第十四章 光-【优学精研】2026年高考物理一轮总复习必备随身宝典word

第十四章　光 第1讲　光的折射　全反射 一、1.反射　折射 2.同一平面　法线　正　可逆 3.大　绝对　大于 二、1.光密　光疏　大于或等于　介质　小 2.(1)等腰直角　(2)大 三、1.大　小　2.小　小 【质疑辨析】 提示:(1)×。折射率是介质自身属性,与入射角大小无关。 (2)√。 (3)×。由n=可知,入射角θ1相同时,折射率大的,折射角θ2越小。 (4)×。光密介质与光疏介质是相对的。 (5)×。光密介质是折射率大的介质,介质的折射率与密度没有直接联系。 (6)×。还需从光密介质进入光疏介质才可能发生全反射。 (7)√。 第2讲　光的干涉、衍射和偏振 一、1.亮　暗　频率　恒定 2.等间距　白　彩　亮　暗　大 3.(1)上薄下厚　(2)2　亮　暗 二、1.相差不多　还小 2.(1)亮　越弱　越小　(2)大　越弱　小　(3)亮斑 三、1.(1)一切方向　都相同　(2)某个特定 2.(1)偏振片　(2)折射　3.横　4.最高　最暗 【质疑辨析】 提示:(1)√。　(2)√。 (3)×。属于光的折射,不同色光在玻璃中折射率不同。 (4)×。绿光波长更短,条纹宽度变小。 (5)×。厚度相同时,薄膜要么全明,要么全暗,无法形成明暗相间的条纹。 (6)×。衍射不需要条件,明显衍射才需要条件。 (7)√。 实验十八　测量玻璃的折射率 　 实验十九　用双缝干涉实验测量光的波长 　 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章　光 第1讲　光的折射　全反射 一、光的折射定律 折射率(选必一第四章第1节) 1.折射现象:光线到达两种介质的分界面时,一部分会返回原来的介质,这种现象叫光的_______,另一部分会进入第2种介质,这种现象叫光的_______。如图。  2.折射定律: 3.折射率: 二、全反射(选必一第四章第2节) 1.全反射: 2.全反射的应用: (1)全反射棱镜 截面是_____________三角形的棱镜(通常是玻璃做成的)叫全反射棱镜。通常有以下作用: (2)光导纤维 光导纤维简称“光纤”,它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间),由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的_____。  三、光的色散(选必一第四章第1节) 1.不同色光在同种介质中: 频率越大的色光折射率越_____,由n=知,n越大,传播速度越_____。  2.同种色光进入不同介质: 如某单色光由空气进入介质时,频率不变,由v=λf知,当f不变时,波速变_____,则波长变_____。  3.光的频率、折射率、波速、波长、偏折角、临界角还有干涉条纹间距的对应关系: 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率ν 低→高 同一介质中的折射率 小→大 通过同一棱镜的偏折角 小→大 同一介质中的速度 大→小 同一介质中的波长 大→小 同一介质中的临界角 大→小 同一装置的双缝干涉条纹间距 大→小 质疑辨析 (1)入射角越大,折射率越大。 (　　) (2)由n=可知任何介质的折射率都大于1。(　　) (3)不同色光以相同入射角从空气进入某种介质,折射率越大的色光,折射角越大。(　　) (4)玻璃的折射率通常是1.5~1.8,因此玻璃一定是光密介质。 (　　) (5)密度大的介质一定是光密介质。 (　　) (6)只要入射角足够大,就一定可以发生全反射。(　　) (7)无论是光的折射,还是反射,光路都是可逆的。 (　　) 第2讲　光的干涉、衍射和偏振 一、光的干涉(选必一第四章第3节) 1.光的干涉 2.双缝干涉 图样特点 单色光照射时,形成明暗相间的_______条纹;白光照射时,中央为_____色亮条纹,其余为_____色条纹  明暗条纹的判断方法 亮条纹 当Δr=nλ(n=0,1,2,…)时,光屏上P'处出现_____条纹。  暗条纹 当Δr=(2n+1)(n=0,1,2,…)时,光屏上P'处出现_____条纹  条纹间距 Δx=λ,对同一双缝干涉装置,光的波长越长,干涉条纹的间距越___ 注意:相干光源S1、S2发出的光到屏上P'点的路程差为Δr=r2-r1。 3.薄膜干涉 (1)形成原因:如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成_____________的楔形。光照射到薄膜上时,从膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。  (2)明暗条纹的判断方法: 两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的_____倍,设光在薄膜中的波长为λ'。  在P1、P2处,Δr=nλ'(n=1,2,3,…),薄膜上出现_______条纹。  在Q处,Δr=(2n+1)(n=0,1,2,3,…),薄膜上出现_____条纹。  (3)应用:增透膜、检查工件平整度等。 二、光的衍射(选必一第四章第5节) 1.发生明显衍射的条件:在障碍物的尺寸与光的波长_____________,甚至比光的波长_______的时候,衍射现象十分明显。  光发生衍射不需要条件,在任何情况下都可以发生,只是明显与不明显的差别。 2.常见衍射图样的特点 (1)单缝衍射: 若为单色光,中央为_____且宽的条纹,两侧为明暗相间的条纹,条纹间距不等,且离中央条纹越远,亮条纹的亮度_______,宽度_______(如图甲所示)。  (2)圆孔衍射: 若为单色光,中央是_____且亮的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度_______,宽度越_____,越密集(如图乙所示)。  (3)圆盘衍射(泊松亮斑):当光照射到不透明的半径很小的圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现_______,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。(如图丙所示)  增大光的波长,或减小缝宽、减小孔径都可以使得衍射现象更加明显,即中央亮纹将变得更亮更宽。 