高中物理 第13章 章末复习课学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

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...