第十三章光第十七章波粒二象性一、光的直线传播1.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的前提条件是在同一种介质,而且是均匀介质。否则,可能发生偏折。如光从空气斜射入水中(不是同一“”种介质);海市蜃楼现象(介质不均匀)。2.光速光在真空中的转播速度为c=3.00×108m/s。光在不同介质中的传播速度是不同的。根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过c。二、反射平面镜成像1.像的特点:平面镜成的像是正立等大的虚像,像与物关于镜面为对称。2.光路图作法:根据平面镜成像的特点,在作光路图时,可以先画像,后补光路图。三、折射与全反射1.折射定律折射定律的各种表达形式:(θ1为入、折射角中的较大者。)折射光路也是可逆的。2.各种色光性质比较可见光中,红光的折射率n最小,频率ν最小,在同种介质中(除真空外)传播速度v最大,波长λ最大,从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大,以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小(注意区分偏折角和折射角)。3.边作图边计算:有关光的折射和全反射,在解题时要把计算和作图有机地结合起来,根据数据计算反射角、折射角,算一步画一步,画一步在根据需要算一步。作图要依据计算结果,力求准确。例1直角三棱镜的顶角α=15°,棱镜材料的折射率n=1.5,一细束单色光如图所示垂直于左侧面射入,试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。答:4.光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质外层是光疏介质。光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。例2如图所示,一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α=45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。求:⑴该激光在光导纤维中的速度v是多大?⑵该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?2.12×108m/s,2.7×10-8s四、棱镜1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折。(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。)作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。例3.如图所示,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M,若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法中正确的是(B)A.n1n2,a为红光,b为蓝光D.n1>n2,a为蓝光,b为红光4.全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点,可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o(右图1)或180o(右图2)。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。αAαabMαABCD例4.如图所示,自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示,下面说法中正确的是(C)A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射5.玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。例5如图所示,两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面,最终都从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光a的折射率较小,那么下列说法中正确的有(C)A.进入玻璃砖后两束光仍然是平行的B.从玻璃砖下表面射出后,两束光不再平行C.从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离一定减小了D.从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离可能和射入前相同例6.如图所示,AB...