教科版 高中物理选修3-4 光的知识点总结

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高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1)光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角!②表达式:2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中,光路也是可逆的2)折射率光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量,n 越大,表明光线偏折越厉害。

发生折射的原因是光在不同介质中,速度不同 例题:光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ,当光线以30°入射角,由该介质射入空气时,折射角为多少?解:由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求.i 为在介质中光线与法线间的夹角30°. 由(1)、(2)两式解得:所以r=45°.白光通过三棱镜时,会分解出各种色光,在屏上形成红→紫的彩色光带(注意:不同介质中,光的频率不变。

)练习:1、如图所示,平面镜AB 水平放置,入射光线PO 与AB 夹角为30°,当AB 转过20°角至A′B′位置时,下列说法正确的是 ( )A .入射角等于50°B .入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C .反射光线与平面镜的夹角为40°D .反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体,入射角40°,在界面上光的一部分被反射,另一部分被折射,则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A .小于40°B .在40°与50°之间C .大于140°D .在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上,为了使反射光线沿水平方向射出,则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A .15°B .30°C .60°D .105°知识点:2、测定玻璃的折射率(实验、探究)1.实验的改进:找到入射光线和折射光线以后,可以入射点O 为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO 、OO′(或OO′的延长线)交于C 点和D 点,过C 、D 两点分别向NN′做垂线,交NN′于C′、D′点, 则易得:n = CC′/DD′2.实验方法:插针法例题:光线从空气射向玻璃砖,当入射光线与玻璃砖表面成30°角时,折射光线与反射光线恰好垂直,则此玻璃砖的折射率为 ( ) A .2 B .3 C .22 D .33 练习:1、光线从空气射向折射率n =2的玻璃表面,入射角为θ1,求:当θ1=45º时,折射角多大?2、光线从空气射向折射率n =2的玻璃表面,入射角为θ1,求:当θ1多大时,反射光线和折射光线刚好垂直?(1)300(2)arctan 23、为了测定水的折射率,某同学将一个高32cm ,底面直径24cm 的圆筒内注满水,如图所示,这时从P 点恰能看到筒底的A 点.把水倒掉后仍放在原处,这时再从P 点观察只能看到B 点,B 点和C 点的距离为18cm .由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点:光的全反射i 越大,γ越大,折射光线越来越弱,反射光越来越强。

高中物理知识点总结 光的有关现象和规律课件 选修34

高中物理知识点总结 光的有关现象和规律课件 选修34
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答案: 一、1.传播方向 2.入射光线和法线 法线 正比 3.真空 大于 光密 光疏 二、2.(1)光密 光疏 (2)大于或等于 3.某种介质 真空或空气 四、1.离开直线路径绕到障碍物阴影里 2.小或者跟波长差不多 五、1.某一特定 2.一切方向 强度 3.垂直 横波 偏振片
2.由n=知n>1,若n1>n2,则n1称光密介质,n2称光疏介质,与介质的密度无关. 3.用折射定律分析光的色散现象
4.应用 (1)全反射棱镜 (2)光导纤维:实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几微米到一百微米之间,在内芯和外套的界面上发生全反射.
三、光的干涉 1.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是________的相干光波.屏上某点到双缝的路程差是________处出现亮条纹;是半波长的________处出现暗条纹.相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离L的关系为________. 2.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)________反射的光相遇而形成的.图样的特点是:同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度________,单色光照射在薄膜上形成________的条纹,白光照射在薄膜上形成________条纹.
五、光的偏振 1.偏振:光波只沿________的方向振动,称为光的偏振. 2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂直于传播方向上沿________振动的光,而且沿各个方向振动的光波的________都相同,这种光叫做自然光. 3.偏振光:在________于传播方向的平面上,只沿一个特定方向振动的光,叫做偏振光.光的偏振证明光是________.自然光通过________后,就得到了偏振光.
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选修3-4《光》基础知识归纳

