人教版選修34 第十三章 光 章末總結(jié) 學(xué)案.doc_第1頁
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文檔簡介

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

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