光的折射、衍射、干涉

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1、光的折射一、知識(shí)點(diǎn)梳理1．光的反射定律：光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的分界面時(shí)發(fā)生反射。反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光分別位于法線的兩側(cè)。2．光的折射現(xiàn)象，光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。ⅠⅡ注意兩角三線的含義折射率（光線從介質(zhì)Ⅰ——介質(zhì)Ⅱ）折射現(xiàn)象的光路可逆性3．折射率：入射角的正弦與折射角的正弦的比。（1）折射率的物理意義：表示介質(zhì)折射光的本領(lǐng)大小的物理量（2）折射率大小的決定因素——介質(zhì)、

2、光源(頻率)在其它介質(zhì)中的速度，式中n為介質(zhì)的折射率，n>1，故v

3、截面的底邊方向偏折（2）通過(guò)棱鏡成像偏向頂點(diǎn)（3）實(shí)驗(yàn)表面，一束白光進(jìn)入棱鏡而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，說(shuō)明光在折射時(shí)發(fā)生了色散。（4）光的色散規(guī)律：紅光通過(guò)棱鏡后偏折的程度比其他顏色的光的要小，而紫光的偏折程度比其他顏色的光要大。說(shuō)明透明物質(zhì)對(duì)于波長(zhǎng)不同的光的折射率是不同的。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，折射率越小。5．應(yīng)用（一般方法）：19分析光的折射時(shí)，一般需作出光路圖，以便應(yīng)用折射規(guī)律及光路圖中提供的幾何關(guān)系來(lái)解答。在實(shí)際應(yīng)用中，常見(jiàn)方法是：①三角形邊角關(guān)系法；②近似法，即利用小角度時(shí)，θ≈tanθ≈sinθ的近似

4、關(guān)系求解。記住光路是可逆的原理。（1）折射率的測(cè)定（2）利用折射定律結(jié)合幾何知識(shí)解答的折射問(wèn)題（3）多向思維方式理解、應(yīng)用關(guān)鍵物理量n①像似深度h/=H/n②全反射③折射率與波速度的關(guān)系6．光的全反射現(xiàn)象、反射條件、臨界角全反射產(chǎn)生的條件是：（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；（2）入射角大于或等于臨界角．兩條件必須同時(shí)存在，才發(fā)生全反射。臨界角是一種特殊的入射角．當(dāng)光線從某介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，其臨界角的正弦值為。注意：（1）臨界角的含義：折射角為90°時(shí)的入射角。（2）規(guī)律：一旦發(fā)生全反射,即符合光的反射

5、定律。（3）光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)——兩個(gè)不同的介質(zhì)。二、例題精選【例１】如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=；光在油中傳播的速度v=m/s。（結(jié)果可用根式表示）答案　?。ㄅe一反三）、由某種透光物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡ABO，兩腰長(zhǎng)都是16cm．為了測(cè)定這種物質(zhì)的折射率，將棱鏡放在直角坐標(biāo)系中，并使兩腰與ox、oy軸重合，如圖所示．從OB邊的C點(diǎn)注視A棱

6、，發(fā)現(xiàn)A棱的視位置在OA邊D點(diǎn)．在C、D兩點(diǎn)插大頭針，看出C19點(diǎn)坐標(biāo)位置（0，12）D點(diǎn)坐標(biāo)位置（9，0），由此可計(jì)算出該物質(zhì)的折射率為．答案　4/3【例2】如圖所示，為用透明介質(zhì)做成的空心球，其折射率為，內(nèi)、外半徑分別為,用內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，當(dāng)一束平行光射向此球時(shí)被內(nèi)表面吸收掉的光束在射進(jìn)空心球前的橫截面積是多少？abO答案【例3】某三棱鏡的橫截面是一直角三角形，如圖所示，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，棱鏡材料的折射率為n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC面，經(jīng)AB面和AC面折射

7、后出射．求（1）出射光線與入射光線延長(zhǎng)線間的夾角δ；（2）為使上述入射光線能從AC面出射，折射率n的最大值為多少？解：畫出光路圖如圖所示。（1）因?yàn)槿肷涔馄叫杏贐C面，i=60°由折射定律有，所以光折到AC面上時(shí)，由幾何關(guān)系可得：A+β=90°，，（2）要使有光線從AC面射出，應(yīng)有sinr≤1：即，得【例4】如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓心）產(chǎn)生反射光束1和2，已知玻璃折射率為，入射角為450（相應(yīng)的折射角為240）,現(xiàn)保持入射光線不變，將半圓柱繞通過(guò)O點(diǎn)垂直

8、于圖面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)150，如圖中虛線所示，則：150450入射光線12A．光束１轉(zhuǎn)過(guò)150B．光束1轉(zhuǎn)過(guò)30019A．光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于150Ｄ．光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于150答案:BC【例5】如圖所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束PO，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱內(nèi)，被分成兩光束OA和OB，若OA和OB分別沿如圖所示的方向射出，則：ＯＡＢＰＡ．OＡ為黃色，OB為紫色Ｂ．OA為紫色，OB為黃色Ｃ．