选修3-4《光》基础知识归纳

选修3-4《光》基础知识归纳第十二章光第 1 课时光的折射、全反射基础知识归纳 1.光的直线传播在同一均匀介质中光沿直线传播.当光从一种介质进入另一种介质时,传播方向改变.当障碍物或孔的尺寸和波长相等或者比波长小时,将发生明显的衍射现象,光线将偏离原来的方向.2.光的反射、平面镜成像(1)光的反射定律.光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射,反射光线、入射光线和法线处在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.(2)平面镜成像的特点:正立等大的虚像,物与像关于镜面对称 . (3)在反射现象中,光路是可逆的,常用到这一特点及边缘光线作图来确定视场的范围.3.光的折射 (1)折射定律折射光线、入射光线、法线处于同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦的比值是定值 (注意两角三线的含义).(2)折射率①折射率定义:光从真空或空气中射入介质中发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的折射率 .折射率是反映介质折射光的本领大小的一个物理量.②折射率的定义表达式: n= sin ?1sin ?2 (其中θ1为真空或空气中的角度).③折射率的其他各种计算表达形s式: n= cv = ??? = 1sin C (其中c、λ为光在真空或空气中的光速、波长;1 / 12v、λ′为介质中的光速、波长;C为光发生全反射时的临界角).④折射率大小的决定因素:介质、光源 (主要是频率),注意:介质的折射率n>1.(3)折射光路是可逆的. 4.光的全反射(1)光疏介质和光密介质:两种介质比较,折射率小的介质叫光疏介质,折射率大的介质叫光密介质;“光疏”和“光密”具有相对性 .(2)全反射现象:光从光密介质入射到光疏介质的分界面上时,当入射角增大到一定程度时,光全部反射回光密介质,这一现象叫全反射现象.(3)临界角:折射角等于90° 时对应的入射角叫做临界角,用C表示,C=arcsin1n .(4)发生全反射的条件:①光从光密介质入射到光疏介质;②入射角大于等于临界角.(5)光导纤维:实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几微米到一百微米之间,在内芯和外套的界面上发生全反射.其中内芯是光密介质,外套是光疏介质,它对光具有传导作用 .5.光的色散(1)三棱镜:横截面为三角形的三棱柱透明体称三棱镜. 三棱镜对光线的作用:①光密三棱镜:当光线从一侧面射入,从另一侧面射出时,光线两次均向底面偏折.物体经棱镜成像向顶角偏移.②光疏三棱镜:当光线从一侧面射入,从另一侧面射出时,光线两次均向顶角偏折.③全反射棱镜(等腰直角棱镜):当光线从一直角边垂直射入时,在斜边发生全反射,从另一直角边垂直射出.当光线垂直于斜边射入时,在两直角边都发生全反射后又垂直于斜边射出.三棱镜成像:当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入,从另一侧面射出时,逆着出射光2 / 12线可以看到物体的虚像 .(2)光的色散:①白光通过三棱镜后,出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光束.含有多种颜色的光被分解成单色光的现象叫做光的色散 .各种色光按其波长的有序排列叫做光谱 .②各种色光性质比较:可见光中红光的折射率n最小,频率υ最小,在同种介质中(除真空外)传播速度v最大,波长λ最大,从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大,以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小(注意区分偏折角和折射角).第 2 课时光的干涉、衍射激光基础知识归纳 1.光的干涉现象 (1)光的干涉两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另一区域总减弱,从而出现明暗相间的条纹的现象叫光的干涉.(2)干涉的条件相干光源:频率相同、相差恒定(步调差恒定)的两束光.相干光源采用将一束光一分为二的方法获得,或者采用人造激光.(3)杨氏双缝干涉①相干条件:如图若S1、S2光振动情况完全相同,则符合δ=r2-r1=x=nλ(n=0,1,2,3?)时,dL出现亮条纹;若S1、S2光振动情况完全相同,则符合δ=r2-r1=Ldx=(2n+1)?2 (n=0,1,2,3?)时,出现暗条纹.(注意:振动情况完全相反的加强减弱条件)其中 d 是两狭缝之间的距离, L 是两狭缝到屏的距离,λ是光波的波长.3 / 12②相邻亮条纹(或相邻暗条纹)之间的中央间距:Δx =Lλd③双缝干涉图样单色光:中央为明条纹,两边为等间距对称分布明暗相间条纹;复合光:中央为明条纹,两边为等间距对称分布彩色条纹 . 白光:中央为白色明条纹. (4)薄膜干涉①薄膜干涉的成因:由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而形成. ②生活实例及应用:a.液膜干涉:劈形薄膜干涉可产生平行明暗相间的条纹.b.固膜干涉:增透膜. 膜的厚度: d增反膜: d??介4 .??介2 .c.气膜干涉:检查平整程度.待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜,用单色光进行照射,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,待检平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹是平行的;反之,干涉条纹有弯曲现象.2.光的衍射现象 (1)光的衍射光遇到障碍物时,偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射.(2)明显衍射的条件从理论上讲衍射是无条件的,但需发生明显的衍射现象的条件:当孔或障碍物的尺寸比光波的波长小,或者跟光波的波长相差不多时,光才发生明显的衍射现象.(3)衍射图样4 / 12①单缝衍射:单色光:中央是最宽的亮条纹,两侧为不等间隔的明暗相间的条纹;复合光:中央是最宽的亮条纹,两侧为不等间隔的彩色条纹,最靠近中央的是紫光,最远离中央的是红光.注意:与双缝干涉的干涉条纹不同的是:干涉条纹均匀分布,而衍射条纹的中央明纹较宽、较亮 .②圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环. (4)泊松亮斑光照射到一个半径很小的圆板后在圆板的阴影中心出现亮斑,这是光能发生衍射的有力证据之一.注意泊松亮斑与圆孔衍射条纹的区别:图甲是泊松亮斑,图乙是圆孔衍射条纹.(5)光的衍射的应用用衍射光栅测定光波波长. 3.光的偏振 (1)自然光、偏振光自然光:从光源(如太阳、亮着的灯等)直接发出的光,包含着在垂直于传播方向的一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.偏振光:①自然光通过偏振片后,在跟光传播方向垂直的平面内,光振动在某一方向较强而在另一些方向振动较弱,这样的光叫偏振光.②自然光射到两种介质的界面上,如果光的入射方向合适,使反射和折射光之间的夹角恰好是90° ,这时的反射光和折射光就都是偏振光,且它们的偏振方向互相垂直 .我们通常看到的绝大多数光都是偏振光.(2)光的偏振的物理意义光的偏振现象充分表明光波是横波 .因为偏振现象是横波所特有的现象. (3)偏振光的应用全息照相、立体电影等. 4.激光 (1)激光的特点主要特点有:相干性好;平行度好;亮度很高 .5 / 12感谢您的阅读,祝您生活愉快。

新教科版物理选修3-4同步讲义: 光的全反射

新教科版物理选修3-4同步讲义: 光的全反射

第3节光的全反射1.光疏介质和光密介质是相对而言的,两种介质相比较,折射率大的为光密介质,折射率小的为光疏介质。

2.要发生全反射,必须同时满足两个条件:(1)光由光密介质射入光疏介质。

(2)入射角大于或等于临界角。

3.光由光密介质射入光疏介质,折射角等于90°时的入射角即为临界角,对于光由介质射入空气(或真空)的情况,sin C=1n。

4.光导纤维由内芯和外套两层组成,光纤传输利用的是光的全反射原理,其内芯折射率一定比外套折射率大。

1.光疏介质和光密介质2.对全反射的理解(1)全反射:光从光密介质射到光疏介质的界面时,全部被反射回原介质的现象。

(2)临界角:光从某种介质射向真空或空气时使折射角度变为90°时的入射角,称为这种介质的临界角。

(3)发生全反射的条件:①光从光密介质射入光疏介质;②入射角大于或等于临界角。

(4)临界角与折射率的关系:光由介质射入空气(或真空)时,sin C=1n(公式)。

[跟随名师·解疑难] 1.光疏介质和光密介质的理解不同介质的折射率不同,我们把折射率较小的介质叫做光疏介质,折射率较大的介质叫做光密介质。

(1)对光路的影响:根据折射定律,光由光疏介质射入光密介质(例如由空气射入水)时,折射角小于入射角;光由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气)时,折射角大于入射角。

