物理選修3-4人教新課標(biāo)第十三章光精品課件.

1、光學(xué)解讀1WW.7CaiEdu.CN課程標(biāo)準(zhǔn)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解光的折射定律. 2.測(cè)定材料的折射率. 3.認(rèn)識(shí)光的全反射現(xiàn)象.初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理和 光纖在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用.認(rèn)識(shí)光纖技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生 活的重大影響.4.觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象.知道產(chǎn)生干涉、衍射 現(xiàn)象的條件.會(huì)用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng).5. 了解激光的特性和應(yīng)用.會(huì)用激光觀察全息照相.考情分析近年來(lái)高考試題多是從分析、確定光線的傳播方 向，通過(guò)畫(huà)光路圖、利用折射定律進(jìn)行計(jì)算等方 式來(lái)考查對(duì)基本規(guī)律的理解和掌握情況，在考 試大綱中，“光的折射定律”是光學(xué)中唯一的 一個(gè)II級(jí)考點(diǎn).為了便于學(xué)習(xí)，可將光學(xué)大體分為兩部分：一

2、是 光的折射定律和全反射，二是光的干涉、衍射和 偏振.第一部分是考查的重點(diǎn)，體現(xiàn)了用數(shù)學(xué)方 法解決物理問(wèn)題的能力，重點(diǎn)培養(yǎng)利用折射定律 分析幾何光路的能力.3m.TCaiEdu.CN第1講光的折射全反射知識(shí)研讀(3)折射率：光從墓室射入某種介質(zhì)，入射角的正弦與折射角的正弦之比.公式：=聲=c是光在真空中傳播速度，o是光在介質(zhì)中的傳播速度). 2.全反射 (1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì). (2)全反射：光照射到兩種介質(zhì)的交界面上 時(shí)，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象. (3)出現(xiàn)全反射的條件:光線由介質(zhì)射愛(ài)質(zhì)大于1入射角i臨界角C(sinC=). 3.光的色散白光經(jīng)鬲瑟輕后，分解為幾種顏色的光，這 種現(xiàn)象

3、稱光齢色散.色散現(xiàn)象表示白光是一 種.考點(diǎn)整合考點(diǎn)一對(duì)折射率的理解 (1)含義：折射率僅反映介質(zhì)的光學(xué)特性， 折射率大，說(shuō)明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)偏 折得厲害，反之偏折得弱.(2)決定因素：心黑是折射率的比值定義式，不能說(shuō) 與sin/成正比、與sinr成反比.折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性 質(zhì)和光的頻率決定.數(shù)值：由=中可知，因?yàn)関c,任何介質(zhì)的折射率總大于1- (4)光路可逆性：在折射現(xiàn)象中，光路仍然可逆. (5)光的色散：白光通過(guò)三棱鏡會(huì)發(fā)生色散，形成 由紅到紫各色光組成的彩色光譜，其中紅光的偏 向角最小，紫光的偏向角最大.這是由于介質(zhì)對(duì) 不同色光的折射率不同引起的.【技巧提示】(1)在折射現(xiàn)象

4、中，當(dāng)入射角為0時(shí)， 況.折射角也為0。.這是折射中的一種特殊情公式J二中，不論是光從真空傳到介質(zhì)，還是由介質(zhì)傳到真空，i總是真空中的光線與法線間夾角，r總是介 質(zhì)中的光線與法線間的夾角.9m.TCaiEdu.CN【案例1】 如圖所示，一束激光從0點(diǎn)由 空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后, 從上表面的A點(diǎn)射出.已知入射角為A與 O相距介質(zhì)的折射率為弘 試求介質(zhì)的厚 度d.m.TCaiEdu.CN11WW.7CaiEdu.CN【關(guān)設(shè)折射角為r,折射定律器；幾何關(guān)系I = 2Jtanr,解得 d =n2 一 sin2/2sini【答案】 sirH2 sin i【即時(shí)鞏固1】（2009 遼寧、寧

