章末复习课[体系构建]—[核心速填]一、几何光学1.光的反射①反射定律②光路可逆2.光的折射①折射定律②折射率n==③光路可逆3.光的全反射(1)条件:①从光密介质到光疏介质②入射角大于或等于临界角.(2)临界角C:sinC=.(3)全反射棱镜:截面是等腰直角三角形.二、光的色散1.三棱镜折射时的色散.2.发生干涉时的色散.3.衍射现象时的色散.三、物理光学1.干涉现象(1)干涉条件:相干光,一束分为两束.(2)干涉现象:明暗相间的条纹.(3)干涉规律①亮条纹:路程差是波长的整数倍.②暗条纹:路程差是半波长的奇数倍.(4)双缝干涉两相邻亮条纹间距:Δx=λ.(5)薄膜干涉及其应用.2.光的衍射(1)明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小.(2)衍射现象,一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮.(3)衍射光栅:由许多等宽的狭缝等距离排列而成.3.光的偏振(1)自然光通过偏振片后变成偏振光;(2)偏振现象说明光是横波.4.激光(1)特点:相干性好,平行度好,高亮度.(2)应用:传播信息,激光测距,读取光信息,医疗领域,全息照相.光的折射、全反射1.解决光的折射问题的常规思路(1)根据题意画出正确的光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角均是光线与法线的夹角.(3)利用折射定律、折射率公式列式求解.2.有关全反射定律的应用技巧(1)首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质,如果是,下一步就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断,如果不是则直接应用折射定律解题即可.(2)分析光的全反射时,根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关键.(3)当发生全反射时,仍遵循光的反射定律和光路可逆性.【例1】如图所示,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上.D位于AB边上,过D点做AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰好可以看到小标记的像;过O点做AB边的垂线交直线DF于E;DE=2cm,EF=1cm.求三棱镜的折射率.(不考虑光线在三棱镜中的反射)[解析]过D点作AB边的法线NN′,连接OD,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图所示.根据折射定律有nsinα=sinβ①式中n为三棱镜的折射率.由几何关系可知β=60°②∠EOF=30°③在△OEF中有EF=OEsin∠EOF④由③④式和题给条件得OE=2cm⑤根据题给条件可知,△OED为等腰三角形,有α=30°⑥由①②⑥式得n=.⑦[答案]1.Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图见图.一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射.设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t.[解析]设光在鳞片中的折射角为r,折射定律sini=nsinr在鳞片中传播的路程l1=,传播速度v=,传播时间t1=解得t1=同理,在空气中的传播时间t2=则t=t1+t2=+.[答案]+[一语通关]1.根据题意画出正确的光路图;2.利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定;3.利用反射定律、折射定律求解.光学元件的特点及对光线的作用1.棱镜对光有偏折作用: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的折射率小,则结论相反).由于各种色光的折射率不同,因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象(红光偏折最小,紫光偏折最大).2.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后偏转90°或180°,如图所示.要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射.3.玻璃砖:所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱镜.当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:(1)射出光线和入射光线平行.(2)各种色光在第一次入射后就发生色散.(3)射出光线的侧移与折射率、入射角及玻璃砖的厚度有关.(4)可利用玻...