(2)光疏介质和光密介质的比较:(3)相对性:光疏介质、光密介质是相对的。

任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判定谁是光疏介质或光密介质。

2.对全反射的理解(1)全反射遵循的规律:发生全反射时,光全部返回原介质,入射光与反射光遵循光的反射定律,由于不存在折射光线,光的折射定律不再适用。

(2)从能量角度来理解全反射:当光从光密介质射入光疏介质时,随着入射角增大,折射角也增大。

同时折射光线强度减弱,即折射光线能量减小,反射光线强度增强,能量增加,当入射角达到临界角时,折射光线强度减弱到零,反射光的能量等于入射光的能量。

高中物理选修3-4“光的全反射 光导纤维”知识点

高中物理选修3-4“光的全反射  光导纤维”知识点

高中物理选修3-4知识点
光的全反射光导纤维
i越大,γ越大,折射光线越来越弱,反射光越来越强。

1)全反射:
光疏介质和光密介质:折射率小的介质叫光疏介质,折射率大的介质叫光密介质。

注意:光疏和光密介质是相对的。

全反射是光从光密介质射向光疏介质时,折射光线消失(γ=900),只剩下反射光线的现象。

2)发生全反射的条件:
①光必须从光密介质射向光疏介质
②入射角必须大于(或等于)临界角
3)临界角
1 sin c
n
4)应用
①全反射棱镜
形状:等腰直角三角形
原理:如图
条件:玻璃折射率大于1.4
优点:比平面镜反射时失真小
②光导纤维:折射率大的内芯、折射率小的外套P71光导纤维P72做一做
时间计算中注意光的路程不是两地距离及光在介质中的速度不是光速
③海市蜃楼:
沙漠:倒立虚像;海洋:正立虚像
1。

高中物理 选修3-4 光的反射、折射和全反射 知识点复习总结 题型复习总结 方法

高中物理  选修3-4   光的反射、折射和全反射    知识点复习总结   题型复习总结   方法

高中物理选修3-4光的反射、折射和全反射题型1(光的反射定律)光的反射定律:(1)三线共面反射光线在入射光线和法线所决定的平面内;(因果关系要注意)(2)法线居中反射光线跟入射光线分别位于法线的两侧;(3)两角相等反射角等于入射角(因果关系)1、保持入射光线方向不变,将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线决定的平面的轴旋转角,则(B)A. 反射光线也转过角B. 反射光线转过角C. 入射角增大角D. 反射光线与入射光线的夹角增大角2、如图所示,点光源S到平面镜M的距离为d。

光屏AB与平面镜的初始位置平行。

当平面镜M绕垂直于纸面过中心O的转轴以的角速度逆时针匀速转过30°时,垂直射向平面镜的光线SO在光屏上的光斑P的即时速度大小为8d。

3、2018年1月31日,天空中上演了一场万众瞩目、被称为“超级满月、蓝月亮、红月亮”的月全食大戏,这次月全食历时近5小时。

嘴精彩之处是在发生月全食阶段月亮呈现红色,下列有关月食的说法,其中正确的是(ADE)A. 当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象B. 当月亮处于太阳和地球中间时才会出现月食现象C. 月食可能是太阳光经月亮反射到地球大气层时发生全反射形成的D. 出现月食现象,是因为月亮处于地球的“影子”中E. “红月亮”是太阳光中的红光经地球大气层折射到月球时形成的4、如图所示,用激光控制液面高度仪器的原理是:一束激光AO以固定的入射角i照射到液面上,反射光OB射到水平放置的光屏上,屏上用光电管将光信号转变成电信号,电信号输入控制系统就可以控制液面的高度。

如果发现光屏上的光点在屏上由B点向左移动了的距离到点,则可判定(C)A. 液面上升,上升的距离为B. 液面下降,下降的距离为C. 液面上升,上升的距离为D. 液面下降,下降的距离为5、如图所示,a、b、c三条光线会聚于S点,若在S点前任意位置放一平面镜,则(C)A. 三条反射光线可能交于一点,也可能不交于一点B. 三条反射光线一定不会交于一点C. 三条反射光线一定会交于镜前一点D. 三条反射光线的反向延长线一定交于镜后一点6、两平面镜M1与M2互成角,如图所示,入射光线AB射到M1上后发生第一次反射,在M2上发生第二次反射。

高中物理选修3—4《光学》考点、技法详解

高中物理选修3—4《光学》考点、技法详解

一、几何光学1.光的反射及平面镜成像:光的反射遵守反射定律,平面镜成成等大正立的虚像,像和物关于镜面对称。

2.光的折射、全反射和临界角:重点应放在能应用光的折射定律和全反射的原理解答联系实际的有关问题。

3.用折射规律分析光的色散现象:着重理解两点:其一,光的频率(颜色)由光源决定,与介质无关;其二,同一介质中,频率越大的光折射率越大。

二、光的本性1.光的波动性:光的干涉、衍射现象表明光具有波动性,光的偏振现象说明光波为横波,光的电磁说则揭示了光波的本质——光是电磁波。

在电磁波谱中,波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、γ射线,各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠,但各种电磁波产生机理不同,表现出来的性质也不同。

