第十四章光學(xué)

1、第十四章 光 學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)第1課時(shí) 光的反射復(fù)習(xí)準(zhǔn)備感受高考考什么？1.光的直線傳播、本影和半影（）知道光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.在真空中的傳播速度是3.00108 m/s2.2.光的反射，反射定律，平面鏡成像作圖法（）知道光的反射現(xiàn)象，光的反射遵循反射定律，在反射現(xiàn)象中光路可逆.知道鏡面反射和漫反射.會(huì)用光的反射定律作出物體經(jīng)平面鏡所成的像.知道平面鏡成像的特點(diǎn).怎么考？1.(2006天津高考理綜，15)空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線如圖14-1-1所示.方框內(nèi)有兩個(gè)折射率n=1.5的玻璃全反射棱鏡.圖14-1-2給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖

2、，其中能產(chǎn)生圖14-1-1效果的是（ ）圖14-1-1圖14-1-2命題意圖：考查光的反射定律.解析：如圖所示答案：B知識(shí)清單一、光的直線傳播1.光的傳播：光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的.小孔成像、影子、日食、月食等光現(xiàn)象都是光沿直線傳播的結(jié)果.2.光在真空中的速度c=3108 m/s，在其他介質(zhì)中的速度都小于c.3.本影和半影：點(diǎn)光源在不透明物體背后形成的影區(qū)是完全黑暗的，屬于本影區(qū).如果不是點(diǎn)光源，則在物體背后形成的影區(qū)將有所不同.如圖14-1-3所示，A區(qū)域中日光燈發(fā)出的光完全射不到，屬于本影區(qū).B、C、D區(qū)域只能受到部分光線的照射，屬于半影區(qū).圖14-1-3二、光的反射 平面鏡1.

3、光的反射定律：反射光線跟入射光線和法線在同一平面上，反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角.2.平面鏡的成像特點(diǎn)：平面鏡是根據(jù)光的反射定律來控制光路和成像的光學(xué)器件，物體在平面鏡里成正立、等大、反向的虛像，物和像關(guān)于鏡面成面對(duì)稱.在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的.就是說，當(dāng)一束光沿著反射光線的反向射入時(shí)，它將沿著原入射光線的反向射出.但由于所成的像為虛像，所以，當(dāng)在虛像的位置放一個(gè)發(fā)光體時(shí)，我們無法在物體的原來位置上找到它的像.虛像并不是實(shí)際光線會(huì)聚而成的，而是反射光線的反向延長線的交集，這就是我們稱之為“虛像”的原因.復(fù)習(xí)進(jìn)行三點(diǎn)剖析1.光的反射定律、平面鏡成像特點(diǎn)的運(yùn)用（1）光的反

4、射定律：反射光線跟入射光線和法線在同一平面上，反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角.反射現(xiàn)象中光路可逆.（2）平面鏡的光學(xué)特點(diǎn)：只改變光束的傳播方向，不改變光束的性質(zhì).即入射光束是平行光束，反射光束也是平行光束，入射光束是會(huì)聚（發(fā)散）光束，反射光束也是會(huì)聚（發(fā)散）光束.（3）平面鏡成像的特點(diǎn)：像在平面鏡的后面，正立等大的虛像，關(guān)于鏡面對(duì)稱.所以平面鏡平行鏡面運(yùn)動(dòng)，像不運(yùn)動(dòng).平面鏡沿垂直鏡面方向以速度v運(yùn)動(dòng)，像以垂直鏡面方向以2v速度和平面鏡同向運(yùn)動(dòng).物平行鏡面以速度v運(yùn)動(dòng)，像和物同向同速度運(yùn)動(dòng).物垂直鏡面以速度v運(yùn)動(dòng)，像垂直鏡面以速度v反向運(yùn)動(dòng).如果速度方向與鏡面斜交，則需要將

5、速度沿平行和垂直鏡面方向分解.【例1】一點(diǎn)光源S放在平面鏡M前不動(dòng)，平面鏡跟水平方向OS成30角，如圖14-1-4所示.今使平面鏡以速度v沿OS方向運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)光源像S的速度v是（ ）圖14-1-4A.v=v，沿OS方向 B.v=v，方向垂直O(jiān)S向下C.v=3v，沿SS連線向S運(yùn)動(dòng) D.v=v，沿SS連線向S運(yùn)動(dòng)解析：如圖14-1-5所示，平面鏡由M移到M，移動(dòng)距離為a，由對(duì)稱性可知，S沿SS移動(dòng)距離為2a，而平面鏡沿SS方向速度為vsin.故像S沿SS方向以2vsin速度運(yùn)動(dòng).圖14-1-5答案：D2.光的成像作圖中求觀察范圍（1）平面鏡成像的作圖可以根據(jù)反射定律作圖，也可根據(jù)平面鏡成像的對(duì)稱

6、性直接作圖.（2）要看到物體在平面鏡中的像，需借助邊界光線，邊界光線的公共部分，即為完整的觀察范圍.圖14-1-7 如圖14-1-7所示，AB是發(fā)光體，確定人眼在何處可看到AB經(jīng)平面鏡MN所成的完整的像.方法是：先由對(duì)稱性作出AB的像AB，再由A點(diǎn)作出兩邊界的入射光線，則反射光線的反向延長線過A點(diǎn)，兩反射光線所夾的范圍是A點(diǎn)的視場區(qū)；同樣可作出B點(diǎn)的視場區(qū)，兩區(qū)域的公共部分為看完整像的觀察范圍.作圖時(shí)應(yīng)充分利用物像對(duì)稱、光路可逆等技巧.【例2】在地質(zhì)考察中發(fā)現(xiàn)一個(gè)溶洞，洞內(nèi)有一塊立于水中的礁石，如圖14-1-8所示，為了能在洞外對(duì)礁石進(jìn)行觀察，必須用燈光對(duì)它照明.若利用水面反射來照明，則燈應(yīng)放

