高中物理 第4章 光的波动性章末分层突破教师用书 沪科版选修.doc

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1、第4章光的波动性[自我校对]①相同②恒定③明暗相间④λ⑤小⑥宽⑦亮⑧横波⑨⑩光密⑪临界角⑫⑬亮度高　光的折射、全反射1.解决光的折射问题的常规思路(1)根据题意画出正确的光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均是与法线的夹角.(3)利用折射定律、折射率公式列式求解.2.有关全反射定律的应用技巧(1)首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质，如果是，下一步就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断，如果不是则直接应用折射定律解题即可.(2)分析光的全反射时，根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关键.(3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律和光路可逆

2、性.　(2016·全国乙卷)如图41，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0m.从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为.图41(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0m.当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).【解析】　(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i，依题意，水的折射率n＝，光线的折射角θ＝90°.由折射定律有nsini＝sinθ①由几何关系有sini＝②式中，l

3、＝3.0m，h是池内水的深度.联立①②式并代入题给数据得h＝m≈2.6m.③(2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射定律有nsini′＝sinθ′④式中，i′是光线在水面的入射角.设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sini′＝⑤x＋l＝a＋h′⑥式中h′＝2m.联立③④⑤⑥式得x＝m≈0.7m⑦【答案】　(1)2.6m　(2)0.7m1.根据题意画出正确的光路图；2.利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定；3.利用反射定律、折射定律求解；4.注意在折射现象中，光路是可逆的.　

4、光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知(　　)A.折射现象的出现说明光是纵波B.光总会分为反射光和折射光C.折射光与入射光的传播方向可能是相同的D.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同E.可能只有反射光而无折射光【解析】　光的折射不能反映光是纵波还是横波，由光的偏振现象可知光是横波，选项A错误；当光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角时，发生全反射现象，没有折射光，选项B错误，E正确；当光线垂直于界面入射时，折射光与入射光的传播方向相同，选项C正确；发生折射是因为光的传播速度在不同介质中不同，选项D正确.【答案】　CDE　光学元件的特点及对光线的作用1

5、.棱镜对光有偏折作用：一般所说的棱镜都是用光密介质制作的.入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折(若棱镜的折射率比棱镜外介质的折射率小，则结论相反).由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象(红光偏折最小，紫光偏折最大).2.全反射棱镜：横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.选择适当的入射点可以使入射光线经过全反射棱镜的作用后偏转90°或180°，如图42所示.要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射.图423.玻璃砖：所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱镜.当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：(1)射出光线和入射光线

6、平行.(2)各种色光在第一次入射后就发生色散.(3)射出光线的侧移与折射率、入射角及玻璃砖的厚度有关.(4)可利用玻璃砖测定玻璃的折射率.　如图43所示，某三棱镜的截面是一直角三角形，棱镜材料的折射率为n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面，经AB和AC折射后射出.为了使上述入射光线能从AC面射出，求折射率n的取值范围.图43【解析】　设第一次发生折射时入射角和折射角分别为α和β，第二次发生折射时的入射角为γ则sinα＝nsinβ要在AC面上不发生全反射，要求sinγ＜同时由题可知：β＋γ＝90°，α＝60°因此有：n＜又n本身大于1故n的取值范围：1＜n＜.【

7、答案】　1＜n＜　如图44所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a为30°，一束光线垂直于ab面射入棱镜，又从ac面射出.出射光线与入射光线之间的夹角为30°，求此棱镜材料的折射率.图44【解析】　过ac面作出法线，如图所示，可知θ2＝30°，θ1＝60°，所以n＝＝.【答案】　　光的干涉和衍射的比较1.两者的产生条件不同：产生干涉的条件是两列光波频率相同，振动方向相同，相位差恒定；产生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还要小.2.图样特点不