2.光的粒子性(1)光电效应:在光的照射下,从物体发射出电子(光电子)的现象。

其规律是:任何金属都存在极限频率,只有用高于极限频率的光照射金属,才会发生光电效应现象。

在入射光的频率大于金属极限频率的情况下,从光照射到逸出光电子,几乎是瞬时的。

光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与光强无关。

单位时间逸出的光电子数与入射光的强度成正比。

(2) 光子说:即空间传播的光是一份一份地进行的,每一份的能量等于νh (ν为光子的频率),每一份叫做一个光子。

光子说能解释光电效应现象。

爱因斯坦光电方程W h mv m -=ν221 3.光的波粒二象性:光的干涉、衍射说明光具有波动性,光电效应现象表明光具有粒子性,因此光具有波粒二象性。

题型一 光的反射、光的折射和全反射题型特点:题目主要考查光的反射定律、光的折射定律和全反射的基本应用,考查对重要物理现象和物理规律的掌握情况。

物理特级教师海钢老师解题策略:这类题目一般都有一定的难度。

解题时既要抓住基本规律光的折射定律和临界角公式,还要结合实际图形进行分析,重在形成一个正确的思维过程。

例1.如图所示,P 、Q 是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜,叠合在一起组成一个长方体,一单色光处P 的上表面射入,折射光线正好垂直通过两棱镜的界面,已知材料的折射率P Q n n >,射到P 上表面的光线与P 的上表面的夹角为θ,下列判断正确的是A .光线一定在Q 的下表面发生全反射B .光线一定能从Q 的下表面射出,出射光线与下表面的夹角一定等于θC .光线一定能从Q 的下表面射出,出射光线与下表面的夹角一定大于θD .光线一定能从Q 的下表面射出,出射光线与下表面的夹角一定小于θ解析:光由P 进入Q 时垂直界面,故传播方向不改变,在Q 中的入射角等于P 中的折射角,11sin P C n =,21sin Q C n =,P Q n n >,∴12C C <,光线在P 中的折射角小于临界角,故在Q 中不会发生全反射,又sin sin i n r=,故从Q 中射出时折射角小于射入P 的入射角,即出射光线与下表面夹角大于θ,正确选项为:C 。

高三物理选修3-4复习光学部分

高三物理选修3-4复习光学部分
一、全反射及其产生条件 1.全反射:光从某种介质入射到空气中时,折射角 大于 入
射角,当入射角增大到一定程度时, 折射 光线完全消失,
全部光线都被反射回介质内.这种现象称为全反射现象,
简称全反射. 2.临界角:刚好发生全反射(即折射角变为 90°)时的 入射角 .
公式:sin C=
1 n
• 3.光疏介质和光密介质
• 折射率小较
的介质叫做光疏介质大 ,折
射率较 的介质叫做光密介质.
• 4.发生全反射的条光件密:光由 光疏 介质射
入 大于介等于质,且入射角
临界
角.
• 想一想 当光从水中射入玻璃的交界面时, 只要入射角足够大就会发生全反射,这种 说法正确吗?为什么?
• 答案 不正确.要发生全反射必须光从光 密介质射入光疏介质.而水相对玻璃是光 疏介质,所以不管入射角多大都不可能发 生全反射.
• 二、对全反射现象的解释
• 1.全反射现象:海水的浪花呈白色、鱼 缸中上升的气泡亮晶晶,在沙漠里看到的 蜃景、炎热夏天的路面格外明亮光滑.
• 2.全反射棱镜
• 全反射棱镜的截直角面等为腰
三角
形 . 它 的 更反好射 性 能 比 镀 银 的 平 面

,精密的光学仪器用它代替镀
银平面镜来反射光线.
• 三、光导纤维及其应用
• 1.光导纤维的工作原理
• (1)光导纤维:把石英玻璃拉成直经几微
米到几十微米的细丝,然小 后再包上折射率
比它
的材料,就制成了光导纤维,简
称光纤.
• (2)传导原理:光纤一般由折射率较高的
玻璃内芯和折射率较低的外层透明介i≥质C 组 成.光在光导纤维内传播时,由光密介质
(n1)入射到光疏介质(n2),若入射角

高中物理选修3-4光的本质知识点

高中物理选修3-4光的本质知识点

高中物理选修3-4光的本质知识点下面店铺给大家带来高中物理光的本质知识点,希望对你有帮助。

高中物理光的本质知识点一、波的干涉和衍射:1、干涉:两列频率相同的波相互叠加,在某些地方振动加强,某些地方振动减弱,这种现象叫波的干涉;(1)发生干涉的条件:两列波的频率相同;(2)波峰与波峰重叠、波谷与波谷重叠振动加强;波峰与波谷重叠振动减弱;(3)振动加强的区域的振动位移并不是一致最大;2、衍射:波绕过障碍物,传到障碍物后方的现象,叫波的衍射;(隔墙有耳) 能观察到明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波长小,或差不多;3、衍射和干涉是波的特性,只有某物资具有这两种性质时,才能说该物资是波;二、光的电磁说:1、光是电磁波:(1)光在真空中的传播速度是3.0×108m/s;(2)光的传播不需要介质;(3)光能发生衍射、干涉现象;2、电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线;(1)从左向右,频率逐渐变大,波长逐渐减小;(2)从左到右,衍射现象逐渐减弱;(3)红外线:热效应强,可加热,一切物体都能发射红外线;(4)紫外线:有荧光效应、化学效应能,能辨比细小差别,消毒杀菌;3、光的衍射:特例:萡松亮斑;4、光的干涉:(1)双缝(双孔)干涉:波长越长、双孔距离越小、光屏间距离越大,相邻亮条纹间的距离越大;(2)薄膜干涉:特例:肥皂泡上的彩色条纹;检测工件的平整性,夏天油路上油滴成彩色;三、光电效应:在光的照射下,从物体向外发射出电子的现象叫光电效应,发射出的电子叫光电子;1、现象:(1)任何金属都有一个极限频率,只有当入射光的频率大于极限频率时,才能发生光电效应;(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无光,只随入射光的频率的增大而增大;(3)入射光照射在金属上光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s(4)当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比;2、在空间传播的光是不连续的而是一份一份的,每一份叫做光子;光子的能量:E=hγ(光的频率越大光子的能量越大)3、光电效应证明了光具有粒子性;4、光具有波、粒二象性:光既具有波动性又具有粒子性;四、激光具有:相干性(作为干涉光源);平行度好(作光盘、测量);亮度高(加热、光刀)五、物质波:(自然界中的物质可分为:场和实物)1、自然界中一切物体都有波动性;2、物质波的波长:λ=h/p;高中物理选修3-4知识点1.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。

