1、第十三章章末总结内容索引知识网络题型探究知识网络光光的反射反射定律光路可逆光的折射入射角1、折射角2、折射率n折射定律：n_折射定律光路可逆实验：测定玻璃的折射率全反射条件：、_ 临界角C的计算公式：sin C光从光密介质射向光疏介质入射角大于或等于临界角亮条纹：r_暗条纹：r_光的干涉双缝干涉光条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光实验装置：双缝干涉仪干涉图样：单色光是 、的条纹.明暗条纹的产生条件条纹间距：x_实验：用双缝干涉测量光的波长薄膜干涉及应用明暗相间间隔均匀k(k0，1，2，3，)光的衍射光发生明显衍射的条件：孔或障碍物的尺寸 衍射图样：单色光是明暗 、间隔 的条纹(与
2、干涉图样 进行区分)实例：、_ 光的偏振偏振光与自然光的区别偏振光的获得方法：(1)用偏振片；(2)使反射光与折射光垂直，则它们都成为偏振光偏振现象说明光是_ 可以与光的波长相比，甚至比光的波长小相间不均匀单缝衍射圆孔衍射泊松亮斑横波光的色散光光的双缝干涉产生色散光的薄膜干涉产生色散光衍射时的色散光通过三棱镜折射产生色散激光特点：、_ 应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗“光刀”、读盘、切割金属、激光育种、激光武器等相干性好平行度好亮度高题型探究一、光的折射和全反射光的折射和全反射的问题主要有作光路图、折射率的计算、全反射判断、色散及相关计算.在分析解题时，要注意确定临界角，判断是否会发生
3、全反射.(1)折射问题的计算：根据折射定律及相应规律，作出光路图；运用有关公式或几何关系进行相应计算.(2)用折射定律解释光现象：先画出光路图，正确找出入射角和折射角的大小关系，然后再根据实际情况分析讨论.(3)全反射问题：在解释全反射现象或运用全反射原理求解有关实际问题时，首先要注意确定临界角，判断是否满足全反射条件，再根据相关规律及几何关系进行判断或计算.(1)求光在圆柱体中的传播速度；例例1如图1所示是一透明的折射率为n 的圆柱体，其半径R20 cm，O点为圆心，AB为其中的一直径，今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c3.0108 m/s.解析答案图1(2)假如在
4、该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少？答案答案2109 s解析解析假设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示.假设入射角为，折射角为，则由折射定律有又由几何关系有2解得60，30解析答案测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法，不管哪种方法其实质相同，由折射定律n 知，只要确定出入射角及折射角，即可测出介质的折射率.二、介质折射率的测定例例2学校开展研究性学习，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2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
5、持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，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：图2(1)若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为_.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？答：_.解析答案P4解析解析图中P4对应的入射角大于P3所对应的入射角，所以P4对应的折射率的值大.(3)作AO的延长线交圆周于K，K
6、处所对应的折射率的值应为_.解析解析因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角，所以K处对应的折射率的值应为1.1针对训练针对训练1某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行.正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图3所示.(1)此玻璃的折射率计算式为n_(用图中的1、2表示)；图3解析答案解析答案(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.大解析解析玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确，故应选用宽度大的玻璃砖来测量.1.产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光.
7、2.产生亮、暗条纹的条件：当rk时出现亮条纹；当r(2k1)时出现暗条纹(其中k0,1,2,3).相邻亮(或暗)条纹间距：x .3.干涉图样特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹.4.薄膜干涉：(1)薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源一侧干涉形成的.(2)同一条纹对应薄膜厚度相同，所以用竖直肥皂薄膜做实验，条纹为横条纹.三、光的干涉例例3如图4所示为双缝干涉实验，甲图为用黄光照射时的结果，a为中央亮条纹，a为相邻亮条纹；乙图为换用另一种单色光照射的结果，a为中央亮条纹，a为相邻亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，以下说法正确的是解析答案
8、图4A.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长B.乙图可能是用蓝光照射，表明蓝光波长较长C.乙图可能是用蓝光照射，表明蓝光波长较短D.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短解析解析由题图知甲图中条纹间距大，由x 可知，在l和d相同的情况下，x大，则大；x小，则小，所以乙图中所用单色光波长较短，因蓝光比黄光波长短，故选项C正确.1.不同色光的波长和频率不同：由红光到紫光，波长逐渐减小，频率逐渐变大.2.同一种介质对不同色光的折射率不同，红光的折射率最小，紫光的折射率最大.3.对于同一个双缝干涉装置，不同色光产生的条纹间距不同，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小.四、光的颜色与光的色散例例4如
9、图5，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.下面说法正确的是解析答案图5A.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.A.在同种均匀介质中传播，a光的传播速度大B.以相同的入射角从
10、空气斜射入水中，b光的折射角大C.从同一介质以相同的入射角射向空气，若a光不能进入空气，则b光也 不能进入空气D.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大针对针对训练训练2(多选)如图6所示是半圆形玻璃砖的横截面，AB为直径，O点为圆心.在该平面内有a、b两束单色光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O点的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光答案图6解析解析解析由于两束光的入射点到O点的距离相等，因此它们在半圆边界上的入射角相同，由于b光发生全反射，而a光能够折射，说明b光的全反射临界角小于a光的全反射临界角，由n 可知，b光在介质中的折射率大于a光的折射率，b光的频率比a光的频率高，由v 可知，在同种介质中a光的传播速度大，A项正确；以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射程度大，折射角小，B项错误；由于b光全反射临界角小，所以C项正确；通过同一双缝干涉装置，频率低的单色光波长长，干涉条纹间距大，D项正确.