7、在什么位置才有可能照亮全部礁石？圖14-1-8解析：根據(jù)光路可逆原理，只要在洞外能觀察到礁石完整像的范圍內(nèi)打燈光，就能照亮全部礁石.先要作出礁石的像及遮擋物的像再根據(jù)一些光路控制即可. 作出AB的像AB和遮擋物C的像C.連接AC交水面于D，連接AD和BC完成光路圖.而能觀察到完整像的范圍應(yīng)當(dāng)是像AB和溶洞其倒影組成的相關(guān)光錐內(nèi)，即圖14-1-9中的陰影部分.值得指出的是這里不是以“鏡”為界，而是以“屏障”為界構(gòu)成光錐.圖14-1-9答案：如圖14-1-9所示3.求解影子速度問題此類問題首先要根據(jù)光的直線傳播，作出影的位置.物體運(yùn)動(dòng)，影子也跟著運(yùn)動(dòng).要判斷影子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)一般都應(yīng)根據(jù)幾何知識(shí)結(jié)合運(yùn)

8、動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí)，推導(dǎo)其位移或速度表達(dá)式，若位移為時(shí)間的一次函數(shù)則為勻速，二次函數(shù)為勻變速.若物速為勻速，影速與物速成正比則也為勻速.如果既不是勻速運(yùn)動(dòng)，也不是勻變速運(yùn)動(dòng)，我們要根據(jù)其他方法求出速度.比如類題演練3中我們用速度的合成和分解的方法就要求我們對(duì)前面的運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)有很好的掌握，并能靈活應(yīng)用.當(dāng)然類題演練3，我們也可以用常規(guī)方法，找出位移和時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，速度v是位移對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，即s=Ltan2t，v=s=.所以這類問題關(guān)鍵還是找出位移和時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這樣就能判斷如何運(yùn)動(dòng)，并且能計(jì)算任意時(shí)刻的速度.【例3】如圖14-1-12所示，豎直墻壁前有一固定點(diǎn)光源S，從這點(diǎn)光源處水平拋出的小球在

9、豎直墻壁上的影子的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）圖14-1-12A.勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.自由落體運(yùn)動(dòng)C.勻速直線運(yùn)動(dòng) D.變加速直線運(yùn)動(dòng)解析：如圖14-1-13所示，設(shè)t=0時(shí)小球就要水平拋出，P0為其影.經(jīng)時(shí)間t，小球到達(dá)Q，P為其影，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系.由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律x=v0t，y=gt2，由此圖可以看出，L為拋出點(diǎn)到豎直墻的距離.y=t，所以影子的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，且其速度為.圖14-1-13答案：C各個(gè)擊破類題演練1如圖14-1-6所示，激光液面控制儀的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到液面，反射光OB照射到水平光屏上，屏上用光電管將光訊號(hào)變成電訊號(hào)，輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度.

10、如果發(fā)現(xiàn)光點(diǎn)B在屏上向右移動(dòng)了s的距離到B，由此可知液面_（填“升高”或“降低”）了_.圖14-1-6解析：由光經(jīng)平面鏡反射光路圖可以看出下降距離d.因?yàn)镺CBB為平行四邊形，所以O(shè)C=BB=s，d=OC=OCcoti=scoti.答案：降低 scoti變式提升1有一平面鏡繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度=2 rad/s，現(xiàn)將一束光線射向平面鏡；其反射光線可射至距平面鏡20 m遠(yuǎn)的圓弧形豎直墻壁上，其圓心在平面鏡的轉(zhuǎn)軸上，所對(duì)的圓心角=，試求反射光點(diǎn)在墻壁上移動(dòng)的速率是多大？在一分鐘里，墻壁上有光線照射的時(shí)間是多長？解析：如圖所示，當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過微小角度時(shí)，其法線亦轉(zhuǎn)過角，而反射光線將轉(zhuǎn)過2角，則其角速度=

11、2.可得光點(diǎn)移動(dòng)的線速度為v=R=2220 m/s=251 m/s 在一個(gè)周期內(nèi)，反射光線照到墻壁上所對(duì)應(yīng)的圓心角為，反射光線越過=時(shí)，平面鏡轉(zhuǎn)過的角度為=，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t1=s.而平面鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T=1 s,即在1 s內(nèi)墻壁上有光線照射的時(shí)間為 s，那么一分鐘里，有光線照射到墻壁上的時(shí)間為t=60t1=60s=5 s.答案：251 m/s 5 s類題演練2如圖14-1-10所示，AB表示一平面鏡，P1P2是水平放置的米尺（有刻度的一面朝著平面鏡），M、N是屏，三者互相平行.屏MN上的ab表示一條豎直的縫（即ab之間是透光的）.某人眼睛緊貼米尺的小孔S（位置見圖），可通過平面鏡看到米尺的一

12、部分刻度.試在本題的圖上用三角板作圖求出可看到的部分，并在P1P2上把這部分涂以標(biāo)志“”.圖14-1-10解析：若S為點(diǎn)光源，作出它的像S，連接Sa交鏡于C，連接Sb交鏡于D，SC、SD交P1P2如圖所示.圖中它發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后能夠照到米尺上的范圍，由光路可逆性可知，即為人眼通過平面鏡和狹縫ab看到的范圍.答案：見解析變式提升2(2006吉林通化一模)在豎直放置的平面鏡前100 cm處，看見一個(gè)物質(zhì)的像恰好全部映在平面鏡內(nèi)，已知平面鏡的高度為12 cm，鏡內(nèi)的像在鏡后50 cm處，則此物體的高度應(yīng)為（ ）A.6 cm B.12 cm C.18 cm D.24 cm解析：如圖所示，眼睛在鏡

13、前100 cm的C處恰好觀望到鏡后50 cm處的像，由幾何關(guān)系可知像AB的高度為 12 cm=18 cm 由平面鏡成像的規(guī)律可知，像高等于物高，且像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，所以物體的高度為18 cm，在平面鏡前50 cm處.答案：C類題演練3如圖14-1-11所示，平面鏡M與豎直巨型光屏平行放置，其與光屏之間的距離為L，由小孔S處垂直光屏向平面鏡中點(diǎn)O射入一束激光，平面鏡M以O(shè)點(diǎn)為軸勻速運(yùn)動(dòng)，角速度為.求：圖14-1-11（1）平面鏡轉(zhuǎn)過15時(shí)，在光屏上形成的光點(diǎn)P至S的距離；（2）平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間t（t/4），激光束在光屏上形成的光點(diǎn)移動(dòng)的速度.解析：平面鏡轉(zhuǎn)過15，則反射光線轉(zhuǎn)過30，由幾何關(guān)系

