浙江高考物理总复习机械振动机械波光电磁波件.pptx
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1、第第3课时光课时光基础过关基础过关1.光的反射及反射定律光的反射及反射定律(1)光光的的反反射射:光光从从第第1种种介介质质射射到到它它与与第第2种种介介质质的的分分界界面面时时,一部分光会一部分光会_到第到第1种介质的现象。种介质的现象。(2)反反射射定定律律:反反射射光光线线与与入入射射光光线线、法法线线处处在在_内内,反射光线与入射光线分别位于法线的反射光线与入射光线分别位于法线的_;反射角;反射角_入入射角。射角。考点一光的反射与折射考点一光的反射与折射(/c)光的全反射光的全反射(/b)返回返回同一平面同一平面两侧两侧等于等于2.折射现象折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方
2、向发生光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生_的现的现象,如图所示。象,如图所示。3.折射定律折射定律(1)内内容容:折折射射光光线线与与入入射射光光线线、法法线线处处在在同同一一平平面面内内,折折射射光光线线与与入入射射光光线线分分别别位位于于法法线线的的_;入入射射角角的的正正弦弦与与折折射射角角的的正弦成正弦成_。改变改变两侧两侧正比正比4.折射率折射率(1)物理意义:折射率反映介质的光学特性,折射率大,说明光物理意义:折射率反映介质的光学特性,折射率大,说明光从真空射入到该介质时从真空射入到该介质时_,反之偏折小。,反之偏折小。(2)定义式:定义式:n ,不能说,不能说n与与si
3、n 1成正比,与成正比,与sin 2成反比。成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的折射率由介质本身的光学性质和光的_决定。决定。(3)计算公式:计算公式:n ,因,因v c,故任何介质的折射率总大于,故任何介质的折射率总大于1。偏折大偏折大_频率频率_5.全反射全反射(1)定定义义:光光从从光光密密介介质质射射入入光光疏疏介介质质,当当入入射射角角增增大大到到某某一一角角度时,折射光线将度时,折射光线将_,只剩下反射光线的现象。,只剩下反射光线的现象。(2)条条件件:光光从从光光密密介介质质射射向向光光疏疏介介质质。入入射射角角_临临界角。界角。(3)临临界界角角:折折射射角角等等于于90时
4、时的的入入射射角角。若若光光从从光光密密介介质质(折折射射率为率为n)射向真空或空气时,发生全反射的临界角为射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C,则,则sin C 。介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。消失消失大于等于大于等于_【过关演练】【过关演练】1.一一束束光光由由空空气气射射向向半半圆圆柱柱体体玻玻璃璃砖砖,O点点为为该该玻玻璃璃砖砖截截面面的的圆圆心心,如图所示中能正确描述其光路的是如图所示中能正确描述其光路的是()解解析析光光束束沿沿玻玻璃璃砖砖半半径径射射向向O点点,在在界界面面处处入入射射角角大大于于临临界界角角时时,发发生生
5、全全反反射射,小小于于临临界界角角时时,在在空空气气中中的的折折射射角角大大于于入入射射角角,A选选项项正正确确,C选选项项错错误误;当当光光束束由由空空气气射射向向玻玻璃璃砖砖时时,由由发发生生全全发发射射的的条条件件可可知知,B选选项项错错误误;在在玻玻璃璃中中的的折折射射角角小小于于入入射角,射角,D选项错误。选项错误。答案答案A2.(多多选选)(2015浙浙江江10月月选选考考)为为了了从从坦坦克克内内部部观观察察外外部部目目标标,在在厚厚度度为为20 cm的的坦坦克克壁壁上上开开了了一一个个直直径径为为12 cm的的孔孔,若若在在孔孔内内分分别别安安装装由由同同一一材材料料制制成成的
6、的如如图图所所示示的的三三块块玻玻璃璃,其其中中两两块块玻玻璃璃的的厚厚度度相相同同。坦坦克克内内的的人人在在同同一一位位置置通通过过玻玻璃璃能能看看到到的的外外界界的的角度范围是角度范围是()A.图甲的大于图乙的图甲的大于图乙的 B.图甲的小于图丙的图甲的小于图丙的C.图乙的小于图丙的图乙的小于图丙的 D.图乙的等于图丙的图乙的等于图丙的解析解析光在玻璃和空气的界面发生折射,光在玻璃和空气的界面发生折射,假设眼睛在左下角观察,观察到外界的范假设眼睛在左下角观察,观察到外界的范围比没有玻璃时大。如图所示,当玻璃的围比没有玻璃时大。如图所示,当玻璃的厚度变小时厚度变小时(竖虚线表示玻璃左边位置竖
7、虚线表示玻璃左边位置),观观察察到到外外界界的的范范围围也也变变小小,且且观观察察范范围围与与玻玻璃璃的的位位置置无无关关,只只与与玻璃的厚度有关,玻璃的厚度有关,A、D选项正确。选项正确。答案答案AD要点突破要点突破要点一折射定律应用要点一折射定律应用1.解决光的折射问题的一般方法解决光的折射问题的一般方法(1)根据题意画出光路或者根据已知光路确定入射角和折射角。根据题意画出光路或者根据已知光路确定入射角和折射角。(2)利用折射定律建立方程进行求解。利用折射定律建立方程进行求解。答案答案A答案答案D精练题组精练题组1.直直线线P1P2过过均均匀匀玻玻璃璃球球球球心心O,细细光光束束a、b平平
