课件28张PPT。第4章 4.1 光的干涉学习目标
1.知道什么是相干光源以及光产生干涉现象的条件.
2.观察光的干涉现象，认识双缝干涉条纹的特点及其明暗条纹的位置特点.
3.观察薄膜干涉现象，知道薄膜干涉条纹的特点，并能用它解释生活中的相关现象.内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理Ⅰ(3)干涉条件：两列光的 相同，振动方向一致，且相位差恒定.
(4)能发生干涉的两束光称为相干光.
(5)意义：光的干涉现象充分表明光是一种 .1.杨氏双缝干涉实验
(1)史实：1801年，英国物理学 做了著名的光的 实验，成功地观察到了光的干涉现象.
(2)双缝干涉图样：如图1所示，用单色光去照射双缝，屏幕上就会出现_________的 的条纹.托马斯·杨双缝干涉明暗相间等距离频率图1波2.明暗条纹位置的判断方法
当两个光源与屏上某点的距离差等于半波长的 倍(即恰好等于波长的 倍时)，两列光在这点相互加强，这里出现 ；当两个光源与屏上某点的距离差等于半波长的 倍时，两列光在这点 ，这里出现暗条纹.偶数整数亮条纹奇数相互削弱光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的 光的 差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现 ；在另一些位置，两列波叠加后相互削弱，于是出现 .3.奇妙的薄膜干涉
(1)观察薄膜干涉：如图2所示，把这层液膜当作一个平面镜，用它观察灯焰的像时会发现水平方向的 的条纹.
(2)相干光源：液膜 表面反射的两列光波.
(3)薄膜干涉的成因明暗相间反射前后两光程图2亮条纹暗条纹
Ⅱ重点知识探究一、杨氏双缝干涉实验麦克斯韦预言光是一种电磁波.光若是一种波，它就应该有衍射、干涉现象，托马斯·杨通过双缝实验观察到了光的干涉现象，从而证明了光具有波动性.波发生干涉的必要条件是什么？托马斯·杨如何得到两个相干光源的？答案答案 波发生干涉的必要条件是两列波频率相同.托马斯·杨通过两个狭缝获得了两个相干光源.1.杨氏双缝干涉实验示意图，如图3所示.
2.单缝的作用：获得线光源.
3.双缝的作用：获得两个相干光源.
4.实验现象：在屏上出现一系列明暗相间的条纹.
5.实验结论：光具有波动性.图3例1 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B.有除红色、绿色外的其他颜色的双缝干涉条纹
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D.屏上无任何光亮解析答案√解析 两列光波发生干涉的条件之一是频率相等.利用双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光，在屏上形成干涉条纹，但分别用红滤光片和绿滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，故选C.二、光屏上出现明暗条纹的条件机械波发生干涉现象时，形成的图样有什么特点？光发生干涉现象时为什么会出现明暗相间的条纹？答案答案 机械波的干涉图样的特点是：振动加强区和振动减弱区相互间隔，其分布不变.
光发生干涉现象时，振动加强区和振动减弱区也会交替分布.反映在屏上，振动加强区，光能量较强——亮；振动减弱区，光能量较弱——暗，即得到明暗相间的干涉条纹.屏上某处出现亮、暗条纹的条件
1.出现亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍.即：
|PS1－PS2|＝kλ＝2k· (k＝0,1,2,3，…)
2.出现暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是半波长的奇数倍.即：
|PS1－PS2|＝(2k－1)· (k＝1,2,3，…)例2 在图4杨氏双缝干涉实验中，已知SS1＝SS2，且S1、S2到光屏上P点的路程差d＝1.5×10－6 m.当S为λ＝0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成____条纹；若将整个装置放入某种介质中，光源不变，介质的折射率为1.2，则在P点处将形成____条纹. 暗亮图4解析答案解析 若两相干光源的振动同相，则在离两相干光源路程之差为光的波长的整数倍处会出现亮条纹，路程之差为光的半波长的奇数倍处会出现暗条纹，若两相干光源的振动反相，则出现亮、暗条纹的情况刚好相反.由于SS1＝SS2，所以S1、S2处的光振动同相.当λ＝0.6 μm时， ＝2.5，则P点处两光振动反相，形成暗条纹；根据折射定律，当光进入介质时波长
λ′＝ ＝0.5 μm，根据 ＝3，则P点处两光振动同相，形成亮条纹.三、奇妙的薄膜干涉如图5所示，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光.把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，放在酒精灯旁，膜上就会出现灯焰的像.肥皂膜上为什么会出现灯焰的像呢？这个像有什么特点？答案答案 液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的.特点：此像由明暗相间的水平条纹组成.图51.薄膜干涉的原理
与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光(用图6中实线和虚线来代表)所走的路程差不同.路程差是光在介质中波长的整数倍的位置上时，叠加后加强，出现了亮条纹；路程差是光在介质中半波长的奇数倍的位置上时，叠加后相互削弱，于是出现了暗条纹.图62.薄膜干涉中应注意的问题
(1)观察的是从膜前、后两表面反射回来的光(眼睛与光源在膜的同一侧)
(2)用单色光照射时得到明暗相间的条纹，用白色光照射时得到彩色条纹.例3 用如图7所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是
A.当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持不变解析答案√图7解析 竖直肥皂膜是由重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，同一厚度处的干涉条纹在同一级次上，所形成的干涉条纹都是水平的，与金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D正确.