14、可知：=Ltan30=L.（2）平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間t，則反射光線轉(zhuǎn)過的角度為=2t，光點(diǎn)P離O點(diǎn)的距離sOP=光點(diǎn)P繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)的線速度：v=2sOP=，由速度的合成與分解（如右圖所示）的知識(shí)可知，P點(diǎn)在光屏上移動(dòng)的速度v滿足：v=.答案：（1）L （2）v=變式提升3一路燈距地面的高度為h，身高為l的人以速度v勻速行走，如圖14-1-14所示.圖14-1-14（1）試證明人的頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)；（2）求人影的長度隨時(shí)間的變化率.解析：（1）設(shè)t=0時(shí)刻，人位于路燈的正下方O處，在時(shí)刻t，人走到S處，根據(jù)題意有OS=vt過路燈P和人頭頂?shù)闹本€與地面的交點(diǎn)M為t時(shí)刻人頭頂影子的位置，如圖所示，OM為

15、人頭頂影子到O點(diǎn)的距離.由幾何關(guān)系可知 解得OM= 因OM與時(shí)刻t成正比，故人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)動(dòng).(2)由圖可知，在時(shí)刻t，人影長度為SM，由幾何關(guān)系，有SM=OM-OS 由得SM=，故影長隨時(shí)間變化率為k=.答案：（1）略 （2）k=高考熱身基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.如圖14-1-15所示為發(fā)生日食時(shí)影區(qū)的分布情況，則下列敘述中正確的是（ ）圖14-1-15A.在D區(qū)的觀察者可觀察到日環(huán)食 B.在B區(qū)的觀察者可觀察到日全食C.在A區(qū)的觀察者可觀察到日全食 D.在A區(qū)的觀察者可觀察到日偏食解析：在A、C區(qū)的觀察者可觀察到日偏食，在B區(qū)的觀察者看到日環(huán)食，在D區(qū)的觀察者可看到日全食.答案：D2.有關(guān)光的傳播

16、和反射，下列說法正確的有（ ）A.光在真空中的傳播速度是個(gè)定值B.嚴(yán)格遵從反射定律的反射叫做鏡面反射C.漫反射的反射光向四面八方射出，因此，說它不遵從反射定律D.鏡面反射和漫反射均遵從反射定律解析：光在真空中的傳播速度為c=3.00108 m/s，一束平行光照射到鏡面或凸凹不平的界面上均嚴(yán)格遵從反射定律發(fā)生反射，不過鏡面反射的光仍然是平行光，而漫反射的光向四面八方射出，這是由于各條入射光線的反射面各不相同的緣故.由于漫反射的存在，我們才能看到周圍的物體.答案：AD3.人正對(duì)著一豎直的平面鏡站立，人的身體寬為a，兩眼相距為b.欲使自己無論閉上左眼還是右眼，都能用另一只眼睛從鏡子中看到自己的整個(gè)身

17、體，鏡子的寬度至少為( )A.a/2 B.b/2 C.(a+b)/2 D.(a-b)/2解析：根據(jù)平面鏡成像為正立等大的虛像原理，當(dāng)閉上左眼時(shí)，右眼看右肩，平面鏡至少應(yīng)達(dá)到右眼和右肩的中點(diǎn).同理，平面鏡另一邊應(yīng)達(dá)到左眼和左肩的中點(diǎn).綜上所述，平面鏡的寬度應(yīng)為(a+b)/2.選項(xiàng)C正確.答案：C4.下列有關(guān)光的敘述中正確的是( )A.人能用雙眼估測物體的位置，利用的是光的直線傳播規(guī)律B.大孔不能成像，說明光通過大孔不是沿直線傳播的C.位于月球本影區(qū)的人，能看到日全食D.光總是沿直線傳播的，光在真空中傳播的速度最大解析：從物體上發(fā)射的兩條光線分別到達(dá)人的雙眼，根據(jù)兩條光線的反向延長線的交點(diǎn)，就可以

18、確定物體的位置，A對(duì).大孔之所以不成像是因?yàn)榇罂卓煽闯捎珊芏嘈】捉M成，每個(gè)小孔所成的像都重疊在一起.位于月球本影區(qū)的人看到的是日全食，C正確.光只有在同種均勻介質(zhì)中才是沿直線傳播的.故B、D錯(cuò).答案：AC5.如圖14-1-16所示，a、b、c三條光線交于S點(diǎn)，如果在S點(diǎn)前任意位置放置一個(gè)平面鏡，則三條反射光線( )圖14-1-16A.可能交于一點(diǎn)也可能不交于一點(diǎn)B.一定不交于一點(diǎn)C.交于鏡前的一點(diǎn)，成為一實(shí)像點(diǎn)D.它們的延長線交于鏡后一點(diǎn)，得到一個(gè)虛像點(diǎn)解析：根據(jù)反射光路的可逆性，S可看作是a、b、c三條光線在鏡前的會(huì)聚點(diǎn)經(jīng)平面鏡所成的虛像.答案：C綜合運(yùn)用6.在湖邊一座樓房頂上觀察湖面上空一

19、只懸浮的氣球，直接觀察時(shí)，仰角，觀察湖中氣球倒影時(shí)，俯角為=45,房頂離湖面高度為h=10 m，求氣球離湖面的高度H.解析：如圖所示，氣球與它在湖中虛像以湖面為對(duì)稱，設(shè)氣球與觀察者的水平距離為s，則=tg，=tg得H=h=37.3 m.答案：37.3 m7.如圖14-1-17所示，MN為一平面鏡，P為一不透光的箱子，人眼在S處.試用作圖法畫出人通過平面鏡能看到箱子右側(cè)地面的范圍.圖14-1-17解析：根據(jù)光路可逆性，可以認(rèn)為是地面某一范圍的光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過人眼S處，注意通過箱子的兩條邊界光線的確定.如下圖所示，AB部分即為所求的范圍.答案：見下圖拓展探究8.晴天晚上，人能看見衛(wèi)星的條件是

