步步高2014-2015学年高二物理沪科版选修3-4学案：第4章 光的波动性 章末总结

第4章 光的波动性 章末总结 一、光的折射、全反射的综合应用 本专题的核心内容是折射率，解决问题时应围绕着折射率列相关方程，联系几何量和物理量，这里涉及折射率的方程共有n＝＝，全反射时的临界角满足sin C＝. 例1　如图1所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB. 图1 (1)求介质的折射率． (2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射． 解析　依题意作出光路图． (1)由几何知识可知，入射角i＝60°，折射角r＝30° 根据折射定律得n＝ 代入数据解得n＝ (2)不能．由图中几何关系可知，射到M点的光线的入射角θ＝30°，sin 30°＝0.5<，故不能发生全反射． 答案　(1)　(2)不能 二、测折射率的方法 测折射率常见的方法有成像法、插针法、视深法及全反射法，不管哪种方法，其实质相同，由折射定律n＝知，只要确定出入射角i及折射角r即可测出介质的折射率． 1．成像法 原理：利用水面的反射成像和水的折射成像． 方法：如图2所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从P点看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率n＝. 图2 2．插针法 原理：光的折射定律． 方法：如图3所示，取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使∠PON<45°)，在直线OP上的P、Q两点垂直插两枚大头针．把木板放入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直．在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像．从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率n＝sin i/sin r. 图3 3．视深法 原理：利用视深公式h′＝h/n.