2022年秋新教材高中物理第四章光及其應(yīng)用章末小結(jié)與素養(yǎng)評價課件粵教版選擇性必修第一冊

第四章光及其應(yīng)用一、主干知識成體系二、

遷移交匯辨析清一、光的折射和全反射的綜合應(yīng)用[解題錦囊]折射、全反射問題技巧(1)找出發(fā)生全反射的臨界邊緣光線。(2)畫出光路圖。(3)應(yīng)用幾何知識建立關(guān)系式求解。

2．為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O點的法線成θ角射入。CD為光學(xué)傳感器，用以探測光的強度。從AB面反射回來的光強隨θ角變化的情況如圖乙所示?，F(xiàn)在將這種新材料制成的一根光導(dǎo)纖維束并將其彎成半圓形，如圖丙所示，暴露于空氣中(假設(shè)空氣中的折射率與真空相同)，設(shè)半圓形光導(dǎo)纖維束的外徑為R，光導(dǎo)纖維束的半徑為r。求：(1)這種新材料的折射率；(2)用同種激光垂直于光導(dǎo)纖維的端面EF射入，若該束激光不從光導(dǎo)纖維的側(cè)面外泄，則彎成的半圓形的外徑R與光導(dǎo)纖維半徑r應(yīng)滿足的關(guān)系。二、光學(xué)器件對光路圖的控制平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底面偏折圓界面的法線是過圓心的直線，經(jīng)過兩次折射后向圓心偏折三、光的干涉和衍射的綜合1．光的干涉和衍射的對比比較兩種現(xiàn)象單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最亮條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗清晰條紋，亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋[典例3]如圖甲，讓激光束通過一個狹縫，觀察到光屏上出現(xiàn)單色條紋圖樣?，F(xiàn)保持激光器與狹縫的距離不變，將光屏向狹縫處適當(dāng)移動，下面關(guān)于本實驗說法正確的是

(

)A．將會觀察到乙圖樣B．光屏上條紋更寬C．移動后，條紋變得模糊D．該現(xiàn)象說明光具有波動性[解析]

讓激光束通過一個狹縫，觀察到光屏上出現(xiàn)單色條紋圖樣是光的衍射圖樣，衍射條紋的中央亮條紋的寬度最大，將會觀察到丙圖樣；當(dāng)保持激光器與狹縫的距離不變，將光屏向狹縫處適當(dāng)移動，光屏上條紋更窄，條紋變得清晰；光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，故選項D正確，A、B、C錯誤。[答案]

D[對點訓(xùn)練]1．太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)的彩色，瀑布在陽光下呈現(xiàn)的彩虹以及通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時看到的彩色條紋，這些現(xiàn)象分別屬于

(

)A．光的干涉、色散和衍射現(xiàn)象B．光的干涉、衍射和色散現(xiàn)象C．光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象D．光的衍射、干涉和色散現(xiàn)象解析：在太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)彩色，是薄膜干涉現(xiàn)象：瀑布濺起的小水滴相當(dāng)于棱鏡，在陽光下呈現(xiàn)的彩虹是光的色散現(xiàn)象；通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象。答案：A2．在一束單色光的傳播方向上分別放置單縫、雙縫、小圓孔和小圓盤后，在光屏上得到甲、乙、丙、丁四幅圖樣，關(guān)于光屏前傳播方向上放置的裝置，以下說法正確的是

(

)A．甲是單縫、乙是雙縫 B．乙是雙縫、丙是小圓孔C．丁是小圓孔、甲是雙縫 D．丙是小圓孔、丁是小圓盤解析：根據(jù)衍射與干涉圖樣的區(qū)別：前者是中間亮條紋明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小；后者條紋間距相等，可知甲圖是雙縫干涉條紋，乙圖是單縫衍射條紋；小圓孔衍射的圖樣是中央較大的區(qū)域內(nèi)是亮的，周圍是明暗相間的圓環(huán)，可知丙是小孔衍射，由丁圖中的泊松亮斑可知丁是小圓盤衍射圖樣。所以只有D是正確的。答案：D

三、創(chuàng)新應(yīng)用提素養(yǎng)(一)光學(xué)知識的實際應(yīng)用1．以下實驗或現(xiàn)象的原理與光學(xué)鏡頭上的增透膜的工作原理相同的是(

)A．圖甲中，彎曲的水流可以導(dǎo)光B．圖乙中，用偏振眼鏡看3D電影，感受到立體的影像C．圖丙中，陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色D．圖丁中，白光通過三棱鏡，出現(xiàn)色散現(xiàn)象解析：增透膜的工作原理是利用光的干涉原理。題圖甲中，彎曲的水流可以導(dǎo)光是因為光在水和空氣界面上發(fā)生了全反射現(xiàn)象，故A錯誤；題圖乙中，用偏振眼鏡看3D電影，感受到立體的影像是因為光的偏振現(xiàn)象，故B錯誤；題圖丙中，陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色是因為光的干涉現(xiàn)象，故C正確；題圖丁中，白光通過三棱鏡，出現(xiàn)色散現(xiàn)象是因為光發(fā)生了折射現(xiàn)象，故D錯誤。答案：C(二)應(yīng)用干涉實驗法研究材料的性質(zhì)2.在研究材料A的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法。

A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個透明的平行板B，

B與A的上表面平行，在它們之間形成一個厚度均勻的空氣膜。

現(xiàn)在用波長為λ的單色光