20、衛(wèi)星被太陽照著且在人的視野之內(nèi).一個(gè)可看成漫反射體的人造地球衛(wèi)星的圓形軌道與赤道共面，衛(wèi)星自西向東運(yùn)動(dòng).春分期間太陽垂直射向赤道，赤道上某處的人在日落后8 h時(shí)在西邊的地平線附近恰能看到它，之后極快地變暗而看不到了.已知地球的半徑R地=6.4106 m，地面上的重力加速度為10 m/s2，估算：（答案要求精確到兩位有效數(shù)字）（1）衛(wèi)星軌道離地面的高度；（2）衛(wèi)星的速度大小.解析：從北極沿地軸往下看的地球俯視圖如圖所示，設(shè)衛(wèi)星離地高h(yuǎn)，Q點(diǎn)日落后8小時(shí)能看到它反射的陽光.日落8小時(shí)Q點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度設(shè)為.（1）=360=120軌道高h(yuǎn)=-R地=6.4106(-1)=6.4106 m.（2）因?yàn)樾l(wèi)星軌

21、道半徑r=R地+h=2R地.根據(jù)萬有引力定律，引力與距離的平方成反比，衛(wèi)星軌道處的重力加速度gr=g地=2.5 m/s2.mgr=m,v=m/s=5.7103 m/s.答案：（1）h=6.4106 m（2）v=5.7103 m/s教師錦囊1.（1）光的反射定律和平面鏡成像是本單元復(fù)習(xí)的重點(diǎn).特別是平面鏡成像作圖法，應(yīng)通過反復(fù)練習(xí)使學(xué)生熟練地掌握，規(guī)范地作圖.（2）平面鏡所成虛像與實(shí)物以鏡面而對(duì)稱.在進(jìn)行平面鏡成像作圖時(shí)往往要根據(jù)這一性質(zhì)，已知物，先定像或已知像，先定物；然后再完成完整的成像光路圖.這樣既準(zhǔn)確，又簡便.2.本單元共設(shè)置了3個(gè)例題.例1說明平面鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用該規(guī)律分析問題的方法

22、.例2說明利用平面鏡成像的對(duì)稱性作圖的方法及利用作圖法確定觀察范圍的方法.例3說明利用平面鏡成像的特點(diǎn)畫特殊光路的方法.第2課時(shí) 光的折射復(fù)習(xí)準(zhǔn)備感受高考考什么？1.光的折射，折射定律，折射率、全反射和臨界角（） 知道光的折射現(xiàn)象，會(huì)用光的折射定律解題.理解折射率的概念，折射率是反映光的傳播方向改變程度的物理量，折射率是介質(zhì)相對(duì)真空，“入射角”是光在真空中的角度.理解全反射的定義，發(fā)生全反射的條件.理解臨界角的概念，入射角等于臨界角時(shí)就已經(jīng)發(fā)生全反射.2.光導(dǎo)纖維（），棱鏡，光的色散（）怎么考？ （2006廣東高考，7）兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了圖14-2-1所示的折射現(xiàn)

23、象（).下列結(jié)論中正確的是（ ）圖14-2-1A.光束b的頻率比光束a低B.在水中的傳播速度，光束a比光束b小C.水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D.若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大命題意圖：考查光的折射定律.解析：由圖可知，b的折射率較大，則b的頻率較大，在同種介質(zhì)傳播速度較小，對(duì)同種介質(zhì)的臨界角較小.所以選項(xiàng)C正確.有些考生弄不清光的折射率、頻率、光速、臨界角的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出錯(cuò)誤的答案.答案：C知識(shí)清單一、光的折射 光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射.在某種條件下，光全部返回原來的介質(zhì)中，而不發(fā)生折射，這時(shí)的反射稱為全反射.1

24、.折射定律：折射光線在入射光線和法線決定的平面內(nèi)；折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比.2.折射率：光從真空射入某種介質(zhì)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做介質(zhì)的折射率.表示為n=.實(shí)驗(yàn)證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比：n=c/v.3.兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì).二、全反射 發(fā)生全反射的條件為（1）光線從光密介質(zhì)n1射向光疏介質(zhì)n2；（2）入射角大于或等于臨界角.臨界角C=arcsin（當(dāng)n2為1時(shí)，臨界角C=arcsin）.三、光的色散1.光線照射到三棱鏡的一個(gè)側(cè)面上時(shí)，經(jīng)兩側(cè)面折射后，出

25、射光線向棱鏡的底邊偏折.物體經(jīng)棱鏡所成的虛像的位置比物體的實(shí)際位置向頂角方向偏移.2.復(fù)色光過棱鏡，由于各種單色光的折射率不同而出現(xiàn)色散現(xiàn)象，白光色散后形成由紅到紫、按一定次序排列的彩色光帶，形成光譜.紅光通過棱鏡的偏向角較小，而紫光的偏向角較大.復(fù)習(xí)進(jìn)行三點(diǎn)剖析1.光的折射定律的運(yùn)用（1）光的折射現(xiàn)象：光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，或在同一種不均勻介質(zhì)中傳播時(shí)，方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象.光的折射滿足折射定律.特別是角度的關(guān)系，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，=n，關(guān)鍵是角度的計(jì)算.光的折射現(xiàn)象中光路可逆.（2）折射率：n=.光在真空中的速度和介質(zhì)中的速度之間的關(guān)系，即n=.vc，所以n1.注意式中

26、n=，1是光線在真空中和法線的夾角，不能理解成入射角.2是光線在介質(zhì)中和法線的夾角，不能理解成折射角.（3）光的折射的實(shí)際應(yīng)用，比如視深問題，真空中垂直界面（界面是平面）看介質(zhì)中的物體時(shí)，h=nh，h為實(shí)際深度，h為視深.【例1】在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線SA以入射角入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如圖14-2-2所示.若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時(shí)間與在玻璃板中的傳播時(shí)間相等，點(diǎn)光源S到玻璃板上表面的垂直距離l應(yīng)是多少？圖14-2-2解析：設(shè)光線在玻璃中的折射角為r，則光線從S到玻璃板上表面的傳播距離l1=；光線從S