高中物理选修34知识点总结及讲义

高中物理选修34知识点总结及讲义

高中物理选修34知识点总结及讲义高中物理选修34知识点总结及讲义一、知识点总结1、光的折射和反射:理解光的折射和反射的基本原理,包括入射角、折射角、反射角等概念。

掌握斯涅尔定律的应用,了解透明介质和不透明介质的折射率。

2、光的波动性和粒子性:掌握光的波动性和粒子性的基本概念,了解光的双重性质。

理解波长和频率的关系,掌握光速不变原理。

3、光学仪器:了解各种光学仪器的原理和使用方法,如凸透镜、凹透镜、显微镜、望远镜等。

4、光的干涉和衍射:掌握光的干涉和衍射的基本原理,了解干涉和衍射的产生条件。

理解波动叠加的概念,掌握干涉和衍射的实验应用。

5、光的偏振:理解光的偏振现象和偏振原理,掌握偏振片的原理和使用方法。

了解偏振的应用,如3D电影技术。

二、讲义1、光的折射和反射(1)光的折射:当光从一种介质射向另一种介质时,光的传播方向会发生改变,这种现象称为光的折射。

折射角是由折射定律定义的,入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。

(2)光的反射:当光遇到介质表面时,一部分光会被反射回去,这种现象称为光的反射。

反射角是由反射定律定义的,入射角和反射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。

(3)应用案例分析:潜水镜、光纤通信等。

2、光的波动性和粒子性(1)光的波动性:光是一种波,具有波动性。

波长和频率是描述光波的两个基本物理量。

光速是光波传播的速度,光速不变原理是指在真空中光速是一个恒定值,与观察者的运动状态无关。

(2)光的粒子性:光不仅具有波动性,还具有粒子性。

光子是光的基本粒子,其能量与频率成正比,与波长成反比。

光在传播过程中表现为波动性,但在与物质相互作用时表现为粒子性。

(3)应用案例分析:光电效应、激光等。

3、光学仪器(1)凸透镜:凸透镜是一种常见的光学仪器,具有汇聚光线的作用。

平行于主轴的光线经过凸透镜后会汇聚于一点,这个点称为焦点。

焦距是凸透镜的一个基本参数,它表示光线从凸透镜到焦点的距离。

(2)凹透镜:凹透镜也是一种常见的光学仪器,具有发散光线的作用。

教科版高中物理选修3-4光的知识点总结.docx

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一、光源1.定义:能够自行发光的物体.2.特点:光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能,光在介质中传播就是能量的传播.二、光的直线传播1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C= 3× 108m/s;各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即v<C。

说明:① 直线传播的前提条件是在同一种介质,而且是均匀介质。

否则,可能发生偏折。

如从空气进入.....水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均匀)。

②同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。

不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。

在同一种介质中,频率越低的光其传播速度越大。

根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过 C。

③ 当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时,发生明显的衍射现象,光线可以偏离原来的传播方向。

-9-9物质的凝聚态,光在其中的速度降低到17m/s,甚至停止运动。

2.本影和半影(l)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.(2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.(3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.(4)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影” )能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食.具体来说:若图中的 P 是月球,则地球上的某区域处在区域 A 内将看到日全食;处在区域 B 或 C 内将看到日偏食;处在区域 D内将看到日环食。

若图中的 P 是地球,则月球处在区域 A 内将看到月全食;处在区域 B 或C 内将看到月偏食;由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D 内,所以不存在月环食的自然光现象。

3.用眼睛看实际物体和像用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理:角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1)光的干涉现象:是波动特有的现象,由托马斯•杨首次观察到。

(1)在双缝干涉实验中,条纹宽度或条纹间距:λdL x =∆ L :屏到挡板间的距离,d :双缝的间距,λ:光的波长,△x :相邻亮纹(暗纹)间的距离(2)图象特点:中央为明条纹,两边等间距对称分布明暗相间条纹。

红光(λ最大)明、暗条纹最宽,紫光明、暗条纹最窄。

白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。

2)光的颜色、色散A 、薄膜干涉(等厚干涉):图象特点:同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等。

不同λ的光做实验,条纹间距不同单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹B 、薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜,一般都是由于干涉引起的⑵、原理:膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象:同一厚度的膜,对应着同一亮纹(或暗纹)⑷、厚度变化越快,条纹越密白光入射形成彩色条纹。

C 、折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。

折射率越大,偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。

同一种介质中,由红光到紫光,波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3)光的衍射:单缝衍射图象特点:中央最宽最亮;两侧条纹不等间隔且较暗;条纹数较少。

(白光入射为彩色条纹)。

光的衍射条纹:中间宽,两侧窄的明暗相间条纹(典例:泊松亮斑)共同点:同等条件下,波长越长,条纹越宽4)光的偏振:证明了光是横波;常见的光的偏振现象:摄影,太阳镜,动感投影片,晶体的检测,玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成,它上面有一个特殊的方向(叫做透振方向),只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。

