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物理学案专题8----光学 B 一、基本概念 （一）、光的反射和折射（几何光学） 1. 反射定律α＝i ｛α;反射角，i:入射角｝ 2. 绝对折射率(光从真空中到介质)n＝c/v＝sinα /sini ｛光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介质中的光速，α:入射角，i :折射角｝ 3. 全反射： 1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C：sinC＝1/n 2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角 注: (1)平面镜反射成像规律:成等大、正立的虚像,像与物沿平面镜对称； (2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移； (3)光导纤维是光的全反射的实际应用,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜； (4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键； (5)白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射。 （二）、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性） 1. 两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯) 2．双缝干涉:中间为亮条纹；亮条纹位置: ＝nλ；暗条纹位置: ＝(2n+1)λ/2（n＝0,1,2,3,、、、）； 条纹间距：△X=L*λ/d ｛ :路程差(光程差)；λ:光的波长；λ/2:光的半波长；d两条狭缝间的距离；l：挡板与屏间的距离｝ 3. 光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关，光的颜色按频率从低到高的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 (助记：紫光的频率大，波长小) 4. 薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4, 即增透膜厚度d＝λ/4 5. 光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光的衍射现象不明显可认为沿直线传播，反之，就不能认为光沿直线传播 6. 光的偏振：光的偏振现象说明光是横波 7. 光的电磁说：光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。 红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用 8. 光子说,一个光子的能量E＝hν ｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s，ν:光的频率｝ 9. 爱因斯坦光电效应方程：由于逸出功W 指从原子键结中移出一个电子所需的最小能量，所以如果用Ek 表示动能最大的光电子所具有的动能，那么就有下面的关系式 Ek =hν - W （其中，h 表示普朗克常量，ν 表示入射光的频率） 下列说法中正确的是（ ）A 可见光是由原子外层电子受到激发后产生的B 海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的衍射而产生的C 光的色散是光的折射现象D 爱因斯坦的光子说认为光是高速粒子流1．(2010·江苏苏北四市调研)香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖．诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石．下列关于”光纤”及原理的说法中，正确的是 A．光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点 B．光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 C．实用光导纤维是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 D．当今，在信号的传输领域中，光纤电缆(”光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质”电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已联接到普通社区 　全息照相是利用了光的干涉的原理，数码相机是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机，它们都不是利用了光的全反射原理，B错误；实用光导纤维是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，C错误． 　AD (1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是________现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是________现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是________现象． (2)凡是波都具有衍射现象，而把光看做直线传播的条件是________．要使光产生明显的衍射，条件是________． (3)如图2－18所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明 ________________________________________________________________________. 图2－18 　(1)