第十二单元光 讲义 -2024届上海市高三物理二轮专题等级总复习精讲

第十二单元光 目录 第1讲光的折射、全反射 1 第2讲光的干涉、衍射、偏振和激光 10 第3讲实验：测量玻璃的折射率 22 第4讲实验:用双缝干涉实验测量光的波长 26 课标要求: 1.通过实验,理解光的折射定律。会测量材料的折射率。 2.知道光的全反射现象及其产生的条件。 3.了解光的干涉、衍射和偏振现象,知道其在生产生活中的应用。知道光是横波,会用双缝干涉实验测量光的波长。 4.通过实验,了解激光的特性。能举例说明激光技术在生产生活中的应用。 知识结构 第1讲光的折射、全反射 内容梳理 【概念规律】 一、光的折射定律折射率 1.，折射定律 (1)内容:如图所示,折射光线与入射光线、法线处在__________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。 (2)表达式:。 (3)在光的折射现象中,光路是__________的。 2，折射率 (1)折射率是一个反映介质的__________的物理量。 (2)定义式:。(从空气到某种介质) (3)计算公式:,因为代表光速,所以任何介质的折射率都__________。 (4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角__________折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角__________折射角。 3.折射率的理解 (1)折射率由__________性质决定，与入射角的大小无关。 (2)折射率与介质的密度__________关系,光密介质不是指密度大的介质。 (3)同一种介质中,频率越大的色光折射率越__________,传播速度越__________。 二、全反射光导纤维 1.定义 光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,__________光线将全部消失，只剩下__________光线的现象。 2.条件 (1)光从光密介质__________光疏介质; (2)入射角__________临界角。 3.临界角 折射角等于时的入射角。若光从光密介质(折射率为)射向真空或空气时,发生全反射的临界角为,则。介质的折射率__________,发生全反射的临界角越小。 4.光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射。如图所示。 三、光的色散现象 (1)光的色散现象:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。 (2)色散规律:白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的,折射率依次增大,红光的最小,紫光的最大,当一束白光入射到棱镜界面时,七种色光以相同的入射角射到棱镜界面,各 种色光的折射角不同,红光偏折得最小,紫光偏折得最大;当它们从另一个界面射出时,仍然是__________的偏折最大,__________的偏折最小。 (3)光的色散现象说明 ①白光为复色光; ②同一介质对不同色光的折射率不同,频率越大的色光折射率__________； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同,根据,频率越大,折射率越大,则波速__________。 答案:一、同一平面 可逆 光学性质 大于1 大于 小于 介质本身 没有 大 小 二、折射 反射 射入 大于 等于 越大 三、紫光 红光 越大 越小 【问题情境举隅】 水面的折射 站在清澈的湖边,可以同时看到湖旁景物的倒影和水底的枯枝;铅笔插入水中可以看到铅笔发生了弯折。 空气折射 日落时,我们看到椭圆状的太阳逐渐沉入地平线,由于落日上缘和下缘发出的光在大气中的折射情况不同,落日看起来呈椭圆形。大气的折射同样会对星体位置的观察造成偏差,这是天文学家在地球上进行天文观测时必须考虑的因素。 光的色散 太阳光通过三棱镜后,产生自红到紫循序排列的彩色连续光谱,这是由于复色光中的各种色光的折射率不相同。当它们通过棱镜时,传播方向有不同程度的偏折,因而在离开棱镜时便各自分散。 全反射 水中的一些气泡特别明亮,如一颗颗晶荣的珍珠,这是因为光线在气泡的表面发生了全反射。光导纤维简称“光纤”,是一种能够传导光波和各种光信号的纤维,光纤是传输信息的理想载体。 关键点拨 折射定律 【例题1】用激光笔沿着半圆形玻璃砖的半径射到它平直的边上,在该边与空气的界面处会发生反射和折射。观察到的现象如图所示,则 ( ) A.光线是入射光 B.玻璃砖的折射率 C.顺时针转动玻璃砖时,光线也顺时针方向转 D.逆时针转动玻璃砖时,光线逐渐减弱最后消失 课堂笔记: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________