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章节复习
第四章 光
知识框架
光的折射
1.定义：光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射.
2.光的折射定律
①内容：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.
②表达式： （ 为比例常数）.
3.折射率：光从真空射入某种介质时，入射角
的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的
折射率，折射率用n表示，即.
全反射和临界角
1、全反射:光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空（或空气）时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射.
2、全反射的条件
①光从光密介质射入光疏介质，或光从介质射入真空（或空气）.
②入射角大于或等于临界角
③临界角:折射角等于90°时的入射角叫临界角，用C表示
全反射规律及应用
1、规律
①同一种介质对红光折射率小，对紫光折射率大.
②在同一种介质中，红光的速度最大，紫光的速度最小.
③由同一种介质射向空气时，红光发生全反射的临界角大，紫光发生全反射的临界角小.
2、应用
①全反射棱镜：
②玻璃砖：
③光导纤维：
一横截面积为直角三角形ABC的玻璃砖，∠A=30°，B=60°，一条平行于AC边的光线从AB边上的O点射入玻璃砖，经AB边折射后打到AC边上的E点，已知AB=3L，AO=L，AE= L，光在真空传播的速度为c，下列说法错误的是( )
A. 入射光线在O点处的折射角为30°
B. 玻璃砖的折射率为
C. 在AC面上发生全反射，光不从AC面射出
D. 光从O点入射到有光从玻璃砖射出所经历的
最短时间为
小试牛刀
D
光的干涉
1、定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象．
2、光的干涉的条件：两束光的频率相同、相位差恒定.
3、形成相干波源的方法有两种：
①利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。
②设法将同一束光分为两束
S
S /
b
d
a


c
S
S1
S2
光的干涉
4、双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹
红光
兰光
白光
光的干涉
5、干涉区域内产生的亮、暗纹
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．
①亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= nλ（n=0，1，2，……）
②暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即 （n=0，1，2，……）
光的干涉
6、薄膜干涉
①现象：形成明暗相间的条纹．
②应用
Ⅰ、检查精密零件的表面是否平整
Ⅱ、增透膜
如图甲所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示．他改变的实验条件可能是( )
A. 减小双缝到光屏之间的距离 B. 增大双缝之间的距离
C. 将绿光换为红光 D. 减小光源到单缝的距离
小试牛刀
C
几种现象的对比
衍射
1、定义：光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。
2、规律
①各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
②发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。（当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象。）
③在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大，而亮度变暗。
单缝衍射与双缝干涉的比较
单缝衍射 双缝干涉
不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等
条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相同
相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 用激光a和激光b分别照射同一狭缝，得到的衍射图样如图所示。两束激光的频率分别为νa、νb，波长分别为λa、λb，则下列关系正确的是( )
A. νa<νb
B. νa=νb
C. λa<λb
D. λa=λb
小试牛刀
A
光的偏振
1、自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．
2、偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光．
3、偏振光的形成
①让自然光通过偏振片形成偏振光．
②让自然光在两种介质界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光．
4、光的偏振现象说明光是一种横波．
5、偏振光的应用：偏振滤光片、立体电影等．
如图所示，有关下列图片说法正确的是( )
A. 如图甲，3D立体电影的原理是光的偏振现象
B. 如图乙，肥皂膜上的彩色条纹是光的折射现象
C. 如图丙，筷子出现“折断”现象的原因是发生了全反射现象
D. 如图丁，光导纤维的原理是利用光的干涉现象
小试牛刀
A
光在生产、生活中有着广泛的应用，下列对光的应用的说法正确的是( )
A. 光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
B. 光导纤维传输信号利用的是光的全反射现象
C. 3D电影技术利用了光的干涉现象
D. 全息照相利用了光的偏振现象
小试牛刀
B
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