創(chuàng)新設計浙江鴨2018版高考物理總復習第11章機械振動機械波光電磁波第3課時光課件

1、第3課時　光,[基礎過關]1.光的反射及反射定律(1)光的反射：光從第1種介質射到它與第2種介質的分界面時，一部分光會_____到第1種介質的現(xiàn)象。(2)反射定律：反射光線與入射光線、法線處在_________內，反射光線與入射光線分別位于法線的_____；反射角_____入射角。,考點一　光的反射與折射(－/c)　光的全反射(－/b),返回,同一平面,兩側,等于,2.折射現(xiàn)象光從一種介質斜射進入另一種介質時傳播方向發(fā)

2、生_____的現(xiàn)象，如圖所示。3.折射定律(1)內容：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線的_____；入射角的正弦與折射角的正弦成_____。,改變,兩側,正比,4.折射率(1)物理意義：折射率反映介質的光學特性，折射率大，說明光從真空射入到該介質時_______，反之偏折小。(2)定義式：n＝ ，不能說n與sin θ1成正比，與sin θ2成反比。

3、折射率由介質本身的光學性質和光的_____決定。(3)計算公式：n＝ ，因v <c，故任何介質的折射率總大于1。,偏折大,_____,頻率,__,5.全反射(1)定義：光從光密介質射入光疏介質，當入射角增大到某一角度時，折射光線將_____，只剩下反射光線的現(xiàn)象。(2)條件：①光從光密介質射向光疏介質。②入射角_________臨界角。(3)臨界角：折射角等于90°時的入射角。若光從光密介質(折

4、射率為n)射向真空或空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為C，則sin C＝ 。介質的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小。,消失,大于等于,__,【過關演練】1.一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點為該玻璃磚截面的圓心，如圖所示中能正確描述其光路的是(　　)解析　光束沿玻璃磚半徑射向O點，在界面處入射角大于臨界角時，發(fā)生全反射，小于臨界角時，在空氣中的折射角大于入射角，A選項正確，C選項錯誤；當光束由空氣射向玻璃磚時，由發(fā)

5、生全發(fā)射的條件可知，B選項錯誤；在玻璃中的折射角小于入射角，D選項錯誤。答案　A,2.(多選)(2015·浙江10月選考)為了從坦克內部觀察外部目標，在厚度為20 cm的坦克壁上開了一個直徑為12 cm的孔，若在孔內分別安裝由同一材料制成的如圖所示的三塊玻璃，其中兩塊玻璃的厚度相同。坦克內的人在同一位置通過玻璃能看到的外界的角度范圍是(　　)A.圖甲的大于圖乙的 B.圖甲的小于圖丙的C.圖乙的小于圖

6、丙的 D.圖乙的等于圖丙的,解析　光在玻璃和空氣的界面發(fā)生折射，假設眼睛在左下角觀察，觀察到外界的范圍比沒有玻璃時大。如圖所示，當玻璃的厚度變小時(豎虛線表示玻璃左邊位置)，觀察到外界的范圍也變小，且觀察范圍與玻璃的位置無關，只與玻璃的厚度有關，A、D選項正確。答案　AD,[要點突破]要點一　折射定律應用1.解決光的折射問題的一般方法(1)根據(jù)題意畫出光路或者根據(jù)已知光路確定入射角和折射角。(2)利用折射定律

7、建立方程進行求解。,答案　A,答案　D,[精練題組]1.直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細光束a、b平行且關于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖所示，a、b光相比(　　)A.玻璃對a光的折射率較大B.玻璃對a光的臨界角較小C.b光在玻璃中的傳播速度較小D.b光在玻璃中的傳播時間較短,答案　C,2.關于全反射，下列敘述中正確的是(　　)A.發(fā)生全反射時仍有折射光線，只是折射光線非常弱B.光從光密介質

8、射向光疏介質時，一定會發(fā)生全反射現(xiàn)象C.光從光密介質射向光疏介質時，可能不發(fā)生全反射現(xiàn)象D.光從光疏介質射向光密介質時，可能發(fā)生全反射現(xiàn)象解析　發(fā)生全反射時折射光線的能量為零，折射光線消失，所以選項A錯誤；發(fā)生全反射的條件是光從光密介質射向光疏介質，且入射角大于或等于臨界角，二者缺一不可，所以選項B、D錯誤，C正確。答案　C,答案　D,解析　由題意知，折射線和入射線位于法線的同一側，n＝－1，由折射定律可知，入射角等于折

