時，要注意確定臨界角，判斷是否會發(fā)生全反射(1)折射問題的計(jì)算：根據(jù)折射定律及相應(yīng)規(guī)律，作出光路圖；運(yùn)用有關(guān)公式或幾何關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算(2)用折射定律解釋光現(xiàn)象：先畫出光路圖，正確找出入射角和折射角的大小關(guān)系，然后再根據(jù)實(shí)際情況分析討論(3)全反射問題：在解釋全反射現(xiàn)象或運(yùn)用全反射原理求解有關(guān)實(shí)際問題時，首先要注意確定臨界角，判斷是否滿足全反射條件，再根據(jù)相關(guān)規(guī)律及幾何關(guān)系進(jìn)行判斷或計(jì)算例1如圖1所示，內(nèi)徑為r、外徑為rr的環(huán)狀玻璃磚的圓心為o，折射率為n.一束平行于對稱軸oo的光線由a點(diǎn)進(jìn)入玻璃磚，到達(dá)b點(diǎn)(未標(biāo)出)剛好發(fā)生全反射求：圖1(1)玻璃磚的臨界角；(2)a點(diǎn)處光線的入射角和折射角答案(1)45(2)4530解析(1)由題給條件畫出光路圖，如圖所示，因在b點(diǎn)剛好發(fā)生全反射，則sinc得c45(2)在aob中，oar，obr，由正弦定理得得sinr，r30，由n，得i45.二、介質(zhì)折射率的測定測折射率常見的方法有成像法、插針法及全反射法，不管哪種方法其實(shí)質(zhì)相同，由折射定律n知，只要確定了入射角及折射角，即可測出介質(zhì)的折射率例2學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個測量液體折射率的儀器，如圖2所示，在一圓盤上，過其圓心o作兩條互相垂直的直徑bc、ef，在半徑oa上，垂直盤面插下兩枚大頭針p1、p2，并保持p1、p2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直浸入液體中，而且總保持液面與直徑bc相平，ef作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察p1、p2的像，并在圓周上插上大頭針p3，使p3正好擋住p1、p2的像，同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓周ec部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)p3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：圖2(1)若aof30，op3與oc的夾角為30，則p3處所對應(yīng)的折射率的值為_(2)圖中p3、p4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率的值大？_.(3)作ao的延長線交圓周于k，k處所對應(yīng)的折射率的值應(yīng)為_答案(1)(2)p4(3)1解析(1)根據(jù)折射定律n，題中1eop360，2aof30，所以n.(2)題圖中p4所對應(yīng)的空氣中光線與法線夾角大于p3所對應(yīng)的空氣中光線與法線夾角，所以p4所對應(yīng)的折射率的值大(3)因a、o、k在一條直線上，入射角等于折射角，所以k處所對應(yīng)的折射率的值應(yīng)為1.三、光的干涉1產(chǎn)生干涉的條件：兩列頻率相同、相位差恒定、振動情況相同的光2產(chǎn)生亮、暗條紋的條件(1)當(dāng)rk時出現(xiàn)亮條紋(其中k0,1,2,3)；(2)當(dāng)r(2k1)時出現(xiàn)暗條紋(其中k1,2,3)相鄰亮(或暗)條紋間距：x.3干涉圖樣特點(diǎn)：單色光照射時為間距相同的明暗相間的條紋，白光照射時為彩色條紋4薄膜干涉(1)薄膜干涉中的條紋是從薄膜前、后兩個表面反射的光在光源一側(cè)干涉形成的；(2)同一條紋對應(yīng)薄膜厚度相同，所以用豎直肥皂薄膜做實(shí)驗(yàn)，條紋為橫條紋例3如圖3所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，甲圖為用黃光照射時的結(jié)果，a為中央亮條紋，a為相鄰亮條紋；乙圖為換用另一種單色光照射的結(jié)果，a為中央亮條紋，a為相鄰亮條紋，兩次實(shí)驗(yàn)中雙縫間距和雙縫到屏的距離相等，以下說法正確的是()圖3a乙圖可能是用紅光照射，表明紅光波長較長b乙圖可能是用藍(lán)光照射，表明藍(lán)光波長較長c乙圖可能是用藍(lán)光照射，表明藍(lán)光波長較短d乙圖可能是用紅光照射，表明紅光波長較短答案c解析由題圖知甲圖中條紋間距大，由x可知，在l和d相同的情況下，x大，則大；x小，則小，所以乙圖中所用單色光波長較短，因藍(lán)光比紅光波長短，故選項(xiàng)c正確四、光的顏色與光的色散1不同色光的波長和頻率不同：由紅光到紫光，波長逐漸減小，頻率逐漸變大2同一種介質(zhì)對不同色光的折射率不同，對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大3對于同一個雙縫干涉裝置，不同色光產(chǎn)生的條紋間距不同，紅光的條紋間距最大，紫光的條紋間距最小例4(多選)如圖4所示，兩束單色光a、b從水面下射向a點(diǎn)，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是()圖4a用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn)，a光的相鄰干涉條紋間距大于b光的相鄰干涉條紋間距b在水中a光的速度比b光的速度小c在水中a光的臨界角大于b光的臨界角d若a光與b光以相同的入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光ea光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象答案ace解析由題圖知a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的頻率較小，波長較長，在介質(zhì)中的速度較大，臨界角較大，不易發(fā)生全反射，衍射本領(lǐng)較強(qiáng)據(jù)此可判斷選項(xiàng)b、d錯誤，c、e正確；波長越長，干涉條紋間距越大，選項(xiàng)a正確針對訓(xùn)練(多選)一復(fù)色光中只含有a、b兩種單色光，用該復(fù)色光照射一豎直理想透明薄膜(膜層厚度從零開始，上薄下厚)時，得到如圖5所示的干涉圖樣若用此復(fù)色光通過玻璃半球射向空氣，下列四個光路圖中可能