第四章 光 知识点清单 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

新教材 人教版 高中物理 选择性必修第一册 第4章知识点清单 目录 第4章　光 4. 1 光的折射 4. 2 全反射 4. 3 光的干涉 4. 4 实验 用双缝干涉测量光的波长 4. 5 光的衍射 4. 6 光的偏振　激光 2 / 2 第4章　光 4. 1 光的折射 一、折射定律 1. 光的反射和折射：一般来说，光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射。 2. 折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即=n12。 3. 光路的可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。 二、折射率 1. 定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。 注意    如果光从某种介质射入真空发生折射，该介质的折射率是真空中光线和法线夹角的正弦与介质中光线和法线夹角的正弦之比。 2. 折射率与光速的关系 　　光在不同介质中的传播速度不同，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n=。 三、测量玻璃的折射率 1. 实验原理 用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的出射光线，就能画出折射光线，用量角器测入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率n=。 2. 实验器材 两面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、 铅笔。 3. 实验步骤 (1)将白纸用图钉钉在木板上。 (2)如图所示，在白纸上画出一条直线aa'， 过aa'上的一点O画一条线段AO作为入射光线。 (3)把两面平行的玻璃砖放在白纸上，使它的一条边 跟aa'对齐，画出玻璃砖的另一条边bb'。 (4)在AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖 观察大头针P1、P2的像，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像。再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像，记下P3、P4的位置。 (5)移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在点作直线O'B与bb'交于O'点，直线O'B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。 (6)连接O、O'，在O点画出法线NN'，入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O'ON'，用量角器测出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中。 (7)用上述方法测出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中。 (8)算出相应的比值，最后求出在几次实验中的平均值，即玻璃砖的折射率。 四、折射问题的理解和应用 1. 折射率与波长的关系 　　同一单色光在不同介质中传播，频率不变，有n1==，n2==，所以=，即折射率越大，波长越小。 2. 折射率的决定因素 　　介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。 (1)折射率的定义式中θ1为真空(空气)中的光线与法线的夹角，不一定是入射角；θ2为介质中的光线与法线的夹角，不一定是折射角。 (2)介质的折射率与介质的密度没有必然的联系。密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小。 3. “相对折射率”和“绝对折射率” 　　光从介质1射入介质2时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比叫作介质2对介质1的相对折射率，通常用n12表示。若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率叫作该介质的绝对折射率，通常用n表示。设介质1的绝对折射率为n1，介质2的绝对折射率为n2，则n12=====。 五、视深问题 　　人正对界面观察介质中的物体，看到的深度(视深)h跟实际深度H的关系： (1)如图所示，一可视为质点的物体S位于折射率为n的介质中H深处，由于一般都是沿着界面的法线方向去观察，且瞳孔线度很小， 因此i和r都很小，则sin i≈tan i=，sin r≈tan r=， 由折射定律知n==，所以视深h=。 (2)如果从折射率为n的介质中，观察上方空气中距界面 距离为H的物体，同理，可得h=nH(h为视高)。 利用视深、视高公式，不仅可以简捷地测定介质的折射率，也可以方便地分析和解决与视深、视高有关的问题。 六、测量玻璃的折射率 1. 数据处理 方法一：利用量角器测出入射角和折射角，然后查三角函数表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入n=中求玻璃的折射率。 方法二：在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，与AO交于C点，与OO'(或OO'的延长线)交于D点，