9、射角，所以選項B正確。答案　B,5.為了測定等腰玻璃三棱鏡的折射率，如圖所示，我們測出了等腰玻璃三棱鏡ABC頂角為30°，讓激光由空氣垂直AB面進入棱鏡，由AC面進入空氣中，我們又測出了其折射光線與入射光線之間的夾角為30°。已知光在真空中速度為3.0×108 m/s，請完成下列問題：(1)請你作出光路圖；(2)求棱鏡的折射率；(3)光在這種玻璃中的傳播速度。,【方法總結】

10、全反射現(xiàn)象中的三點提醒(1)當發(fā)生全反射時，仍遵循光的反射定律及光路的可逆性。(2)介質的折射率越大，臨界角越小，越容易發(fā)生全反射。(3)當入射角達到臨界角時，折射光線的強度減弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。,[基礎過關]1.產生條件：兩列光的_____相同，振動方向_____，且具有恒定的相位差，才能產生穩(wěn)定的干涉圖樣。2.兩種典型的干涉：(1)楊氏雙縫干涉①原理如圖所示②明、暗條紋的條件,考

11、點二　光的干涉(－/c)　光的衍射和偏振(－/b),頻率,相同,(Ⅰ)單色光：形成_________的條紋，中央為明條紋。a.光的路程差Δr＝r2－r1＝___(k＝0，1，2，…)，光屏上出現(xiàn)明條紋。b.光的路程差Δr＝r2－r1＝___________(k＝0，1，2，…)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。(Ⅱ)白光：光屏上出現(xiàn)_____條紋，且中央亮條紋是_____(填寫顏色)。③相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距公式：Δx＝___

12、_。,明暗相間,kλ,彩色,白色,(2)薄膜干涉①相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面_____的兩列光波。②圖樣特點：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)紋對應薄膜的_____相等。單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時，形成彩色條紋。3.光的衍射(1)發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物的尺寸與光的波長________，甚至比光的波長_____的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯。,反射,厚度,相差不多,還小,(2)衍射條

13、紋的特點：①單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較：,明暗相間,越弱,越小,明暗相間,越弱,越小,減小,逐漸變暗,變窄,同心圓環(huán),②泊松亮斑(圓盤衍射)：當光照到_______(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)_____(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。,不透明,亮斑,4.光的偏振(1)偏振：光波只沿_________的方向的振動。(2)自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播

14、方向上沿_________振動的光，而且沿各個方向振動的光波的_____都相同，這種光叫做自然光。(3)偏振光：在_____于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的光。光的偏振證明光是_____。自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。,某一特定,一切方向,強度,垂直,橫波,【過關演練】1.下列說法中，正確的是(　　)A.真空中藍光的波長比紅光的波長長B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纖通信利用了光的全反射原理D

15、.機械波在不同介質中傳播，波長保持不變,答案　C,2.(多選)關于下列光學現(xiàn)象的說法，正確的是(　　)A.水中藍光的傳播速度比紅光快B.光從空氣射入玻璃時可能發(fā)生全反射C.在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深D.分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬,答案　CD,【例1】 (多選)在楊氏雙縫干涉實驗中，如果(　　)A.用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B.用紅

16、光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C.用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色干涉條紋D.用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋,解析　因白光為復色光，所以用白光作光源時，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯； 用紅光作光源時，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋，B對；紅光、紫光頻率不同，因而不能產生干涉，C錯；遮住其中一條狹縫時，將產生單縫衍射現(xiàn)象，D對。答案　BD,要點二　單縫衍射與雙縫干涉的比較,【例2】

17、 如圖所示的4種明暗相同的條紋分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋)。在下面的4幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是(　　)A.紅黃藍紫 B.紅紫藍黃C.藍紫紅黃 D.藍黃紅紫,答案　B,要點三　光的偏振現(xiàn)象 自然光與偏振光的比較：,【例3】 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是(　　)