27、到玻璃板上表面的傳播時(shí)間t1=，其中c表示空氣中的光速.光線在玻璃板中的傳播距離l2=，光線在玻璃板中的傳播時(shí)間t2=，據(jù)題意有，由折射定律sin=nsinr解得，l=.答案：l=2.有關(guān)光涉及到雙界面時(shí)的折射或全反射問題（1）光在涉及兩個(gè)界面或兩個(gè)以上界面問題時(shí)，難點(diǎn)集中在第二個(gè)界面，此時(shí)經(jīng)常要利用一些數(shù)學(xué)知識(shí)得到對(duì)應(yīng)的入射角后，再來判斷是否會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象.若是平行玻璃磚，光線直接射到與入射界面平行的那個(gè)界面，出射光線與入射光線平行，且有側(cè)移，直接射到與入射界面垂直的那個(gè)界面，光線可能會(huì)發(fā)生全反射.若是其他的雙界面，比如半圓形玻璃磚與空氣構(gòu)成的雙界面等，就可能發(fā)生全反射.（2）要理解全反射

28、的問題，光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，如果入射角大于或等于臨界角，就會(huì)發(fā)生全反射.臨界角C滿足sinC=.所以光線到達(dá)兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，反射光肯定存在，折射光線不一定存在.全反射必須滿足兩點(diǎn)：光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)；入射角C.我們?cè)谶M(jìn)行相關(guān)的角度計(jì)算時(shí)，還必須注意到平面幾何知識(shí)，比如三角形、圓等知識(shí).我們還要注意能量問題，入射角越小，反射光線能量越弱，折射光線能量越強(qiáng).【例2】單色細(xì)光束射到折射率n=的透明球的表面，光束在球心的平面內(nèi)，入射角i=45.研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后的光線，如圖14-2-4 所示（圖上已畫出入射光和出射光）.圖14-2-4（1）在圖上大致畫出

29、光線在球內(nèi)的路徑和方法.（2）求入射光與出射光之間的夾角.（3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問哪種顏色光的角最大，哪種顏色光的角最小？解析：已知入射光和出射光，所以光在三個(gè)界面上改變了傳播方向，光線在內(nèi)表面反射時(shí)具有對(duì)稱性，折射光與入射光具有可逆性，由此可作出光路圖，再由折射定律分析計(jì)算.圖14-2-5（1）如圖14-2-5所示.（2）由折射定律sinr=，r=30，由幾何關(guān)系及對(duì)稱性有=r-(i-r)=15 =30.（3）由于=4r-2i=4r-90，因此n越大，r越小，越小.所以紫光最小，紅光最大.答案：（1）如圖14-2-5所示 （2）=30 （3）紅光 紫光3.有

30、關(guān)棱鏡的問題（1）橫截面為三角形的三棱柱透明體為棱鏡.棱鏡對(duì)光有偏折作用.通過底面的光束一般向棱鏡的底面偏折（如圖14-2-8所示），棱鏡改變光的傳播方向但不改變光束的性質(zhì)，平行光通過棱鏡還是平行光，發(fā)散（會(huì)聚）光束通過棱鏡還是發(fā)散（會(huì)聚）光束.等腰直角棱鏡是全反射棱鏡，全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面效果相同，但全反射棱鏡成像更清晰，成像質(zhì)量更高.圖14-2-8 （2）光的色散，把復(fù)色光分解成單色光的現(xiàn)象叫光的色散.白光通過棱鏡后，分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色.光的色散產(chǎn)生的原因是同一種介質(zhì)對(duì)不同頻率光的折射率不同.光的頻率決定光的顏色，紅光的頻率最小，紫光的頻率最大，一般來說頻率越

31、高，在介質(zhì)中的折射率越大，所以白光通過棱鏡后紫光的偏折角最大，紅光的偏折角最小.不同頻率的色光在真空中的傳播速度相等，在其他介質(zhì)中紫光速度最小，紅光速度最大.【例3】如圖14-2-9所示，一個(gè)三棱鏡的頂角=4130.一束白光以較大的入射角i從棱鏡左側(cè)面射入，從右側(cè)面射出，并在光屏P上形成紅到紫的光譜.已知黃光臨界角為4123，橙光臨界角為4134，紫光臨界角為4114，那么，當(dāng)入射角i逐漸減小到0的過程中，彩色光譜的變化情況是（ ）圖14-2-9A.紫光先消失，最后只剩下橙光、紅光B.紫光先消失，最后只剩下黃光、橙光、紅光C.紅光先消失，最后只剩下紫光、靛光、藍(lán)光、綠光D.紅光先消失，最后只剩

32、下紫光解析：當(dāng)光在左側(cè)面的入射角減為零時(shí)，在右側(cè)面的入射角等于角.因?yàn)槿肷浣谴笥邳S光的臨界角，所以黃光和比其臨界角小的綠、藍(lán)、靛、紫光都因全反射而消失，且臨界角最小的紫光最先消失；而角小于橙光的臨界角，更小于紅光的臨界角，所以紅、橙光仍能從右側(cè)面折射出，照在光屏上.答案：A各個(gè)擊破類題演練1為從軍事工事內(nèi)部觀察外面的目標(biāo)，在工事壁上開一長方形孔，設(shè)工事壁厚d=34.64 cm，孔的寬度L=20 cm，孔內(nèi)嵌入折射率n=的玻璃磚，如圖14-2-3所示.試問：圖14-2-3（1）嵌入玻璃磚后，工事內(nèi)部觀察到外界的視野的最大張角.（2）要想使外界180范圍內(nèi)的景物全被觀察到，則應(yīng)嵌入多大折射率的玻璃