⑵当只有一块偏振片时,以光的传播方向为轴旋转偏振片,透射光的强度不变。

当两块偏振片的透振方向平行时,透射光的强度最大,但是,比通过一块偏振片时要弱。

当两块偏振片的透振方向垂直时,透射光的强度最弱,几乎为零。

⑶只有横波才有偏振现象。

⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E 所引起的,因此常将E 的振动称为光振动。

高中物理选修3-4知识点汇总

高中物理选修3-4知识点汇总

光学1.光的折射2.光线从一种介质进入另一种介质, 传播方向发生改变的现象。

3.折射定律4.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内, 折射光线、入射光线分居法线的两侧, 入射角的正弦与折射角的正弦成正比;光路可逆。

5.折射率6.光从真空射入某种介质, 入射角的正弦与折射角的正弦之比;n= ;n= ;任何介质的折射率都大于1;光密介质和光疏介质是相对的。

7.全反射8.光照射到两种介质的界面上时, 光线全部被反射回原介质的现象;条件是光从光密介质射向光疏介质且入射角大于或等于临界角;临界角是折射角等于90 时的入射角;sinC= 。

9.光的色散10.光线照射到棱镜的一个侧面上时, 经两个侧面折射后, 出射光线向棱镜的地面偏折。

11.光的色散说明的情况12.白光是复色光;同种介质对不同色光的折射率不同, 频率越大折射率越大;不同色光在同种介质的传播速率不同。

13.光的干涉14.频率相同的两列光波相叠加, 某些区域的光被加强, 某些区域的光被减弱, 并且光被加强和减弱的区域互相间隔的现象。

15.双缝干涉16.在用单色光做双缝干涉实验时, 若双缝处两列光的振动情况完全相同, 则在光屏上距双缝的路程差为波长整数倍的地方光被加强, 将出现明条纹, 光屏上距双缝的路程差为半波长的奇数倍的地方光被减弱, 将出现暗条纹;相邻两条明条纹的间距= ;若用白光做实验, 则光屏上只有中间是白色, 两侧均为彩色条纹。

17.薄膜干涉18.光照射到薄膜上时, 薄膜的前后表面反射的两列光相叠加发生的干涉现象;同一级明条纹出现在膜的厚度相同处, 故也称等厚干涉。

19.光的衍射光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象;障碍物或孔的尺寸小于或等于光的波长时会发生明显的衍射现象;泊松亮斑是光的衍射现象。

20.偏振现象横波只沿某一特定的方向振动的现象。

21.自然光22.包含着在垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光, 而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。

高中物理选修3-4光学重要知识点

高中物理选修3-4光学重要知识点

高中物理选修3-4光学重要知识点光学是高中物理课程中的重要知识点,编入选修3-4教材中。

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高中物理光学重要知识点一、光的折射定律;折射率光的折射定律,也叫斯涅耳定律:入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.如果用n12来表示这个比例常数,就有折射率:光从一种介质射入另一种介质时,虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n,但是对不同的介质来说,这个常数n是不同的.这个常数n跟介质有关系,是一个反映介质的光学性质的物理量,我们把它叫做介质的折射率。

光从真空射入某种介质时的折射率,叫做该种介质的绝对折射率,也简称为某种介质的折射率。

二、测定玻璃的折射率(实验、探究)实验原理:如图所示,入射光线AO由空气射入玻璃砖,经OO1后由O1B方向射出。

作出法线NN1,则折射率n=sinα/sinγ。

注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。

高中物理选修3-4重要知识点1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。

机械振动产生的条件是:①回复力不为零;②阻力很小。

使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。

2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。

对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:①物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。

②物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动高中物理选修3-4知识点研究简谐振动规律的几个思路:⑴用动力学方法研究,受力特征:回复力F =- kx;加速度,简谐振动是一种变加速运动。

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1)光的干涉现象: 是波动特有的现象, 由托马斯•杨首次观察到。

(1)在双缝干涉实验中, 条纹宽度或条纹间距:λdL x =∆ L: 屏到挡板间的距离, d: 双缝的间距, λ: 光的波长, △x: 相邻亮纹(暗纹)间的距离(2)图象特点:中央为明条纹, 两边等间距对称分布明暗相间条纹。

红光(λ最大)明、暗条纹最宽, 紫光明、暗条纹最窄。

白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。

2)光的颜色、色散A.薄膜干涉(等厚干涉):图象特点: 同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等。

不同λ的光做实验, 条纹间距不同单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹B.薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜, 一般都是由于干涉引起的⑵、原理: 膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象: 同一厚度的膜, 对应着同一亮纹(或暗纹)⑷、厚度变化越快, 条纹越密白光入射形成彩色条纹。

C.折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。

折射率越大, 偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。

同一种介质中, 由红光到紫光, 波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3)光的衍射: 单缝衍射图象特点: 中央最宽最亮;两侧条纹不等间隔且较暗;条纹数较少。

(白光入射为彩色条纹)。

光的衍射条纹: 中间宽, 两侧窄的明暗相间条纹(典例: 泊松亮斑)共同点: 同等条件下, 波长越长, 条纹越宽4)光的偏振: 证明了光是横波;常见的光的偏振现象: 摄影, 太阳镜, 动感投影片, 晶体的检测, 玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成, 它上面有一个特殊的方向(叫做透振方向), 只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。

⑵当只有一块偏振片时, 以光的传播方向为轴旋转偏振片, 透射光的强度不变。

当两块偏振片的透振方向平行时, 透射光的强度最大, 但是, 比通过一块偏振片时要弱。

当两块偏振片的透振方向垂直时, 透射光的强度最弱, 几乎为零。

高中物理选修3-4 光的干涉

高中物理选修3-4 光的干涉
光程差: s L1 L2
P1
S1
P
S2
l
亮纹 s 2n
n=0、1、2、3……
暗纹
s

2 (2n 1)

2
n=0、1、2、3……
λ,条纹的间距?



