选修3-4 第十三章 光-高考物理大二轮总复习【知识清单-涂考点】（高中全阶段通用）

第十三章 光 第1节 光的反射和折射 一、反射定律和折射定律 1.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，且反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角. （3）分类 ①镜面反射：光滑平面上的反射现象叫做镜面反射. ②漫反射：发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射. （4）图示： 2.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.即. （3）图示： 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. 2．公式：. 3.折射率与光速的关系：光在不同介质中的速度不同，某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即. 例：下列说法正确的是（　　） A．入射角与折射角的比等于两波速比 B．入射波的波长小于折射波的波长 C．入射波的波长大于折射波的波长 D．入射波的波长等于反射波的波长 解析：A.根据波动折射的特点可知，入射角与折射角的照相纸的比等于折射率n，而折射率与波速的关系，所以入射角与折射角的正弦值之比等于两波速比，故A错误；BC.介质不确定时，入射波和折射波的波长大小关系无法确定，故BC均错误；D.同一种介质中的波速是一定的，所以入射波的波长等于反射波的波长，故D正确. 答案：D 第2节 全反射 一、全反射 1.光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫做光疏介质，折射率大的介质叫做光密介质. 2.全反射：光从光密介质射向光疏介质时，同时发生折射和反射，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射.这时的入射角叫做临界角. 3.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. 4.临界角 （1）定义：折射角等于90°时的入射角． （2）计算： ①设光线从某种介质射向真空或空气时的临界角为，则 ． ②光线从折射率为的介质斜射入折射率为的介质，（）发生全反射时的临界角为． 二、全反射的应用 1.全反射棱镜 （1）形状：等腰直角三角形. （2）原理：如图. （3）条件：玻璃折射率大于1.4. （4）优点：比平面镜反射时失真小. 2.光导纤维：当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸，故光能损耗极小. 3.海市蜃楼中，沙漠：倒立虚像；海洋：正立虚像. 例：光导纤维是由内芯和外套两层组成，下列说法正确的是（　　） A．内芯的折射率大些 B．内芯的折射率小些 C．光导纤维束能传播图象 D．光导纤维束不能传播声音信号 解析：发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角.则内芯的折射率大于外套的折射率，故A正确，B错误；光导纤维束能传播图像和声音信号，故C正确，D错误. 答案：AC 第3节 光的干涉 一、杨氏干涉实验 1.实验原理：如图所示，由同一个狭缝发出的光经双缝后形成两束振动情况总是相同的相干光波． 2.实验现象： （1）单色光照射，屏上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹； （2）白光照射，屏上出现彩色条纹，中央为白色． 3.明、暗条纹的条件 ： （1）光的路程差（0，1，2，…），光屏上出现明条纹． （2）光的路程差（0，1，2，…），光屏上出现暗条纹． 4.条纹间距公式：. 二、薄膜干涉 1.相干光源的获取：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波相互叠加，即为相干光源. 2.实验现象： （1）单色光照射，出现明暗相间的水平条纹； （2）白光照射，出现彩色的水平条纹． 3.明、暗条纹的条件 （1）亮纹条件：在、处，薄膜厚度的2倍为前后表面反射光的光程差，当光程差等于波长整数倍时形成亮条纹． （2）暗纹条件：在处，光程差等于半波长的奇数倍，形成暗条纹． 4.应用：增透膜、肥皂膜干涉、两片玻璃间的空气膜干涉、浮在水面上的油膜干涉、牛顿环、蝴蝶翅膀的颜色. 第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长 1.实验目的： （1）观察不同单色光的双缝干涉图样. （2）观察双缝距离不同时的干涉图样. （3）测量光的波长. 2.实验原理：双缝干涉的两个相邻亮（暗）条纹的距离△x与波长λ、双缝的间距d及双缝到屏的距离L满足，则. 3.实验步骤 （1）观察双缝干涉图样： ①如图所示，把