33、磚？解析：工事內(nèi)的人從內(nèi)壁左側(cè)能最大范圍觀察右邊的目標(biāo).如右圖所示，光路圖如圖所示.已知d=34.64 cm，L=20 cm，tan=，所以=30.（1）由折射定律有，得=60即視野的張角最大為120；（2）要使視野的張角為180，即=90，由折射定律有=n，所以n=2.答案：（1）120 （2）n=2變式提升1 (2006北京高考，16)水的折射率為n，距水面深h處有一個(gè)點(diǎn)光源，岸上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的直徑為（ ）A.2htan(arcsin) B.2htan(arcsinn)C.2htan(arccos) D.2hcot(arccosn)解析：如圖所示：點(diǎn)光源O發(fā)出光線在A

34、恰好全反射sin=D=2r=2htanD=2htan(arcsin),選A.答案：A類題演練2半徑為R的半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖14-2-6所示，O為圓心，光線P沿半徑方向從a處射入玻璃后，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射.另一條光線Q平行于光線P從最高點(diǎn)b射入玻璃后，折射到MN上的d點(diǎn).測得Od=.則玻璃磚的折射率是多大？圖14-2-6解析：設(shè)光線Q的入射角和折射角分別為i、r，在bOd中bd=R，sinr=，由折射定律，有=n，即sini=n.又光線P與Q平行，且在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，有sini=，所以n=，從而得n=2.03.答案：2.03變式提升2 如圖14-2-7所示，有一玻璃直角三棱鏡ABC

35、，其臨界角小于45，一束平行于BC邊的白光射到AB面，在光束射出三棱鏡時(shí)（設(shè)光線在棱鏡內(nèi)先射至BC邊上）（ ）圖14-2-7A.從BC面出射的是白色光束B.從AC面出射的是白色光束C.從AC面出射的是有色的不平行光束D.從AC面出射的是平行于入射線的有色光束解析：一束平行于BC邊的白光射到AB面上，入射角i=45，經(jīng)AB面折射后，各種色光的折射角略有不同，紅光的折射率最小，紫光的折射率最大.則紅光的折射角最大，但各種色光的折射角都小于45，射向BC面上時(shí)，入射角都將大于45，（其中紅光的入射角最大），因此各種色光都不會(huì)從BC面射出，即發(fā)生全反射.反射線射至AC面上時(shí)，由于對(duì)稱性可知，入射角等于

36、AB上的折射角，所以由AC面射出的光線將與AB面上的入射線平行.但各種色光已有所偏移，最下面是紅光，最上面是紫光.答案：D類題演練3abc為全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖14-2-10所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射.若光線入射點(diǎn)O的位置保持不變，改變光線的入射方向（不考慮自bc面反射的光線）（ ）圖14-2-10A.使入射光線按圖中所示的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紅光將首先射出B.使入射光線按圖中所示的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紅光將首先射出C.使入射光線按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紅光將首先射出ab面D.使入射光線

37、按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紫光將首先射出ab面解析：白光由從紅到紫七種色光組成，同一種介質(zhì)對(duì)它們的折射率從紅光到紫光逐漸增大.在同一種介質(zhì)中產(chǎn)生全反射時(shí)，它們的臨界角不同.由公式sinC=，n越小，C越大.紅光折射率最小，其臨界角最大.光垂直入射到ac面，在ab面上發(fā)生全反射，則臨界角C45.當(dāng)光沿順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)入射，其入射角減小，首先小到紅光臨界角以下，紅光先射出ab面，A對(duì)B錯(cuò).當(dāng)光沿逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)入射，其入射角增大，不可能有光線在ab面上射出，C、D兩項(xiàng)都錯(cuò).答案：A變式提升3(2006重慶高考，20)OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面.a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN，

38、在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖14-2-11所示.由此可知（ ）圖14-2-11A.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小 B.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大C.a光的頻率比b光的高 D.a光的波長比b光的長解析：a、b兩束光射在OM、ON上的入射角相等，而a光沒有發(fā)生全反射，b光發(fā)生全反射，說明a光的折射率小于b光的折射率，nanb,favb,A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確.c=f,ab，D選項(xiàng)正確.答案：BD高考熱身基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.如圖14-2-12所示，一束平行光從真空射向一塊半圓形的玻璃磚.下列說法不正確的是( )圖14-2-12A.只有圓心兩側(cè)一定范圍內(nèi)的光線不能通過玻璃磚B.只有圓心兩側(cè)一

39、定范圍內(nèi)的光線能通過玻璃磚C.通過圓心的光線將直線穿過不發(fā)生偏折D.圓心兩側(cè)一定范圍外的光線將在曲面上發(fā)生全反射解析：垂直射向界面的光線不偏折，因而光束沿直線平行射到半圓上，其中通過圓心的光線將直線穿過不發(fā)生偏折，入射角為零.由中心向外的光線，在半圓面上進(jìn)入真空時(shí)的入射角逐漸增大到趨近90，則入射角一定會(huì)大于臨界角，所以一定會(huì)發(fā)生全反射.答案：A2.如圖14-2-13所示，一束光從空氣射向折射率n=的玻璃表面.若以i表示入射角，則( )圖14-2-13A.當(dāng)i45時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象B.無論i多大，折射角r都不會(huì)超過45C.為了使折射角r=30，應(yīng)以i=45的角度入射D.當(dāng)入射角i=arctan

40、時(shí)，反射光線與折射光線垂直解析：光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)不可能發(fā)生全反射.因?yàn)槿肷浣亲畲鬄閕=90，根據(jù)n=，折射角的最大值為r=arcsin=45.當(dāng)r=30時(shí)，根據(jù)n=，入射角應(yīng)為i=arcsin=45;當(dāng)反射光線與折射光線垂直時(shí)，根據(jù)折射定律則入射角為i=arctan，所以，B、C、D都對(duì).答案：BCD3.一束紅光和一束紫光從適當(dāng)?shù)慕嵌壬湎虿ＡТu，玻璃磚為半圓形.如圖14-2-14 所示，其出射光線都由圓心O點(diǎn)沿OC方向射出，則( )圖14-2-14A.AO是紅光，它穿過玻璃磚所需的時(shí)間較短B.AO是紫光，它穿過玻璃磚所需的時(shí)間較長C.BO是紅光，它穿過玻璃磚所需的時(shí)間較長D.BO是紫