当堂达标检测Ⅲ1.能发生干涉的两束光应是
A.亮度一样 B.颜色一样
C.频率相等 D.传播方向相同12√解析答案3解析 产生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定.2.某同学自己动手利用如图8所示器材，观察光的干涉现象.其中，A为单缝屏，B为双缝屏，C为像屏.当他用一束阳光照射到A上时，屏C上并没有出现干涉条纹.他移走B后，C上出现一窄亮斑.分析实验失败的原因，最大的可能是
A.单缝S太窄
B.单缝S太宽
C.S到S1和S2距离不等
D.太阳光不能做光源√解析答案图8123解析 因为移走B屏后，在C上出现一窄亮斑，说明单缝S太宽.本实验中，单缝S应非常窄，才可看作“理想线光源”，也才能成功地观察到干涉现象，故B正确，A错误；
S到S1和S2距离不等时也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮条纹，C错误；
太阳光是复色光，可出现彩色干涉条纹，D错误.1233.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是
A.单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹
B.单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹
C.单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹
D.单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹√解析答案123解析 判定某处是明条纹还是暗条纹，关键是看该处到两光源的光程差是该光波长的多少倍，若是整数倍，该处为明条纹；若为整数倍加半个波长，则为暗条纹.
单色光f1的波长λ1＝ ＝0.6×10－6 m＝0.6 μm.
单色光f2的波长λ2＝ ＝0.4×10－6 m＝0.4 μm
可见ΔL＝λ1，ΔL＝ λ2，故用f1照射时，P点出现明条纹，用f2照射时，P点出现暗条纹.123课件28张PPT。第4章 4.2 用双缝干涉仪测定光的波长学习目标
1.了解用双缝干涉仪测定光的波长的实验原理.
2.知道影响干涉条纹宽度的因素.
3.观察白光及单色光的干涉图样.
4.能够利用双缝干涉实验测定单色光的波长.内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理Ⅰ1.实验器材
双缝干涉仪(包括：光具座、光源、 、 、 、遮光筒、_____及测微目镜，其中测微目镜又包括：刻度板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺.
2.单色光发生双缝干涉时，相邻两条亮条纹(或暗条纹)的中心距离是Δx＝ .滤光片单缝双缝光屏3.条纹间距Δx的测定
如图1甲所示，测微目镜由刻度板、目镜、手轮等构成，测量时先使刻度板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图乙所示，记下手轮上的读数s1；转动手轮，使刻度板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数s2，得出n个亮条纹间的距离为s＝|s2－s1|，则相邻两亮条纹间距Δx＝
_______.图1
Ⅱ重点知识探究一、实验原理1.相邻亮条纹(暗条纹)间的距离Δx与入射光波长λ之间的定量关系推导
如图2所示，双缝间距d，双缝到屏的距离L，双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0.对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1＝L1，PS2＝L2.在线段PS2上作PM＝PS1，则S2M＝L2－L1，因d?L，三角形S1S2M可看作直角三角形，有：L2－L1＝dsin θ(令∠S2S1M＝θ).图22.测量原理
由公式Δx＝ λ可知，在双缝干涉实验中，d是双缝间距，是已知的；L是双缝到屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)的中心间距Δx，即可由公式λ＝ Δx计算出入射光波长的大小.二、实验步骤1.按图3所示安装仪器.
2.调节光源中心、单缝中心、双缝中心，让它们都位于遮光筒的中心轴线上.图33.使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，使通过后的条形光斑恰好落在双缝上，通过遮光筒上的测微目镜，仔细调节目镜，观察单色光的干涉条纹；撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹).
4.加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，使刻度板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使刻度板移动，直到刻度板的中心刻线对齐另一条纹中心，记下此时手轮读数和移过刻度板中心刻度线的条纹数n.
