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高中物理高考 高考物理一轮复习专题课件 专题15+光学（全国通用）
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这是一份高中物理高考 高考物理一轮复习专题课件 专题15+光学（全国通用），共31页。PPT课件主要包含了大于等于，某一特定方向等内容，欢迎下载使用。
知识点二 折射率1.定义式：n＝_________(θ1表示真空中光线与法线的夹角，θ2表示介质中光线与法线的夹角，如图所示).
2.实验证明：n＝____ (c表示光在真空中的速度，v表示光在介质中的速度).注意：任何介质的折射率均大于1.3.折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关.
知识点三 全反射1.条件：(1)光从______介质射入_____介质.(2)入射角_________临界角.2.现象：折射光完全消失，只剩下反射光.3.临界角：sin C＝____，C为折射角等于90°时的入射角.
知识点四 光的色散1.光的色散现象说明：(1)白光为_____光.(2)同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率_____.(3)不同色光在同一介质中传播速度______.2.光线照射到棱镜的一个侧面上时，经两个侧面折射后，出射光线向棱镜的_____偏折.物体经棱镜所成虚像的位置向顶角偏移.
知识点五 光的干涉1.条件(1)两列光的_____相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象.(2)将同一列光波分解为两列光波，可以获得相干光源.双缝干涉和薄膜干涉都是用此种方法获得相干光源.2.杨氏双缝干涉(1)原理如图所示.
(2)明、暗条纹的条件.①单色光：Ⅰ.光的路程差r2－r1＝__________________，光屏上出现明条纹.Ⅱ.光的路程差r2－r1＝________________________，光屏上出现暗条纹.②白光：光屏上出现______条纹.(3)条纹间距公式：Δx＝_____.
kλ(k＝0，1，2，…)
3.薄膜干涉(1)原理：薄膜厚度上薄下厚,入射光照在薄膜的同一位置,来自前、后两个面的反射光路程差不同，叠加后出现明条纹或暗条纹.(2)应用：①增透膜.②利用光的干涉检查平整度.
知识点六 光的衍射1.光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象叫做光的衍射现象.2.只有在障碍物或孔的尺寸比光的波长小，或者跟光的波长差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象.著名的泊松亮斑就是典型的光的衍射现象.
知识点七 光的偏振1.偏振现象：横波只沿_____________振动，称为波的偏振现象.2.自然光：若光源发出的光包含着在垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都_____，这种光叫自然光.3.偏振光：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光.例如：自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.见示意图.
4.光的偏振充分说明光是______，只有_____才有偏振现象.除了从光源直接发出的光以外，我们通常见到的大部分光都是偏振光.例如自然光射到两种介质的界面上，调整入射角的大小，使反射光与折射光的夹角是90°，这时反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向互相垂直.5.偏振光的简单应用：拍摄水面下的景物、玻璃橱窗里的陈列物时，加偏振片滤去水面或玻璃表面的反射光，使景像清晰.立体电影也是应用光的偏振现象的例子.
【易错防范】(1)各种波均会发生偏振现象.( )(2)用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹.( )(3)光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象.( )
要点一 光的折射 折射率[突破指南]解决光的折射问题的思路1.根据题意画出正确的光路图.2.利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准.3.利用折射定律、折射率公式求解.4.注意：在折射现象中光路是可逆的.
【典例1】 如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等.
(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程.(不考虑多次反射)
解析 （1)光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点.设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r′、折射角依题意也为i，有i＝60°①
由折射定律有sin i＝nsin r②nsin r′＝sin i③由②③式得r＝r′④OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC.由几何关系有∠MNC＝r′⑤
【典例2】 图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面，已知光在真空中的传播速度为c.
(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.
解析 (1)设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin i＝nsin r①
【借题发挥】 解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角大于或等于临界角.利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析.
要点三 光的干涉 衍射及偏振[突破指南]1.单缝衍射与双缝干涉的比较
2.自然光和偏振光的比较
【典例3】 下列现象中，属于光的衍射的是( )A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹解析 彩虹是光的色散现象,海市蜃楼是光的折射、全反射现象,肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，A、C、D错误；通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，B正确.
(3)辅助线段法：利用直尺作辅助线，测出辅助线的长度大小，求玻璃的折射率.
【典例4】 某同学做“测定玻璃折射率”实验时，完成光路图后，由于没有量角器，借助圆规以O为圆心画圆，分别交入射光线于A点，交OO′连线延长线于C点.分别过A点、C点作法线NN′的垂线AB、CD交NN′于B点、D点，用刻度尺量得AB＝10 cm，CD＝6 cm，求：
(1)玻璃的折射率n；(2)光从这种玻璃进入空气时的临界角多大.