18、A.一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化B.一束自然光入射到兩種介質的分界面上，當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是偏振光C.日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰D.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋,解析　在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定方向振動的光是偏振光，A、B選項反映了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)

19、象的應用，D是光的衍射現(xiàn)象。答案　D,[精練題組]1.(多選)如圖所示，偏振片P的透振方向(用帶有箭頭的實線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中，能在P的另一側觀察到透射光的是(　　)A.太陽光B.沿豎直方向振動的光C.沿水平方向振動的光D.沿與豎直方向成45°角方向振動的光,解析　偏振片只讓沿某一方向振動的光通過，當偏振片的透振方向與光的振動方向不同時，透射光的強度不同，它們平行時最強，而垂直時最弱

20、。太陽光是自然光，光波可沿任何方向振動，所以在P的另一側能觀察到透射光；沿豎直方向振動的光，振動方向與偏振片的透振方向相同，當然可以看到透射光；沿水平方向振動的光，其振動方向與透振方向垂直，所以看不到透射光；沿與豎直方向成45°角方向振動的光，其振動方向與透振方向不垂直，仍可看到透射光。答案　ABD,2.(多選)抽制高強度纖維細絲可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，激光束越過細絲時產生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄

21、縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細絲后在光屏上所產生的條紋即可判斷細絲粗細的變化，下列敘述中正確的是(　　)A.這里應用的是光的衍射現(xiàn)象B.這里應用的是光的干涉現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細,解析　由于是激光束越過細絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當抽制的絲變細的時候，絲的直徑較接近激光的波長，條紋間距就大，A、D對。答案　AD,3.如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝

22、置，P是附有肥皂薄膜的鐵絲圈，S是一點燃的酒精燈，往火焰上撒些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖樣應是圖中的(　　),解析　鐵絲圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平線上厚度基本一致，如果某一厚度處前后表面反射的同一列光波疊加得到加強，那么這一水平線上同一厚度處光波會加強，所以干涉條紋應是水平的。答案　D,4.(多選)(2016·紹興一中9月)在信息技術迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲信息的一種重要媒介。光盤上的信息

23、通常是通過激光束來讀取的。若激光束不是垂直投射到盤 面上，則光線在通過透明介質層時會發(fā)生偏折而改變行進的方向，如圖所示。下列說法中正確的是(　　)A.圖中光束①是紅光 ②是藍光B.在光盤的透明介質層中，光束②比①傳播 速度更快C.若光束①②先后通過同一單縫衍射裝置，光束①的中央亮紋比②的窄D.若光束①②先后通過同一雙縫干涉裝置，光束①的條紋寬度比②的大,答案　BC,5.(多選)關于雙縫干涉條紋，以下說法中正確的是

24、(　　)A.用同一單色光做雙縫干涉實驗，能觀察到明、暗相間的單色條紋B.在同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差為該單色光波長的整數(shù)倍C.用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差一定為該單色光波長的奇數(shù)倍D.用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的暗條紋距兩縫的距離之差一定為該單色光半波長的奇數(shù)倍,解析　用同一單色光做雙縫干涉實驗，能觀察到明暗相間的單色條紋，故A正確；當兩列光到達同一點上，若它們振動的相位相同，即同一

25、單色光經(jīng)雙縫后到兩縫的距離之差為該色光波長的整數(shù)倍時，該處的振動加強，是明條紋，故B正確，C錯誤；當兩列光到達同一點上，若它們振動的相位相反，即同一單色光經(jīng)雙縫后到兩縫的距離之差為該光半波長的奇數(shù)倍時，該處的振動減弱，是暗條紋，故D正確。答案　ABD,[基礎過關]1.光的色散(1)色散現(xiàn)象：白光通過三棱鏡會形成由紅到紫___種色光組成的彩色光譜，如圖。(2)成因：由于n紅<n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時，

26、紅光和紫光的折射角不同，就是說紫光偏折得更明顯些，當它們射到另一個界面時，紫光的偏折角最___，紅光偏折角最___。,考點三　光的顏色、色散(－/b)　激光(－/a),七,大,小,2.棱鏡三棱鏡對光線的作用：改變光的傳播方向，使復色光發(fā)生色散。,3.激光,相同,恒定,一致,平行度,空間,時間,能量,【過關演練】1.(多選)將激光束的寬度聚焦到納米級(10－9 m)范圍內，可修復人體已損壞的器官，可對DNA分子進行超微型基因修復，把