5.将两次手轮的读数相减，求出n个亮(暗)条纹间的距离s，利用公式Δx＝s/(n－1)，算出条纹间距，然后利用公式λ＝ Δx，求出此单色光的波长λ(d、L仪器中都已给出).
6.换用另一滤光片，重复步骤3、4、5，并求出相应的波长.三、注意事项1.单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的中心轴线上，双缝到单缝的距离应相等.
2.测双缝到屏的距离L时，用毫米刻度尺测多次取平均值.
3.测条纹间距Δx时，用测微目镜测出n条亮(暗)条纹间的距离s，求出相邻的两条亮(暗)条纹间的距离Δx＝ .四、误差分析实验中的双缝间距d是器材本身给出的，因此本实验要注意L和Δx的测量.光波的波长很小，L、Δx的测量对波长的影响很大.
1.L的测量：用毫米刻度尺测量，需要多次测量求平均值.
2.条纹间距Δx的测定
利用测微目镜测量.可利用“累积法”测n条亮(暗)条纹间距s，再求Δx＝ ，并可采用多次测量求Δx的平均值的方法进一步减小误差.例1 如图4所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以
A.增大S1与S2的间距
B.减小双缝屏到光屏的距离
C.将绿光换为红光
D.将绿光换为紫光解析答案√图4五、典例精析解析 在双缝干涉实验中，相邻两个亮条纹(或暗条纹)间的中心间距Δx＝ λ，要想增大条纹间距可以减小两缝间距d，或者增大双缝屏到光屏的距离L，或者换用波长更长的光做实验.由此可知，选项C正确，选项A、B、D错误.例2 在“用双缝干涉仪测定光的波长”的实验中，装置如图5所示.双缝间的距离d＝3 mm.
(1)若测定红光的波长，应选用____色的滤光片.实验时需要测定的物理量有________________和________________________________.红双缝到屏的距离L图5解析答案相邻两条亮(暗)纹中心间的距离Δx 解析 由于测量红光的波长，因此用红色滤光片.由Δx＝ λ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离L和相邻两条亮(暗)纹中心间的距离Δx.(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.70 m，通过测微目镜(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，刻度板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图6甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示.则可求出红光的波长λ＝____________m.6.86×10－7图6解析答案例3 (多选)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于
A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大
B.没有安装滤光片
C.单缝与双缝不平行
D.光源发出的光束太强解析答案√√解析 安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述，可知选项A、C正确，B、D错误.
当堂达标检测Ⅲ1.在杨氏双缝干涉实验中，如果
A.用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹
B.用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹
C.若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大
D.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹12√解析答案3解析 用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；
用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对.
λ变小，Δx变小，C错.红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错.2.如图7所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的
A.a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏
B.a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏
C.a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏
D.a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏
对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)_____________________________________.解析答案图7C 增加双缝到屏的距离或减小双缝间距123解析 a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故C正确；
由Δx＝ λ可知，要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距.1233.双缝干涉实验中，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽，可采取以下办法：(1)____________；(2)____________；(3)______________.为测量红光的波长，现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5 mm，已知双缝间的距离为0.5 mm，双缝到光屏的距离为1 m，则此红光的波长为________.解析答案答案 见解析123解析 在双缝干涉实验中，根据公式Δx＝ λ可知，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽，可以采取的办法有：
(1)使用波长较长的单色光；
(2)增加双缝到光屏间距离或选用较长的遮光筒；
(3)减小双缝间的距离.
根据测量值，计算相邻条纹间的距离：
Δx＝ ＝1.5 mm
再代入公式λ＝ ，求得红光的波长为λ＝7.5×10－7 m123课件37张PPT。第4章 4.3 光的衍射 4.4 光的偏振与立体电影学习目标
1.认识光的衍射现象，知道产生明显衍射现象的条件及衍射条纹的特点.
2.了解衍射光栅及它产生衍射时的图样特点.
3.认识光的偏振现象，知道光是横波.
4.知道偏振光和自然光的区别，了解偏振现象在生产与生活中的一些应用，如立体电影、液晶显示屏等.内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理Ⅰ1.光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物时， 障碍物偏离直线传播的现象．
2.产生衍射现象的原因：单缝衍射是来自单缝的光波 上无穷多个子波的相干叠加．从本质上讲，干涉和衍射并没有区别，但一般来说，人们常把几个分立光束的相干叠加叫做 ；而把波阵面无穷多个子波的相干叠加叫做_____.