5、夏理綜） 棱鏡的截面為直壯角形ABC, ZA=30 , 斜邊棱鏡材料的折射率為=.在此截 面所在的平面內(nèi)，一條光線以45的入射角 從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡.畫(huà)出光路圖， 并求光線從棱鏡射出的點(diǎn)的位置.（不考慮 光線沿原路返回的情況）【解析】 設(shè)入射角為折射角為由折射定律得 sini 礦由已知條件及式得30。如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖甲所示c4 IB甲設(shè)出射點(diǎn)為F,由幾何關(guān)系可得AF =討3即出射點(diǎn)在A邊上離4點(diǎn)衛(wèi)的位置.如果入射光線在法線的左側(cè)，光路圖如圖乙所示.設(shè)折射光線與A的交點(diǎn)為D由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角13m.TCaiEdu.CNi=60 .設(shè)全反射的臨界角為C,貝IA

6、 F D B17WW.TC&iEdu.CNsinC= .由和已知條件御址界角C=45G 因此，光在D點(diǎn)全威寸.設(shè)此光線的出射點(diǎn)為民由幾何關(guān)系得ZDEB=90 , BD=a2AF,BE=DBsin30 ,【答案】見(jiàn)解析聯(lián)立式得BE =即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)務(wù)的位置.考點(diǎn)二對(duì)全反射的于由=黑不難推出，若光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),入射角將小于折射角.使入射角逐漸增大，折射角也增大, 當(dāng)入射角增大為某一值時(shí)恰使折射角為90,將發(fā)生全反射.全反射的應(yīng)用有光導(dǎo)纖維等.【技巧提示】(1)分析光的全反射問(wèn)題，關(guān)鍵是根據(jù)臨界條件畫(huà)出恰好發(fā)生全反射的 光路圖，再利用幾何知識(shí)分析邊角關(guān)系，比 較其他光線是否發(fā)生

7、全反射. (2)從能量角度分析，一般反射在反射面上 光的能量有損失，而全反射在反射面上損失 的光的能量非常少.【案例2】(2010 山東理綜)如圖所示,段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成 四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由MN端 面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面防上發(fā)Q E生全反射，然后垂直戶0端面射出. (1)求該玻璃棒的折射率. (2)若將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)(填“能” “不能”或否”)發(fā)生全反射.021m.TCaiEdu.CN【解析】 如圖所示單色光照射到EF弧面上時(shí)剛好發(fā) 生全反射，由全反射的條件得U =由折射定律有鬻舔案躬.邁能【即時(shí)鞏固2】如圖所示，abc為一

8、全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形.一束 白光垂直入射到QC面上，在ab面上發(fā)生全反 射.若光線入射點(diǎn)O的位置保持不變，改變45J45光線的入射肯白（否羞點(diǎn)白宀面反射的光線）， 則（）*a A.使入射光按圖中的順時(shí)針?lè)较蛑饾u偏轉(zhuǎn), 則紅光首先射出ab面 使入射光按圖中的順時(shí)針?lè)较蛑饾u偏轉(zhuǎn), 則紫光首先射出ab面 C.使入射光按圖中的逆時(shí)針?lè)较蛑饾u偏轉(zhuǎn), 則紅光首先射出ab面 D.使入射光按圖中的逆時(shí)針?lè)较蛑饾u偏轉(zhuǎn),貝U紫光首先射出ab面【解析】當(dāng)入射光按順時(shí)針?lè)较蛑饾u偏轉(zhuǎn)時(shí)L 進(jìn)入棱鏡中的折射光線也按順時(shí)針?lè)较蛑饾u偏轉(zhuǎn), 它再射到弘面上時(shí)的入射角將逐漸變小，減小到 臨界角以下時(shí)，從必面上就會(huì)有光線射岀.不同的色光的頻率不同，折射率也不同，從而臨界角 也不同，其中紅光的頻