知识点二 折射率1.定义式：n＝_________(θ1表示真空中光线与法线的夹角，θ2表示介质中光线与法线的夹角，如图所示).
2.实验证明：n＝____ (c表示光在真空中的速度，v表示光在介质中的速度).注意：任何介质的折射率均大于1.3.折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关.
知识点三 全反射1.条件：(1)光从______介质射入_____介质.(2)入射角_________临界角.2.现象：折射光完全消失，只剩下反射光.3.临界角：sin C＝____，C为折射角等于90°时的入射角.
知识点四 光的色散1.光的色散现象说明：(1)白光为_____光.(2)同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率_____.(3)不同色光在同一介质中传播速度______.2.光线照射到棱镜的一个侧面上时，经两个侧面折射后，出射光线向棱镜的_____偏折.物体经棱镜所成虚像的位置向顶角偏移.
知识点五 光的干涉1.条件(1)两列光的_____相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象.(2)将同一列光波分解为两列光波，可以获得相干光源.双缝干涉和薄膜干涉都是用此种方法获得相干光源.2.杨氏双缝干涉(1)原理如图所示.
(2)明、暗条纹的条件.①单色光：Ⅰ.光的路程差r2－r1＝__________________，光屏上出现明条纹.Ⅱ.光的路程差r2－r1＝________________________，光屏上出现暗条纹.②白光：光屏上出现______条纹.(3)条纹间距公式：Δx＝_____.
kλ(k＝0，1，2，…)
3.薄膜干涉(1)原理：薄膜厚度上薄下厚,入射光照在薄膜的同一位置,来自前、后两个面的反射光路程差不同，叠加后出现明条纹或暗条纹.(2)应用：①增透膜.②利用光的干涉检查平整度.
知识点六 光的衍射1.光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象叫做光的衍射现象.2.只有在障碍物或孔的尺寸比光的波长小，或者跟光的波长差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象.著名的泊松亮斑就是典型的光的衍射现象.
知识点七 光的偏振1.偏振现象：横波只沿_____________振动，称为波的偏振现象.2.自然光：若光源发出的光包含着在垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都_____，这种光叫自然光.3.偏振光：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光.例如：自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.见示意图.
4.光的偏振充分说明光是______，只有_____才有偏振现象.除了从光源直接发出的光以外，我们通常见到的大部分光都是偏振光.例如自然光射到两种介质的界面上，调整入射角的大小，使反射光与折射光的夹角是90°，这时反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向互相垂直.5.偏振光的简单应用：拍摄水面下的景物、玻璃橱窗里的陈列物时，加偏振片滤去水面或玻璃表面的反射光，使景像清晰.立体电影也是应用光的偏振现象的例子.
【易错防范】(1)各种波均会发生偏振现象.( )(2)用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹.( )(3)光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象.( )
要点一 光的折射 折射率[突破指南]解决光的折射问题的思路1.根据题意画出正确的光路图.2.利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准.3.利用折射定律、折射率公式求解.4.注意：在折射现象中光路是可逆的.
【典例1】 如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等.
(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程.(不考虑多次反射)
解析 （1)光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点.设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r′、折射角依题意也为i，有i＝60°①
由折射定律有sin i＝nsin r②nsin r′＝sin i③由②③式得r＝r′④OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC.由几何关系有∠MNC＝r′⑤
【典例2】 图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面，已知光在真空中的传播速度为c.
(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.
解析 (1)设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin i＝nsin r①
【借题发挥】 解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角大于或等于临界角.利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析.
要点三 光的干涉 衍射及偏振[突破指南]1.单缝衍射与双缝干涉的比较
2.自然光和偏振光的比较
【典例3】 下列现象中，属于光的衍射的是( )A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹解析 彩虹是光的色散现象,海市蜃楼是光的折射、全反射现象,肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，A、C、D错误；通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，B正确.
(3)辅助线段法：利用直尺作辅助线，测出辅助线的长度大小，求玻璃的折射率.
【典例4】 某同学做“测定玻璃折射率”实验时，完成光路图后，由于没有量角器，借助圆规以O为圆心画圆，分别交入射光线于A点，交OO′连线延长线于C点.分别过A点、C点作法线NN′的垂线AB、CD交NN′于B点、D点，用刻度尺量得AB＝10 cm，CD＝6 cm，求：
(1)玻璃的折射率n；(2)光从这种玻璃进入空气时的临界角多大.
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