第4章 光 知识整合与通关（四）(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册配套课件（人教版）

知识整合与通关(四) 1 知识网络构建 本章易错通关 ◆ 新课探究 2 光由光密介质进入光疏介质 入射角大于或等于临界角 相同 恒定 相同 明暗相间 间隔均匀 知识网络构建 3 与光的波长相当,甚至比光的波长还小 相间 不均匀 单缝衍射 圆孔衍射 泊松亮斑 横波 知识网络构建 4 易错点1 忽略全反射现象，盲目套用折射定律，全反射问题不会先求出临 界角 1.(多选)[2025·四川卷] 某款国产手机采 用了一种新型潜望式摄像头模组.如图所 示，模组内置一块上下表面平行 的光学玻璃.光垂直于玻璃上表 面入射，经过三次全反射后平行于入射 光射出.则( ) A.可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B.若选用折射率为1.6的光学玻璃， 可以设定为 C.若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为 D.若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动 √ √ 本章易错通关 5 [解析] 因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据 ，可 知，即 ，根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射 角为 ，故选用折射率为1.4的光学玻璃时此时不会发生全反射，故A 错误；当 时，此时入射角为 ，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此 时的临界角的正弦值为 ，故 ，故此时不会发生全反射，故B 错误； 本章易错通关 6 若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角的正弦值为，即 ， 此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于 ，即第一次发生全反射时 的入射光线和反射光线的夹角一定大于， 根据几何关系可知第一次发生全 反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角，故可能为 ， 故C正确；若入射光线向左移动，可知第一次全反射时的反射光线向左移动， 第二次全反射时的反射光线向左移动， 同理，第三次全反射时的反射光线向左 移动，即出射光线向左移动，故D正确. 避错攻略：求解全反射问题时，关键是 找出临界角，然后列出临界角公式. 本章易错通关 7 易错点2 不会分析光路图而出错 2.(多选)如图所示为一块环形玻璃砖的俯视图，图中 是过环心的一条直线， 一束光线平行射入玻璃砖，它与之间的距离为.玻璃砖的内圆半径为 ， 内部视为真空，外圆半径为，折射率为 .下列说法正确的是( ) A.当 时，光线恰好在内圆表面上发生全反射 B.当 时，光线进入内圆内部传播 C.当 时，光线从外圆射出的方向与图中入射 光线的夹角小于 D.无论 多大，光线都会进入内圆内部传播 √ √ 本章易错通关 8 [解析] 当时，画出光路图，如图甲所示，由几何关系可得 ， 又，可得，由正弦定理可得 ，可得 ， ，发生全反射的临界角满足，可得 ，易 知光线恰好在内圆表面上发生全反射，A正确； 本章易错通关 9 当时，画出光路图，如图乙所示，由几何关系可得 ， 又，可得 ，结合光路图，可得折射光线与内圆相切，由对称 性可知 ，由几何知识可知光线从外圆射出方向与图中入射光线的夹角 小于 ，B、D错误，C正确. 本章易错通关 10 避错攻略：解决全反射问题的步骤 (1)确定光是从光密介质进入光疏介质. (2)应用 确定临界角. (3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射. (4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图. (5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行 分析、判断、运算，解决问题. 本章易错通关 11 易错点3 不会将双缝干涉公式 拓展到新情景中 3.(多选)[2024·湖南卷] 1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果 (称洛埃镜实验)，平面镜沿 放置，靠近并垂直于光屏.某同学重复此实验时， 平面镜意外倾斜了某微小角度 ，如图所示. 为单色点光源.下列说法正确的是 ( ) A.沿 向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B.沿 向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C.若 ，沿 向右略微平移平面镜，干涉条 纹间距不变 D.若 ，沿 向左略微平移平面镜，干涉条 纹向 处移动 √ √ 本章易错通关 12 [解析] 根据题意画出洛埃镜实验光路图 (平面镜不倾斜)，如图甲所示， 发出的 光与通过平面镜反射的光(可以等效成虚像 发出的光)是同一列光分成的，满足 相干光条件，所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可 看成双缝干涉，设与的距离为，则，到光屏的距离为 ，代入双缝 干涉公式，可得.若 ,沿 向右(或向左)略微平移平面镜， 则对和 均没有影响，所以干涉条纹间距不变， 但条纹区域会向下(或向上)移动，故C正确，D错 误. 本章易错通关 13 画出平面镜倾斜某微小角度 形成的光路图如图乙所示，沿 向右略微平移平 面镜时，即图中从①位置 位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹 间距减小；沿向左略微平移平面镜时，即图中从②位置 位置，由图可 看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确. 甲 乙 本章易错通关 14 避错攻略：牢牢掌握双缝干涉间距和明暗条纹的判断方法，是解决干涉问题的 关键. 1.双缝干涉条纹间距 ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条 纹的间距越大. 2.明暗条纹的判断方法：如图所示，相干光源、发出的光到屏上 点的路程 差为 . 当时，光屏上 处出现明条纹. 当时，光屏上 处出现暗 条纹. 本章易错通关 15 易错点4 不理解薄膜干涉形成原理 4.如图甲所示，一个曲率半径很大的平凸透镜的球面和一平面玻璃接触，用单 色光从上方照射，在透镜球面和平面玻璃上表面反射回来的两束光相互干涉， 形成一些明暗相间的单色圆圈，这种现象称为“牛顿环”，是一种薄膜干涉现象. 图乙是从透镜上方看到"牛顿环"的俯视图.则下列说法正确的是( ) 本章易错通关 16 A.若用白光照射，看到的亮条纹也是白色的 B.若用白光照射，看到的亮条纹应是红色的 C.若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩 D.若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向外扩展 √ 本章易错通关 17 [解析] 由于白光是复色光，若用白光照射，看到的是彩色的环状条纹，故A、B 错误；环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下表面反射光干涉形 成的，若将透镜缓慢向上平移，则空气膜的上、下表面的厚度变大，原来形成 亮条纹的位置将向里移动，则可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩，故C正 确，D错误. 避错攻略：掌握薄膜干涉形成原因：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，从膜的前表面和后表面 分别反射 回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加. 本章易错通关 18 易错点5 混淆干涉、色散和衍射现象 5.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察 发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于( ) A.光的干涉、色散和衍射现象 B.光的干涉、衍射和色散现象 C.光的衍射、色散和干涉现象 D.光的衍射、干涉和色散现象 [解析] 太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，这是薄膜干涉；瀑布在阳光下呈现的 彩虹，这是色散；过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这是单缝衍射， 故选A. √ 本章易错通关 19 6.(多选)某实验小组用图甲所示的装置研究光的波动现象，若使用红色的激光通 过缝屏(单缝或双缝)后在光屏上呈现的图案如图乙、丙所示，则下列说法正确 的是( ) 本章易错通关 20 A.图乙所用的缝为双缝，图丙所用的缝为单缝 B.图乙所用的缝为单缝，图丙所用的缝为双缝 C.如果改为用蓝色激光进行实验，图乙、丙中的条纹间距都会变大 D.如果改为用蓝色激光进行实验，图乙、丙中的条纹间距都会变小 √ √ 本章易错通关 21 [解析] 由双缝干涉图样条纹间距相等，单缝衍射图样中央亮纹较宽、较亮，可 知图乙所用的缝为单缝，图丙所用的缝为双缝，故A错误，B正确；如果改为用 蓝色激光进行实验，由于蓝色光的波长小于红色光的波长，根据 可知， 图乙、丙中的条纹间距都会变小，故C错误，D正确. 本章易错通关 22 $