人教版高中物理选择性必修第1册 第四章 光 本章整合.pptVIP

本章整合第四章

内容索引0102知识网络体系构建重点题型归纳整合

知识网络体系构建

本章知识可分为两部分:第一是几何光学,包括光的折射及全反射等知识;第二是物理光学,包括光的干涉、衍射、偏振现象,以及激光的相关知识。1.通过下图思考关于几何光学的相关内容。

2.通过下图思考关于物理光学的相关内容。

重点题型归纳整合

一、光的折射、全反射例题1(2021浙江高三月考)测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示为某种宝石的截面图,∠ACE=∠BDE=∠CED=90°,现使一束红光以入射角60°射到AC边上某点,在CE边中点M发生全反射,并从ED边上N点折射出,其中CE=4mm,EN=2mm,则()A.该宝石的折射率n=B.红光从入射到N点射出经历的时间为×10-11sC.调整红光的入射角i,可使光线在ED边上发生全反射D.换成蓝光进行鉴定,光线有可能在ED边上发生全反射

根据以上分析可知在P点的折射角等于在ED边上的入射角,根据光路可逆原理可知,一定不会在ED边发生全反射,故C、D错误。答案B

规律方法1.解决光的折射问题的常规思路(1)根据题意画出正确的光路图。(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角均是光线与法线的夹角。(3)利用折射定律、折射率公式列式求解。2.有关全反射定律的应用技巧(1)首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质,如果是,就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断,如果不是则直接应用折射定律解题。(2)分析光的全反射时,根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关键。(3)当发生全反射时,仍遵循光的反射定律和光路可逆性。

变式训练1(2021四川内江高二期末)如图所示,将一等腰直角棱镜截去一部分使该截面平行于其底面,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。现从M点发出一束平行于底边CD的单色光,从AC边射入棱镜,已知棱镜玻璃的折射率n=,光在真空(空气)中的速度为c,则:(1)光在棱镜中传播的速度是多大?(2)光线进入棱镜后,能否直接从CD边射出?

二、几何光学与物理光学的结合例题2(2021四川高二期末)如图所示,一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光,则这三种单色光中()A.c光的频率最小B.在真空中传播的速度的关系是vavbvcC.分别通过同一双缝干涉装置产生的条纹的间距是xaxbxcD.若a光遇到某障碍物能发生明显的衍射现象,则c光遇到该障碍物不能发生衍射现象

解析由题图可看出,c光的偏折程度最大,a光的偏折程度最小,则可得c光的折射率最大,频率最大,a光的折射率最小,频率最小,故A错误;各种色光在真空中的传播速度都相同,故B错误;a光的频率最小,则波长最长,故由前面的判断可得λaλbλc,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ,可判断a、b、c通过同一双缝干涉装置产生的条纹的间距是xaxbxc,故C正确;光遇到障碍物均能发生衍射现象,只是发生明显的衍射现象才需要一定的条件,故D错误。答案C

规律方法几何光学和物理光学(例如干涉、衍射等)的结合点是折射率n和光的频率f,n和f的大小存在对应关系,频率f越大,折射率n越大,再由c=λf找出与波长的关系,由波长关系可联系双缝干涉、光的衍射等现象的应用。如表所示。各种色光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率f小→大折射率n小→大波长(λ=c/f)长→短介质中的波速大→小双缝干涉的条纹间距Δx=λ大→小

变式训练2(2021河北邢台第二中学高二期末)一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为a、b两束,如图所示。涂层的折射率小于玻璃,下列说法正确的是()A.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象C.a、b光在涂层表面一定不会发生全反射D.在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距

解析光路图如图所示,在玻璃砖上表面折射时,a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,波长较短,由知,在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度,但在真空中,a光的传播速度等于b光的传播速度,故A错误;b光的波长较长,遇到障碍物时更容易产生明显的衍射现象,故B错误;a、b光在涂层表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射角,由光路可逆性可知,a、b光在涂层表面一定不会发生全反射,故C正确;a光的波长较短,根据Δx=λ知,a光的条纹间距小于b光的条纹间距,故D错误。答案C

本课结束