8、行行且且关关于于P1P2对对称称,由空气射入玻璃球的光路如图所示,由空气射入玻璃球的光路如图所示,a、b光相比光相比()A.玻璃对玻璃对a光的折射率较大光的折射率较大B.玻璃对玻璃对a光的临界角较小光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短光在玻璃中的传播时间较短答案答案C2.关于全反射,下列叙述中正确的是关于全反射,下列叙述中正确的是()A.发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱B.光从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射现象光从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射现象C.光从光
9、密介质射向光疏介质时,可能不发生全反射现象光从光密介质射向光疏介质时,可能不发生全反射现象D.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象解解析析发发生生全全反反射射时时折折射射光光线线的的能能量量为为零零,折折射射光光线线消消失失,所所以以选选项项A错错误误;发发生生全全反反射射的的条条件件是是光光从从光光密密介介质质射射向向光光疏疏介介质质,且且入入射射角角大大于于或或等等于于临临界界角角,二二者者缺缺一一不不可可,所所以以选选项项B、D错错误,误,C正确。正确。答案答案C答案答案D解解析析由由题题意意知知,折折射射线线和和入入射射线线位位于
10、于法法线线的的同同一一侧侧,n1,由折射定律可知,入射角等于折射角,所以选项由折射定律可知,入射角等于折射角,所以选项B正确。正确。答案答案B5.为了测定等腰玻璃三棱镜的折射率,如图所为了测定等腰玻璃三棱镜的折射率,如图所示,我们测出了等腰玻璃三棱镜示,我们测出了等腰玻璃三棱镜ABC顶角为顶角为30,让激光由空气垂直,让激光由空气垂直AB面进入棱镜,由面进入棱镜,由AC面进入空气中,我们又测出了其折射光线面进入空气中,我们又测出了其折射光线与入射光线之间的夹角为与入射光线之间的夹角为30。已知光在真。已知光在真空中速度为空中速度为3.0108 m/s,请完成下列问题:,请完成下列问题:(1)请
11、你作出光路图;请你作出光路图;(2)求棱镜的折射率;求棱镜的折射率;(3)光在这种玻璃中的传播速度。光在这种玻璃中的传播速度。【方法总结】【方法总结】全反射现象中的三点提醒全反射现象中的三点提醒(1)当发生全反射时,仍遵循光的反射定律及光路的可逆性。当发生全反射时,仍遵循光的反射定律及光路的可逆性。(2)介质的折射率越大,临界角越小,越容易发生全反射。介质的折射率越大,临界角越小,越容易发生全反射。(3)当当入入射射角角达达到到临临界界角角时时,折折射射光光线线的的强强度度减减弱弱到到零零,反反射射光光的能量等于入射光的能量。的能量等于入射光的能量。基础过关基础过关1.产生条件:产生条件:两两
12、列列光光的的_相相同同,振振动动方方向向_,且且具具有有恒恒定定的的相相位位差差,才能产生稳定的干涉图样。才能产生稳定的干涉图样。2.两种典型的干涉:两种典型的干涉:(1)杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉原理如图所示原理如图所示明、暗条纹的条件明、暗条纹的条件考点二光的干涉考点二光的干涉(/c)光的衍射和偏振光的衍射和偏振(/b)频率频率相同相同()单色光:形成单色光:形成_的条纹,中央为明条纹。的条纹,中央为明条纹。a.光的路程差光的路程差rr2r1_(k0,1,2,),光屏上出现明,光屏上出现明条纹。条纹。b.光的路程差光的路程差rr2r1_(k0,1,2,),光屏,光屏上出现暗条纹。上出现暗条纹
13、。()白光:光屏上出现白光:光屏上出现_条纹,且中央亮条纹是条纹,且中央亮条纹是_(填写填写颜色颜色)。相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式:相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式:x_。明暗相间明暗相间k彩色彩色白色白色(2)薄膜干涉薄膜干涉相相干干光光:光光照照射射到到透透明明薄薄膜膜上上,从从薄薄膜膜的的两两个个表表面面_的的两两列光波。列光波。图图样样特特点点:同同双双缝缝干干涉涉,同同一一条条亮亮(或或暗暗)纹纹对对应应薄薄膜膜的的_相相等等。单单色色光光照照射射薄薄膜膜时时形形成成明明暗暗相相间间的的条条纹纹,白白光光照照射射薄薄膜膜时,形成彩色条纹。时,形成彩色条纹。3.光的衍射光
14、的衍射(1)发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件:只只有有当当障障碍碍物物的的尺尺寸寸与与光光的的波波长长_,甚至比光的波长,甚至比光的波长_的时候,衍射现象才会明显。的时候,衍射现象才会明显。反射反射厚度厚度相差不多相差不多还小还小(2)衍射条纹的特点:衍射条纹的特点:单缝衍射和圆孔衍射图样的比较:单缝衍射和圆孔衍射图样的比较:单缝衍射圆孔衍射单色光中央为亮且宽的条纹,两侧为_的条纹,且越靠外,亮条纹的亮度_,宽度_中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着_的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度_,宽度_;亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而_白光中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度_、宽度_的彩色
