粤教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第4章 光及其应用 本章整合.ppt

对点演练2.如图甲所示,每年夏季,我国多地会出现日晕现象,日晕是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射而形成的.如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是()A.在冰晶中,b光的传播速度较大B.用同一装置做单缝衍射实验,b光中央明条纹更宽C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距较大D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小C网络构建本章知识可分为三部分: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;第三是测量折射率、波长的实验.1.思考关于几何光学的相关内容,填写下图.光从光密介质到光疏介质入射角大于或等于临界角2.思考关于物理光学的一些内容,填写下图.频率相同、相位差恒定、振动方向相同明暗相间的条纹路程差是波长的整数倍路程差是半波长的奇数倍障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮偏振光单色性好、相干性好、平行度好、亮度高传播信息、激光测距、读取光盘信息、医疗、全息照相专项提升一、光的折射、全反射【例题1】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i=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()C.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B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.由几何关系可知,光在宝石中走过的路程为s=PM+MN=4mm+4mm=8×10-3m,规律方法1.解决光的折射问题的三步走(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)利用折射定律列式求解.2.涉及全反射的三注意(1)判断: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即可.(2)临界: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)可逆:当发生全反射时,仍遵循光路的可逆性.对点演练1.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?解得C=45°光线到达CD边时,入射角θ=90°-(180°-45°-90°-30°)=75°C故光线不能直接从CD边射出.二、几何光学与光的本性的结合【例题2】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.a光的频率最大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C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=,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.规律方法几何光学和物理光学的结合点是折射率n和光的频率f,n和f间虽然不存在公式关系,但它们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.各种色光特性的比较