27、至今尚令人無奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除，以上功能是利用了激光的(　　)A.單色性好 B.相干性好C.平行度好 D.高能量答案　D,2.如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為λa、λb，該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb，則(　　)A.λanb B.λa>λb，naλb，na>nb解析　由圖可知b光偏折程度大，則naλb，B項正確。答案　

28、B,[要點突破]要點一　光的色散理解1.光的顏色由光源的頻率決定，與介質無關，與波長無關，波速由介質和光的頻率共同決定。,2.白光由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種色光組成，七種色光的特性差異可以用下表表示出來。,【例1】 (2016·杭二中期中)如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A 點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動，并保持白

29、光沿半徑方向入射到O點，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是(　　)A.減弱，紫光 B.減弱，紅光C.增強，紫光 D.增強，紅光,解析　光線從光密介質到光疏介質，入射角增大則反射光的強度增強；因紫色光的折射率最大，發(fā)生全反射的臨界角最小，故紫光最先發(fā)生全反射，在光屏上最先消失，故選C。答案　C,要點二　平行玻璃磚模型的應用1.光線經(jīng)兩次折射，

30、出射光線O′B平行于入射光線AO。2.不改變傳播方向，只是側移d。3.比較在不同介質中光的傳播,【例2】 如圖所示為兩等腰三角形玻璃棱鏡，其中ab∥a′b′，ac∥a′c′，bc∥b′c′，一入射光線由空氣經(jīng)兩玻璃棱鏡折射后射出來，下列關于出射光線的說法正確的是(　　)A.一定是光線2 B.一定是光線3C.可能是光線1、4 D.可能是光線1、3,解析　由圖可知：ab∥a′b′，可將aba′b′等效為平行

31、玻璃磚，出射光線平行于入射光線，因而出射光線不可能是光線4、5、6，入射光線AO經(jīng)棱鏡abc折射，出射光線向底邊bc偏折，再將aca′c′視為平行玻璃磚，光線由密→疏→密將向a′方向側移，如圖所示。所以從a′b′射出的光線向a′側移，故選B。答案　B,[精練題組]1.一束白光從頂角為θ的三棱鏡的一邊以較大的入射角i射入并通過三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，如圖所示，在入射角i逐漸減小到零的過程中，假如屏上的彩色光帶先后全部

32、消失，則(　　)A.紅光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失，紅光最后消失 C.紫光最先消失，黃光最后消失 D.紅光最先消失，黃光最后消失,解析　白光從AB面射入玻璃后，由于紫光偏折程度大，從而到達另一側面 AC時的入射角較大，且因玻璃對紫光的折射率大，sin C＝1/n，因而其全反射的臨界角最小，故隨著入射角i的減小，進入玻璃后的各色光中紫光首先發(fā)生全反射不從AC面射出，后依次是靛、藍、綠、黃、橙、紅光發(fā)生全反射而

33、不從AC面射出。答案　B,2.在演示雙縫干涉的實驗時，常用激光做光源，這主要是應用激光的(　　)A.亮度高 B.平行性好C.相干性 D.波動性好解析　頻率相同的兩束光相遇才能發(fā)生干涉，激光具有高度的相干性，通過雙縫時能夠得到兩束相干光。故本題的正確答案是C。答案　C,3.讓激光照到VCD機、CD機或計算機的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經(jīng)過處理后還原成聲音或圖象，這是利用激光的(　　)A.平

34、行度好，可以會聚到很小的一點上B.相干性好，可以很容易形成干涉圖樣C.亮度高，可以在很短時間內集中很大的能量D.波長長，很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象解析　激光的特點之一是方向性好，它可以會聚到一個很小的點上，DVD、VCD、CD唱機或電腦上的光驅及刻錄設備就利用了激光的這一特點，選項A正確，B、C、D錯誤。答案　A,4.一束光由紅、紫兩色光組成的復色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下列四幅圖中能正確表示該復色光經(jīng)三棱鏡折射分