41、光，它穿過玻璃磚所需的時(shí)間較短解析：因?yàn)楣饴肥强赡娴模烧J(rèn)為這兩束光是從CO入射而OA與OB分別是這兩束光的折射光，OB偏折更大，所以O(shè)B是紫光，OA是紅光.又由折射定律公式知n=,v=.因紅光的折射率n紅n紫，可知v紅v紫.兩束光在玻璃磚中的光程相同，即s紅=s紫=R，R為半徑,所以t紅=t紫=,故選項(xiàng)A正確.答案：A4.在某介質(zhì)中,紅、黃、綠三種單色光以相同的入射角射到該介質(zhì)和空氣的界面，若黃光恰好發(fā)生全反射，則( )A.綠光一定能發(fā)生全反射B.紅光一定能發(fā)生全反射C.三種單色光相比，紅光在介質(zhì)中的傳播速率最大D.紅光在介質(zhì)中的波長比它在空氣中的波長長解析：同一介質(zhì)對(duì)紅光的折射率小，對(duì)綠光

42、的折射率大，所以發(fā)生全反射時(shí)，紅光的臨界角最大，若黃光發(fā)生全反射，則綠光一定發(fā)生全反射.由v=知，紅光在真空中的波長比在介質(zhì)中的波長要長.綜上所述，正確選項(xiàng)為A、C.答案：AC5.有人在游泳池邊上豎直向下觀察池水深度，據(jù)他看來池水的深度約為h.已知水的折射率為，那么池水的實(shí)際深度為H=_.解析：由光的可逆性原理，設(shè)從池底A點(diǎn)發(fā)出AB和AC兩條光線,如圖所示.由于i、r很小，有sini=tani和sinr=tanr，由折射定律有，所以H=nh=.答案：h綜合運(yùn)用6.發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖14-2-15所示.現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線（圖中

43、的虛線）的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對(duì)光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長度，l2表示紫光成的像的長度，則（ ）圖14-2-15A.l1l2l0 B.l1l2l0 C.l2l1l0 D.l2l1l0解析：從b點(diǎn)發(fā)出的光線A從水進(jìn)入空氣時(shí)折射角大于入射角，其中紫光的折射角大于紅光的折射角，光線1表示紅光的折射光線，光線2表示紫光的折射光線，兩條光線的延長線分別交ab于1、 2，如圖所示.所以a1表示l1，a2表示l2，應(yīng)有l(wèi)2l1l0.答案：D7.在水內(nèi)距水面為h=20 cm深處，水平地放置一塊平面鏡，在平面鏡上方有一個(gè)小木塊浮在水面.若從水面上方經(jīng)平面鏡看這個(gè)小木塊的像，它應(yīng)在水面

44、下多深處？（已知，n水=4/3）解析：如圖所示，從小木塊發(fā)出的光線，先經(jīng)平面鏡反射，再由水面折射，反向延長線的交點(diǎn)，即為所求的虛像點(diǎn). 我們選一條光線垂直射向平面鏡，經(jīng)平面鏡反射后垂直水面射出，另一條光線斜射向鏡面，反射后至水面再折射，這樣得到兩個(gè)虛像點(diǎn)：S為小木塊經(jīng)平面鏡反射的像點(diǎn)，S是再經(jīng)過水面折射的像點(diǎn)，S即是所求的像點(diǎn). 由反射定律可知：SS=2h=40 cm 設(shè)SS=L，第2條光線射向水面時(shí)的入射角為r，折射角為i，根據(jù)光路的可逆性可知n=而sini=,sinr= 因第二條光線是接近垂直射向平面鏡，光線偏轉(zhuǎn)距離dL則n=，L=cm=30 cm.答案：30 cm拓展探究8.雨過天晴，人

45、們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象.在說明這個(gè)現(xiàn)象時(shí)，需要分析光線射入水珠后的光路.一細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為一個(gè)半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d，水的折射率為n.圖14-2-16(1)在圖14-2-16上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖；(2)求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉(zhuǎn)的角度.解析：（1）光路如圖甲所示.（2）以i、r表示入射光線的入射角、折射角，由折射定律有：sini=nsinr,以1 、2、3表示每一次偏轉(zhuǎn)的角度，如圖乙所示，由反射定律、折射定律和幾何關(guān)系可知： sini=,1= i-r, 2=-2r

46、, 3=i-r.由以上各式解得1=arcsin-arcsin2= -2arcsin，3=arcsin- arcsin.答案：(1)略 （2）arcsin-arcsin -2arcsinarcsin-arcsin教師錦囊1.折射率是掌握折射定律的關(guān)鍵，也是難點(diǎn).要使學(xué)生理解折射率反映了介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)使光偏折的本領(lǐng)：介質(zhì)對(duì)光的折射率越大，光從空氣進(jìn)入該介質(zhì)傳播時(shí)，偏離原來方向向法線偏折的程度越大，折射角越小.不僅要使學(xué)生記住n=c/v，而且要使學(xué)生知道，折射率既與介質(zhì)本身有關(guān)，還與光的頻率有關(guān),同一介質(zhì)對(duì)頻率大的光的折射率也大.這一點(diǎn)很重要！2.對(duì)于光的全反射臨界角及全反射的條件要深刻理解，掌握利

47、用全反射的條件及臨界角的計(jì)算公式解決有關(guān)問題的方法.（3）運(yùn)用光路可逆原理常是分析求解光學(xué)問題的一條重要途徑，?？墒挂恍┮呻y問題變得柳暗花明.加強(qiáng)此方面的訓(xùn)練可提高學(xué)生逆向思維進(jìn)行分析推理的能力.第3課時(shí) 光的波動(dòng)性復(fù)習(xí)準(zhǔn)備感受高考考什么？ 光的本性學(xué)說的發(fā)展簡史（） 光的干涉現(xiàn)象，雙縫干涉，薄膜干涉.雙縫干涉的條紋間距與波長的關(guān)系（） 光的衍射（） 光的偏振現(xiàn)象（） 光譜和光譜分析.紅外線、紫外線、X射線、射線以及它們的應(yīng)用，光的電磁本性，電磁波譜（）怎么考(2007福建泉州一模)圖14-3-1是研究光的雙縫干涉現(xiàn)象所用的示意圖.擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1和S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)