L

L
d,条纹的间距?


d1 d2
d1


d2

L

L
L1 L2
L1 L2 d
屏A 屏B
2、相邻明(暗)纹间的距离大小:
单缝
双缝
巧妙解决了相干光问题
屏幕

s1

s0
s2
红滤色片 (激光)
托马斯·杨
杨氏双缝实验被 评为十大最美丽实 验之一。
1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773~1829) 在实验室里成功的观察到光的干涉.
证 明 光 是 一 种 波
实验演示:
现象:出现亮暗相间条纹。
用氦氖激光器演 示光的双缝干涉
光程差d=0,S1、S2步调一致,该点振动加强。(亮)
S1 S2 d
P1 P
S1
P1
S2
d =λ/2
S1
P1
d
P1S1
S2
P1S2
P1
光程差d= λ/2 ,S1、S2在P1处步调相反,该点振动减弱。(暗)
S1
S2
d =λ
S1
P2
P1S1
d
S2
P2
P1S2
光程差d= λ ,S1、S2在P2处步调一致,该点振动加强。(亮)
P3 / 第一亮纹 δ=λ P3 / 第二亮纹 δ=2λ P3 / 第三亮纹 δ=3λ

物理选修3-4光学复习资料

物理选修3-4光学复习资料

物理选修3-4光学复习第1课时 光的直线传播 光的反射1、高考解读真题品析知识:平面镜成象特点例1.(09年全国卷Ⅰ)15. 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜,两平面镜相互平行,物体距离左镜4m ,右镜8m ,如图所示,物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是A .24mB .32mC .40mD .48m解析:本题考查平面镜成像 从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm. 答案:B点特:像与物关于镜面对称热点关注知识点: 确定平面镜成象观察范围例2。

如图所示,画出人眼在S 处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。

解析:先根据对称性作出人眼的像点S /,再根据光路可逆,设想S 处有一个点光源,它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。

图中画出了两条边缘光线。

点评:(1)利用光路可逆原理 (2)利用平面镜成像的对称性2、知识网络 考点1. 光的直线传播1.光源发光是将其他形式的能转化为光能2.光的直线传播:(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。

如影、日食、月食、小孔成像等都是直线传播的例证。

(2)光在真空中的传播速度为c=3.00×108m/s3.影(1)影分本影和半影。

(2)点光源只能形成本影。

(3)本影的大小决定于光源、物体和光屏的相对位置考点2.光的反射1.反射现象:光射到两种介质的分界面处,有一部分返回原来介质的现象。

2.反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的S S S /两侧,反射角等于入射角。

3.反射光路是可逆的考点3.平面镜1.平面镜的作用:只改变光的传播方向,不改变光束的聚散性质2.平面镜的成像特点:成正立的等大的虚像,物与像关于镜面对称。

3.平面镜成像光路作图的技巧:先根据平面镜成像的特点,确定像的位置,再补画入射光线与反射光线。

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S S / 光的直线传播.光的反射 一、光源1.定义:能够自行发光的物体.2.特点:光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能,光在介质中传播就是能量的传播. 二、光的直线传播1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C =3×108m/s ;各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即 v<C 。

说明:① 直线传播的前提条件是在同一种...介质,而且是均匀..介质。

否则,可能发生偏折。

如从空气进入水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均匀)。

②同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。

不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。

在同一种介质中,频率越低的光其传播速度越大。

根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C 。

③当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时,发生明显的衍射现象,光线可以偏离原来的传播方向。

④近年来(1999-2001年)科学家们在极低的压强(10-9Pa )和极低的温度(10-9K )下,得到一种物质的凝聚态,光在其中的速度降低到17m/s ,甚至停止运动。

2.本影和半影(l )影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域. (2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域. (3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域. (4)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食.具体来说:若图中的P 是月球,则地球上的某区域处在区域A 内将看到日全食;处在区域B 或C 内将看到日偏食;处在区域D 内将看到日环食。

若图中的P 是地球,则月球处在区域A 内将看到月全食;处在区域B 或C 内将看到月偏食;由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D 内,所以不存在月环食的自然光现象。

3.用眼睛看实际物体和像用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理:角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。

发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后,在视网膜上会聚于一点,引起感光细胞的感觉,通过视神经传给大脑,产生视觉。

①图中的S 可以是点光源,即本身发光的物体。

②图中的S 也可以是实像点(是实际光线的交点)或虚像点(是发散光线的反向延长线的交点)。

③入射光也可以是平行光。

以上各种情况下,入射光线经眼睛作用后都能会聚到视网膜上一点,所以都能被眼看到。

三、光的反射1.反射现象:光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.2.反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,且反射光线和人射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.3.分类:光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。

发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。

镜面反射和漫反射都遵循反射定律. 4.光路可逆原理:所有几何光学中的光现象,光路都是可逆的.四.平面镜的作用和成像特点(1)作用:只改变光束的传播方向,不改变光束的聚散性质.(2)成像特点:等大正立的虚像,物和像关于镜面对称. (3)像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换光的折射、全反射 一、光的折射1.折射现象:光从一种介质斜.射入另一种介质,传播方向发生改变的现象. 2.折射定律:折射光线、入射光线跟法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.3.在折射现象中光路是可逆的.二、折射率1.定义:光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率.注意:指光从真空射入介质.2.公式:n=sini/sin γ0sin 1C v c ='==λλ,折射率总大于1.即n >1.3.各种色光性质比较:红光的n 最小,ν最小,在同种介质中(除真空外)v 最大,λ最大,从同种介质射向真空时全反射的临界角C 最大,以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小(注意区分偏折角...和折射角...)。

