高二物理4.2 光的全反射 5.1 光的干涉鲁教版知识精讲

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1、高二物理4.2光的全反射5.1光的干涉鲁教版【本讲教育信息】一.教学内容：4.2光的全反射5.1光的干涉［教学过程］4.2光的全反射1、观察并体验全反射实验2、知道发生全反射的条件，会计算介质的临界角3、知道棱镜及光的色散现象4、能解释与全反射相关的现象重点、难点：1、重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件。折射角等于90°时的入射角叫做临界角。当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时，如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象。2、全反射的应用，对全反射现象的解释。光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射

2、现象制成的；海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射而呈现的自然现象。一、全反射：1、成因：（1）当光线由光疏进入光密介质时，入射角大于折射角。（2）当光线由光密介质进入光疏介质时，入射角小于折射角。即：当增大到某值时，达到90°即：此时称为全反射。即当时发生全反射2、全反射现象：光从光密介质入射光疏介质时，光线全部反射回原光密介质的现象。3、条件：①②光由光密介质射向光疏介质，其中为临界角注：（1）折射（光由光密入光疏）发生时，光的能量分为两部分，入射角越大，反射光的能量越大。（2）当发生全反射时，折射光线消

3、失，光的能量全部返回原介质。（3）光由一种介质射入另一种介质时临界角二、全反射棱镜：1、用法：2、说明：（1）相当于平面镜，但无平面镜前后面的多次反射，无叠影（2）能量损失小三、常见全反射现象1、海中的蜃景：海面附近温度低，空气密度大，折射率大，当光由地面射向高处时发生全反射。人眼沿接收到的光线的反向延长线看到物体的像。2、沙漠（公路）的蜃景：与海中的类似5.1光的干涉1、观察光的干涉现象2、知道干涉的条件3、会用双缝干涉实验测定光的波长4、了解薄膜干涉及其应用。一、光的干涉及其产生条件：1、光的本性：光是

4、电磁波，具有波的特性。（1）大量光子呈现波动性，少量光子呈现粒子性。（2）波长越长波动性越明显。波长越短粒子性越明显。2、干涉条件：两光源必须具有相同的频率和振动方向。3、干涉装置4、现象：明暗相间的干涉条纹，且中间位置为亮条纹，若为白光，中心白光，两侧为彩色条纹，由紫光向红光排列交叠。5、规律：（1）亮：n=0，1，2，3……△S为光程差（波程差）（2）暗：n=0，1，2，3……（3）条纹间距：，其中p为双缝与屏间距，d为双缝间距。二、测定光的波长：1、原理：由则2、双缝干涉仪三、薄膜干涉与应用：1、肥皂

5、液膜上的光干涉：（1）光由I面入射，在I面和II面发生两次反射，在I面相遇发生干涉。（2）只有在I面一侧才能观察到干涉。（3）规律：亮：，暗：，2、空气薄膜干涉：（1）光由1面入射，分别在2面及3面反射的光线在2面相遇，发生干涉。（2）规律同上。（3）应用：检查平面平整程度。【典型例题】4.2光的全反射例1、某介质的折射率为，一束光从介质射向空气，入射角为60°。图中光路图正确的是（）精解：根据临界角公式，解得介质对空气的临界角C=45°，因为入射角i=60°>C，光从介质射到空气界面时发生全反射，所以无折

6、射光线。光路图D是正确的。例2、如图所示，一条光线垂直射到一个等腰直角三棱镜的AB面。若要求光线在AD面上发生全反射，该棱镜材料的折射率至少应为多少？精解：如图所示，光线在AD面上的入射角为i，该光线在棱镜中符合从光密介质射向光疏介质的条件，只要，则发生全反射，由几何关系知，。根据公式得所以棱镜材料的折射率至少为才符合题目要求。说明：在处理全反射问题时，要充分利用全反射的条件，注意找出临界光线，利用临界公式及几何知识进行判断和计算。5.1光的干涉例、薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长的平面光波正入射到钢片

7、上。屏幕距双缝的距离为D=2.00m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为。（1）求两缝间的距离。（2）从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？精解：（1）由得此处k=5所以（2）共经过20个条纹间距，即经过的距离为l【模拟试题】4.2光的全反射1、光由空气射入某种介质时，入射角为45°，折射角为30°。当光由该介质进入空气时发生全反射的临界角为__________。2、光在某种介质中的传播速度是真空中的一半，在光从该介质射向真空时，发生全反射的临界角是（）A、15°B、30°

8、C、60°D、65°3、下述现象中由全反射造成的是（）A、露水珠或喷泉的水珠，在阳光的照耀下格外耀眼B、沙漠中的海市蜃楼C、用光导纤维传输图象信号D、插在水中的筷子看起来向上折了4、一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块，入射方向垂直于直径平面，如图所示。已知该玻璃的折射率为2，下列判断中正确的是（）A、所有光线都能通过玻璃块B、只有距圆心两侧R/2范围内的光线不能通过玻璃砖C、只有距圆心两侧R/2范围内的光