48、會(huì)產(chǎn)生干涉條紋.已知入射激光的波長為，屏上的P點(diǎn)到兩縫S1和S2的距離相等.如果把P處的亮條紋記作第0號(hào)亮紋，由P向上數(shù)，與0號(hào)亮紋相鄰的亮紋為1號(hào)亮紋，與1號(hào)亮紋相鄰的亮紋為2號(hào)亮紋，則P1處的亮紋恰好是10號(hào)亮紋.設(shè)直線S1P1的長度為r1、S2P1的長度為r2，則r2-r1等于（ ）圖14-3-1A.5 B.10 C.20 D.40解析：在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)某點(diǎn)距雙縫的路程差等于波長的整數(shù)倍時(shí)，兩列光波就得到加強(qiáng)，該點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)某點(diǎn)距雙縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，兩列光波就相互削弱，該點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋.產(chǎn)生亮紋的條件是s=n產(chǎn)生暗紋的條件是s=（2n+1）其中n取0、1、2根據(jù)以上

49、結(jié)論可知，r2-r1=10，故B對(duì).答案：B知識(shí)清單一、光的干涉1.雙縫干涉：兩個(gè)獨(dú)立的光源發(fā)出的光不是相干光，雙縫干涉的裝置使一束光通過雙縫后變?yōu)閮墒喔晒?，在光屏上形成穩(wěn)定的干涉條紋.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長的偶數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋；光屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋.在實(shí)驗(yàn)裝置不變的條件下可得：相鄰兩條明條紋（暗條紋）中心距離與屏到雙縫的距離l成正比；與雙縫間距離d成反比；與照射光的波長成正比，可寫成：x=.2.薄膜干涉：讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后，形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉.（1）在薄膜干涉中，前后表面反射光的路程差

50、由膜的厚度決定，所以薄膜干涉中同一明條紋（暗條紋）應(yīng)出現(xiàn)在膜的厚度相等的地方.由于光波波長極短，所以薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，才能觀察到干涉條紋.（2）用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，陽光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現(xiàn)彩色等都是薄膜干涉的結(jié)果.（3）薄膜干涉在技術(shù)上可以用于檢查鏡面和精密部件表面形狀；精密光學(xué)元件上的增透膜也是薄膜干涉的結(jié)果（當(dāng)增透膜的厚度是入射光在膜中波長的1/4時(shí)，透鏡上透光損失的能量最小，增強(qiáng)了透鏡的透光能力）.二、光的衍射1.光的衍射：光繞過障礙物偏離直線傳播路徑而進(jìn)入陰影里的現(xiàn)象.2.產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或小孔的尺寸與光波的波長可以相比甚至比光的波長還要小.三、

51、光的電磁說1.麥克斯韋的電磁理論預(yù)言電磁波的存在并認(rèn)為光是一種電磁波.2.電磁波按波長由長到短的順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、射線.3.不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理不同：（1）振蕩電路中的自由電子振蕩無線電波；（2）原子外層電子受激紅外線、可見光、紫外線；（3）原子內(nèi)層電子受激倫琴射線；（4）原子核受激射線 .4.紅外線、紫外線及倫琴射線的產(chǎn)生、特點(diǎn)和應(yīng)用四、光的偏振、激光1.波的偏振現(xiàn)象 橫波的振動(dòng)矢量垂直于波的傳播方向振動(dòng)時(shí)，偏于某個(gè)特定方向的現(xiàn)象.縱波只能沿著波的傳播方向振動(dòng)，所以不可能有偏振.2.自然光和偏振光（1）自然光：沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同的光叫自然光

52、.（2）偏振光：自然光通過偏振片后，垂直于傳播方向的振動(dòng)矢量只沿著一個(gè)方向振動(dòng)，這種光叫偏振光.3.激光與自然光的區(qū)別 激光與自然光相比較，具有以下幾個(gè)重要特點(diǎn)：（1）普通光源發(fā)出的是混合光，激光的頻率單一，因此激光相干性非常好，顏色特別純.（2）激光束的平行度和方向性非常好.（3）激光的強(qiáng)度特別大，亮度很高.五、光譜和光譜分析 光譜分析：每種元素都有自己的特征譜線.根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成的方法，叫光譜分析.復(fù)習(xí)進(jìn)行三點(diǎn)剖析1.光的雙縫干涉（1）雙縫干涉條紋的分布規(guī)律：相干光源的兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的光程差等于波長的整數(shù)倍時(shí)，該處光相互加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)?shù)竭_(dá)某點(diǎn)的光程差為半波長的奇

53、數(shù)倍時(shí)，該處光相互減弱，出現(xiàn)暗條紋，故中央條紋是明條紋.雙縫干涉條紋是等間距的.相鄰明紋（或暗紋）間的距離與波長成正比，即x=相同的雙縫，紅光的條紋間距最大，紫光的間距最小.利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)可以測光的波長.（2）若用白光做該實(shí)驗(yàn)則在屏上出現(xiàn)彩色的干涉條紋.因?yàn)榘坠馐菑?fù)色光，各種顏色的光的波長不同，各色光形成條紋間距不同的干涉條紋，所以就形成了彩色的條紋，但中央亮紋是白色的，因?yàn)楦魃庠谥醒攵际橇翖l紋.【例1】如圖14-3-2所示為雙縫干涉中產(chǎn)生的條紋圖樣，甲圖為用綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的圖樣，a為中央亮條紋，a為相鄰的亮條紋.乙圖為同一實(shí)驗(yàn)裝置換用另一種單色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的圖樣，a為中央亮條紋，a為相鄰的亮條紋.aa間距離甲圖大，另外，雙縫間距和雙縫到屏的距離相等.則以下說法正確的是（ ）圖14-3-2A.乙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光的波長較長B.乙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光的波長較長C.乙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光的波長較短D.乙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光的波長較短解析：甲圖條紋間距大，而雙縫間距離和雙縫到屏距離都相同，而條紋間距滿足x=，所以甲圖波長較長，乙圖的波長較短.答案：C2.薄膜干涉（1）薄膜干涉是薄膜的