三、光的偏振(选必一第四章第6节) 1.自然光与偏振光: (1)自然光:包含着在垂直于传播方向上沿_____________振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度__________。  (2)偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着_____________的方向振动的光。  2.偏振光的形成: (1)让自然光通过__________形成偏振光。  (2)让自然光在两种介质的界面发生反射和_______,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。  3.物理意义: 光的偏振现象说明光是一种_____波。  4.验证光的偏振的装置: P为起偏器,自然光经过P后变为只能沿P的透振方向振动的偏振光。 当Q和P的透振方向一致时,光屏上亮度_______;当Q和P的透振方向垂直时,光屏上亮度_______。  质疑辨析 (1)频率不同的两列波一定不能发生干涉。 (　　) (2)在双缝干涉实验中,双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相同。 (　　) (3)太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果。 (　　) (4)在双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光换成绿光,则条纹宽度一定变大。 (　　) (5)厚度相同的薄膜也可以形成干涉现象。 (　　) (6)只有在障碍物的尺寸与光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,才会出现光的衍射现象。(　　) (7)除了从光源直接发出的光,我们通常看到的绝大部分光,都是不同程度的偏振光。(　　) 实验十八　测量玻璃的折射率 实验 原理 通过插针法找出与入射光线对应的出射光线,从而确定折射光线,用量角器测出入射角θ1和折射角θ2,根据折射定律n=,计算出玻璃的折射率。 实验 装置 实验 主要 步骤 (1)铺白纸、画线 ①将白纸用图钉按在绘图板上。 ②在白纸上画出一条直线aa'作为界面,过aa'上的一点O画出界面的法线NN',并画一条线段AO作为入射光线。 (2)用插针法确定光路 ①在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向,直到P1的像被P2挡住,再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像及P3本身,记下P3、P4的位置。 ②移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb'于O',连接OO'即为折射光线,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O'ON'。 (3)测量角度 ①用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值。 ②改变入射角θ1,重复实验,记录相关测量数据。 数据处理 1.计算法:算出不同入射角时的n=____________,并取平均值 。  2.图像法:作sinθ1-sinθ2图像,图像应是过原点的直线,如图甲所示,其斜率为折射率n。 3.“单位圆”法:如图乙所示,sinθ1=,sinθ2=,OE=OE'=R,则n==__________。  操作 注意 事项 误差 分析 若画线时边界线宽度绘制有误差: ①画宽了:折射率n偏小　②画窄了:折射率n偏大 ③平移了:折射率n无影响 实验十九　用双缝干涉实验测量光的波长 实验原理 双缝干涉图样中相邻亮条纹的间距满足:Δx=λ,由此可知λ=。 实验 装置 实验 主要 步骤 (1)安装与调节 ①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 ②接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光。调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 ③安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝的缝平行。 (2)观察与记录 ①调整单缝与双缝间距为5~10 cm时,观察白光的干涉条纹。 ②在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。 ③调节测量头,使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a1;转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时,记下手轮上的刻度数an,则相邻两亮条纹间的距离Δx=。 ④换用不同的滤光片,测量其他色光的波长。 数据 处理 (1)条纹间距:Δx=_________________。  (2)波长:λ=______________。  (3)测量多组数据,求λ的平均值。 提醒:可见光的波长通常在400~760 nm,由此检验λ的数量级是否正确。 操作 注意 事项 (1)安装时,注意使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当。 (2)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近。 误差 分析 1.双缝到光屏的距离l的测量存在误差。 2.测条纹间距Δx带来的误差。 (1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 (2)误认为Δx为亮条纹的宽度(图C、D为正确的Δx)。 (3)分划板中心刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于亮条纹中心,如图1。 (4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清,如图2。 学科网（北京）股份有限公司 $