4.两种介质相比较,折射率较大的叫光密介质,折射率较小的叫光疏介质.三、全反射1.全反射现象:光照射到两种介质界面上时,光线全部被反射回原介质的现象. 2.全反射条件:光线从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角. 3.临界角公式:光线从某种介质射向真空(或空气)时的临界角为C ,则sinC=1/n=v/c四、棱镜与光的色散 1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。

入射光线经三棱镜两次折射后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折。

(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。

)作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。

由于各种色光的折射率不同,因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象,在光屏上形成七色光带(称光谱)(红光偏折最小,紫光偏折最大。

)在同一介质中,七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。

2.横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。

选择适当的入射点,可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o(右图1)或180o(右图2)。

要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。

3.玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。

当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。

4.光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。

光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。

光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射。

这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。

五、各光学元件对光路的控制特征(1)光束经平面镜反射后,其会聚(或发散)的程度将不发生改变。

这正是反射定律中“反射角等于入射角”及平面镜的反射面是“平面”所共同决定的。

(2)光束射向三棱镜,经前、后表面两次折射后,其传播光路变化的特征是:向着底边偏折,若光束由复色光组成,由于不同色光偏折的程度不同,将发生所谓的色散现象。

(3)光束射向前、后表面平行的透明玻璃砖,经前、后表面两次折射后,其传播光路变化的特征是;传播方向不变,只产生一个侧移。

(4)光束射向透镜,经前、后表面两次折射后,其传播光路变化的特征是:凸透镜使光束会聚,凹透镜使光束发散。

六、各光学镜的成像特征物点发出的发散光束照射到镜面上并经反射或折射后,如会聚于一点,则该点即为物点经镜面所成的实像点;如发散,则其反向延长后的会聚点即为物点经镜面所成的虚像点。

因此,判断某光学镜是否能成实(虚)像,关键看发散光束经该光学镜的反射或折射后是否能变为会聚光束(可能仍为发散光束)。

(1)平面镜的反射不能改变物点发出的发散光束的发散程度,所以只能在异侧成等等大的、正立的虚像。

(2)凹透镜的折射只能使物点发出的发散光束的发散程度提高,所以只能在同侧成缩小的、正立的虚像。

(3)凸透镜折射既能使物点发出的发散光束仍然发散,又能使物点发出发散光束变为聚光束,所以它既能成虚像,又能成实像。

七、几何光学中的光路问题几何光学是借用“几何”知识来研究光的传播问题的,而光的传播路线又是由光的基本传播规律来确定。

所以,对于几何光学问题,只要能够画出光路图,剩下的就只是“几何问题”了。

而几何光学中的光路通常有如下两类: (1)“成像光路”——一般来说画光路应依据光的传播规律,但对成像光路来说,特别是对薄透镜的成像光路来说,则是依据三条特殊光线来完成的。

这三条特殊光线通常是指:平行于主轴的光线经透镜后必过焦点;过焦点的光线经透镜后必平行于主轴;过光心的光线经透镜后传播方向不变。

(2)“视场光路”——即用光路来确定观察范围。

这类光路一般要求画出所谓的“边缘光线”,而一般的“边缘光线”往往又要借助于物点与像点的一一对应关系来帮助确定。

光的波动性(光的本性)一、光的干涉一、光的干涉现象两列波在相遇的叠加区域,某些区域使得“振动”加强,出现亮条纹;某些区域使得振动减弱,出现暗条纹。

振动加强和振动减弱的区域相互间隔,出现明暗相间条纹的现象。

这种现象叫光的干涉现象。

二、产生稳定干涉的条件:两列波频率相同,振动步调一致(振动方向相同),相差恒定。

两个振动情况总是相同的波源,即相干波源1.产生相干光源的方法(必须保证 相同)。

⑴利用激光 (因为激光发出的是单色性极好的光); ⑵分光法(一分为二):将一束光分为两束.......频率和振动情况完全相同的光。

(这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等)下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图点(或缝)光源分割法:杨氏双缝(双孔)干涉实验;利用反射得到相干光源:薄膜干涉 利用折射得到相干光源:2.双缝干涉的定量分析如图所示,缝屏间距L 远大于双缝间距d ,O 点与双缝S 1和S 2等间距,则当双缝中发出光同时S S 1S 2 d S S /a c b射到O 点附近的P 点时,两束光波的路程差为 δ=r 2-r 1;由几何关系得:r 12=L 2+(x -2d )2, r 22=L 2+(x+2d )2. 考虑到 L 》d 和 L 》x ,可得 δ=Ldx.若光波长为λ,⑴亮纹:则当δ=±k λ(k=0,1,2,…) 屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时,两束光叠加干涉加强;⑵暗纹:当δ=±(2k -1)2λ(k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时,两束光叠加干涉减弱,据此不难推算出:(1)明纹坐标 x=±k dLλ (k=0,1,2,…)(2)暗纹坐标 x=±(2k -1)d L ·2λ(k=1,2,…)测量光波长的方法 (3)条纹间距[相邻亮纹(暗纹)间的距离] △x=dLλ. (缝屏间距L ,双缝间距d)用此公式可以测定单色光的波长。

则出n 条亮条纹(暗)条纹的距离a,相邻两条亮条纹间距1-n a)1(-=∆=n a L d x L d λ 用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。

结论:由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生.①当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时,即δ=k λ,该处的光互相加强,出现亮条纹;②当到达某点的路程差为半波长奇数倍时,既δ=)12(2-n λ,该点光互相消弱,出现暗条纹;③条纹间距与单色光波长成正比.λdlx =∆ (∝λ), 所以用单色光作双缝干涉实验时,屏的中央是亮纹,两边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹用白光作双缝干涉实验时,屏的中央是白色亮纹,两边对称地排列彩色条纹,离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。

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