高三物理第一轮复习：光学鲁教版.doc

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1、高三物理第一轮复习：光学鲁教版【本讲教育信息】一.教学内容：光学二.本章的知识点1、光的折射，折射定律，折射率（1）光的折射：光由一种媒质进入另一种媒质或在同一种不均匀媒质中传播时，方向发生偏折的现象叫做光的折射。（2）折射定律：①内容：折射光线位于入射光线与法线所决定的平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。②数学表达式：入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即。（3）折射率相对折射率：光从一种媒质斜射入第二种媒质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比，对于给定的两种媒质来说是一个常数，用表示，。常数称为第二种媒质对第一种媒质的相对折射率。绝对折射率：任意一

2、种媒质对真空的相对折射率称为这种媒质的绝对折射率，简称这种媒质的折射率，用表示.通常说某种媒质的折射率即是指它的绝对折射率，也就是它对真空的相对折射率。相对折射率与绝对折射率的关系：实验表明：第二种媒质对第一种媒质的相对折射率等于光在第一种媒质中的传播速度V1与光在第二种媒质中的传播速度V2之比，即.由此可得某种媒质的折射率，C为真空中的光速。进而可得：，即第二种媒质对第一种媒质的相对折射率等于第二种媒质的绝对折率与第一种媒质的绝对折射率之比。光在任何媒质中的速度都小于光在真空中的速度，即V＜C，所以任何媒质的折射率n=都大于1。光在空气中的速度与光在真空中的速度相差

3、很小，故空气的折射率n=。若把真空也看作一种媒质，则真空的折射率为。2、全反射和临界角（1）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90°，此时，折射光完全消失，入射光全部返回原来的媒质中，这种现象叫做全反射。（2）临界角：①定义：光从光密媒质射向光疏媒质时，折射角等于90°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：若入射角i

4、。②临界角的计算：A、任意两种媒质：n密、n疏，n密对疏=，故临界角C==用心爱心专心arcsin（）。其中，n密、n疏分别为光密媒质和光疏媒质的绝对折射率。B、当光由某种媒质射入真空或空气时：。（3）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≥C。以上两个条件必须同时满足，缺一不可。3、光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没

5、有损失地全部从另一个端面射出。4、光的色散（1）棱镜对光路的改变作用如下图左图所示，玻璃三棱镜放在空气中，光从一个侧面AB射入，通过棱镜后的光线向棱镜底面偏折，角叫做偏向角，隔着棱镜看点光源S，则看到点光源的虚像S/，且S/偏向棱镜的顶角，如下图中间图示（2）光的色散一束白光通过三棱镜后，光散开在光屏上形成一个彩色光带．这种彩色光带叫做光谱，光带中色光的排列顺序依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，产生色散的原因是同一介质对不同色光的折射率不同，因而不同色光经棱镜两次折射后偏向角不同，由上图右图可看出：紫光的折射率最大，红光的最小．由n＝c／ｖ得：紫光在介质中的传播速度最

6、小，红光最大。（注：各种色光在真空中的传播速度都相同，即c=3×108m／s，）此规律可列表如下：光的颜色红橙黄绿蓝靛紫偏向角小→大折射率较小→较大在介质中的光速较大→较小5、测定玻璃的折射率实验原理：如例1图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移，用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O，B，确定出O，点，画出折射光线OO，。量出入射角θ1和折射角θ2，据计算出玻璃的折射率。实验注意事项：（1）实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O之间，O，与P3之间，P3与P4之间距离要稍大一些。（2）入射角要稍大一些，但不可过大和过小。（3）在操作时，手不

7、能接触玻璃砖的光洁面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。（4）在实验过程中玻璃砖与尺子的相对位置不能改变。用心爱心专心实验数据处理：多进行几组实验，运用计算并求其平均值。特别提示：玻璃砖：所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射后就发生色散；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。6、双缝干涉条纹间距与波长的关系双缝干涉：一般用“一分为二”的办法获得相干光源，如S1、S2振动情况完全相同，则：l>>d时：δ=r2–r1=