15、条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,离中央最远的是红光中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的_明暗相间明暗相间越弱越弱越小越小明暗相间明暗相间越弱越弱越小越小减小减小逐渐变暗逐渐变暗变窄变窄同心圆环同心圆环泊泊松松亮亮斑斑(圆圆盘盘衍衍射射):当当光光照照到到_(选选填填“透透明明”或或“不不透透明明”)的的半半径径很很小小的的小小圆圆盘盘上上时时,在在圆圆盘盘的的阴阴影影中中心心出出现现_(在在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。不透明不透明亮斑亮斑4.光的偏振光的偏振(1)偏振:光波只沿偏振:光波只沿_的方向的振动。的方向的振动。(2)自自然然光光
16、:太太阳阳、电电灯灯等等普普通通光光源源发发出出的的光光,包包括括在在垂垂直直于于传传播播方方向向上上沿沿_振振动动的的光光,而而且且沿沿各各个个方方向向振振动动的的光光波波的的_都相同,这种光叫做自然光。都相同,这种光叫做自然光。(3)偏偏振振光光:在在_于于传传播播方方向向的的平平面面上上,只只沿沿某某个个特特定定方方向向振振动动的的光光。光光的的偏偏振振证证明明光光是是_。自自然然光光通通过过偏偏振振片片后后,就就得得到了偏振光。到了偏振光。某一特定某一特定一切方向一切方向强度强度垂直垂直横波横波【过关演练】【过关演练】1.下列说法中,正确的是下列说法中,正确的是()A.真空中蓝光的波长
17、比红光的波长长真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变机械波在不同介质中传播,波长保持不变答案答案C2.(多选多选)关于下列光学现象的说法,正确的是关于下列光学现象的说法,正确的是()A.水中蓝光的传播速度比红光快水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分分别别用用蓝蓝光光和和红红光
18、光在在同同一一装装置置上上做做双双缝缝干干涉涉实实验验,用用红红光光时时得到的条纹间距更宽得到的条纹间距更宽答案答案CD【例【例1】(多选多选)在杨氏双缝干涉实验中,如果在杨氏双缝干涉实验中,如果()A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹C.用用红红光光照照射射一一条条狭狭缝缝,用用紫紫光光照照射射另另一一条条狭狭缝缝,屏屏上上将将呈呈现现彩色干涉条纹彩色干涉条纹D.用用紫紫光光作作为为光光源源,遮遮住住其其中中一一条条狭狭缝缝,屏屏上上将将呈呈现现间间距距不不等等
19、的条纹的条纹解解析析因因白白光光为为复复色色光光,所所以以用用白白光光作作光光源源时时,屏屏上上将将呈呈现现彩彩色色条条纹纹,A错错;用用红红光光作作光光源源时时,屏屏上上将将呈呈现现红红黑黑相相间间的的条条纹纹,B对对;红红光光、紫紫光光频频率率不不同同,因因而而不不能能产产生生干干涉涉,C错错;遮遮住住其其中中一条狭缝时,将产生单缝衍射现象,一条狭缝时,将产生单缝衍射现象,D对。对。答案答案BD要点二单缝衍射与双缝干涉的比较要点二单缝衍射与双缝干涉的比较两种现象比较项目单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等,中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹
20、最亮,两边变暗条纹清晰,亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹【例例2】如如图图所所示示的的4种种明明暗暗相相同同的的条条纹纹分分别别是是红红光光、蓝蓝光光各各自自通通过过同同一一个个双双缝缝干干涉涉仪仪器器形形成成的的干干涉涉图图样样以以及及黄黄光光、紫紫光光各各自自通通过过同同一一个个单单缝缝形形成成的的衍衍射射图图样样(黑黑色色部部分分表表示示亮亮条条纹纹)。在在下下面面的的4幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是()A.红黄蓝紫红黄蓝紫 B.红紫蓝黄红紫蓝黄C.蓝紫红黄蓝紫红黄 D.蓝黄红紫蓝黄红紫
21、答案答案B要点三光的偏振现象要点三光的偏振现象 自然光与偏振光的比较:自然光与偏振光的比较:自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过偏振片后的光自然光被界面反射或折射后的反射光或折射光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内,光沿一切方向振动,且沿各个方向振动的光波的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内,光沿一个特定方向振动联系 自然光通过偏振片后或被界面反射、折射后就转变为偏振光【例例3】光光的的偏偏振振现现象象说说明明光光是是横横波波。下下列列现现象象中中不不能能反反映映光光的的偏振特性的是偏振特性的是()A.一一束束自自然然光光相相继继通通过过两两个个偏偏振振片片,以
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