2022年高中物理选修3-4-光学部分 .pdf

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1、1 高中物理选修3-4 光学部分光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。一般说来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。1.光的反射定律：实验说明：光的反射遵循以下规律a、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别们于法线的两侧。b、 反射角等于入射角。 i=i在反射现象中，光路是可逆的。折射定律1.2.sinic3.nsin rv三线

2、共面分居两侧全反射iC1sincn1. 条件：光密光疏；2. 临界角：棱镜对光的作用单色光：向底边偏折复色光：色散平行玻璃板：使光线折射侧移光的折射光的折射光学光的波动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页2 2.光的折射定律：入射光线和法线的夹角i 叫做入射角；折射光线和法线的夹角r 叫做折射角；反射光线和法线的夹角i叫做反射角。光的折射定律可这样表示：a、 折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别们位于法线的两侧。b、 入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n 在

3、折射现象中，光路也是可逆的。3.折射率：由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样，但是，对于不同介质，比值n 的大小并不相同，例如， 光从空气射入水时这个比值为1.33，从空气射入普通玻璃时，比值约为。因此，常量n 是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。光在不同介质中的传播速度不同介质 n 越大，光传播速度越小。某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比，即：n=c/v注意： 1.真空中的折射率n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折

4、射率n1。2. 通过比较入射角i 和折射角r 的大小判断入射介质和折射介质的折射率大小，当 ir 时，n入n折，反之当in折3. 折射率 n 越大，折射越明显，折射角越小。4. 全反射现象光疏媒质 : 两种媒质中折射率较小的媒质叫做光疏媒质. 光密媒质 : 两种媒质中折射率较大的媒质叫做光密媒质. 发生全反射的条件: 1) 、光从光密媒质射向光疏媒质; 2) 、入射角大于或等于临界角, 即 i C1、全反射：当光从光密媒质进入光疏媒质时, 折射角大于入射角. 当入射角增大到某一角度时, 折射角等于 900, 此时 , 折射光完全消失，入射光全部反回原来的媒质中, 这种现象叫做全反射. 2、临界

5、角 : 1) 、定义 : 光从光密媒质射向光疏媒质时, 折射角等于900时的入射角 , 叫做临界角 . 用字母 C 表示 . 临界角是指光由光密媒质射向光疏媒质时, 发生全反射形象时的最小入射角, 是发生全反射的临界状态. 当光由光密媒质射入光疏媒质时: 假设入射角iv紫因为cnv所以n红2.1n、2n分别表示玻璃对这两种单色光的折射率,1v、2v分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度,则( B) A. 1n2n,1v2vB. 1n2vC. 1n2n,1v2n,1v2v解 ：此题考查折射率与临界角、折射率与传播速度的关系.根据 :sin=n1,n=sin1.因12,故1n2n;又v=nc,1n

6、2v.只有 B 正确 . 例题 15.在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如下图.当光线是由空气射入玻璃砖时，则1和2中为入射角的是；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是；从图线可知玻璃砖的折射率是. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页7 解 :此题考查测定玻璃折射率实验数据的处理及临界角的概念. 1比2的正弦值大，所以1n=21sinsin则临界角的正弦值为sinC=5. 111n=0.67. 答案1例题 16.如下图， 一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖， 入射光束与玻璃砖上外表夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c求：光在玻璃砖中的传播速度v解析： 由光的折射定律得nrisinsin又vcn由几何关系得cossini221212)(sinhbbbbr由以上各式可得cos)(212212bbhbbcvh i r 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页