3.衍射光栅
(1)光栅：许多等宽的 等距离地排列的光学元件．
(2)光栅衍射的图样：是许多平行的 的条纹，减小缝间距离，则条纹间距 ；增多缝数，明暗条纹变得 ．绕过干涉波阵面衍射狭缝明暗相间更为清晰增大4.自然光和偏振光所有某一特定相同直接从光源透振方向与左面放映机上的偏振方向 ，右眼偏振片的透振方向与右面放映机上的偏振方向_____，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成_______的影像了.5.立体电影的原理
人们观察物体时，产生立体感的主要原因是两眼的视差.
在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像.在放映时，两个放映机每个镜头上各放一个偏振片，如图1所示，两个偏振片的透振方向相互_____，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的垂直立体感相同图1相同6.液晶显示屏应用了光的 现象，它的分辨率 ，寿命长，功耗 ，没有 射线和电磁辐射.偏振低高X
Ⅱ重点知识探究一、光的衍射1.将双缝干涉仪上的双缝撤去，留下单缝，我们用测微目镜观察屏上的图样时，仍能看到明暗相间的条纹，这种条纹与双缝干涉图像相同吗？它有什么明显特点？答案答案 不相同，它明显的特点是中央亮条纹最宽最亮，两侧条纹对称且逐渐变窄变暗.2.根据单缝由宽变窄的规律更换单缝屏，我们会观察到屏上的条纹有什么变化？答案答案 单缝越窄，得到的条纹宽度、条纹间距都越大.1.产生明显衍射现象的条件
在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象.
2.三种衍射现象
(1)单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹.
(2)圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环.(3)泊松亮斑：圆形障碍物的衍射现象.
各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，使影的轮廓模糊不清.若在单色光传播路径中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑.
3.光的衍射现象和光的直线传播的关系
光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小的多时，光可以看成沿直线传播；当小孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显.衍射现象明显就是衍射条纹更亮吗？答案答案 衍射现象明显是指光绕到阴影区域的范围更大，随着缝、孔的减小，衍射条纹的宽度增大，但条纹亮度减弱.例1 对于单缝衍射现象，下列说法正确的是
A.缝的宽度d越小，衍射条纹越亮
B.缝的宽度d越小，衍射现象越明显
C.缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线
D.入射光的波长越短，衍射现象越明显解析答案√解析 单缝宽度越小，衍射条纹的亮度越小，选项A错；
入射光的波长越长，单缝宽度越小，衍射现象越明显，选项B对，D错；
缝的宽度d越小，光没有沿直线传播，而是绕过了缝的边缘，传播到相当宽的地方，C错.二、单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射和双缝干涉得到的都是明暗相间的条纹，如何区别它们？答案答案 它们的主要区别是：单缝衍射的条纹宽度不等，中央最宽，条纹间距不等；双缝干涉的条纹宽度相等，条纹间距相等.单缝衍射与双缝干涉的比较例2 如图2所示的4幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是
A.红黄蓝紫
B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄
D.蓝黄红紫图2解析答案√解析 双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，而红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；
又由于黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅为紫光的衍射图样.三、光的偏振取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，软绳上形成一列横波，质点在竖直平面内沿着上下方向振动.如果手持绳的一端左右抖动，会在绳上形成另一列横波，质点在水平平面内沿着左右方向振动.现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板，分别将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置，观察发生的现象(如图3甲、乙所示).图3如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，观察发生的现象(如图丙所示).
这两种现象说明什么？答案答案 当机械波是横波时，若质点的振动方向与狭缝平行时，则机械波能透过狭缝传播，反之则不能透过狭缝传播.对纵波而言，不管什么情况，纵波总能透过狭缝传播.1.横波、纵波的判定方法
(1)直接看质点的振动方向与波传播方向的关系.若相互垂直，为横波；若在同一直线上，为纵波，这种方法适用于可看得见质点振动方向的机械波.
(2)看波能否通过两个相互垂直且共线的“狭缝”，能通过两个“狭缝”的为纵波，不能通过的为横波.(填“能”或“不能”)2.感知光的偏振现象
通过偏振片P的偏振光在通过偏振片Q时，如果两个偏振片的透振方向平行，则通过P的偏振光的振动方向跟偏振片Q的透振方向一致，透射光的强度最强.如果两个偏振片的透振方向垂直，则通过P的偏振光的振动方向跟偏振片Q的透振方向垂直，偏振光不能通过Q，透射光的强度为零.如图4所示.图43.光的偏振现象表明，光是一种横波.例3 (多选)奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图5所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱解析答案√C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，
偏振片B转过的角度等于α
D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大， 偏振片A转过的角度等于α√√图5解析 因为A、B的偏振方向一致，故A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到达O.当在A、B间放糖溶液，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一定角度，不能再通过B，A对，B错.
但当B转过一个角度，恰好使偏振片方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度.所以C对.同理D也对.A.此时A、B的透振方向平行
B.只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°，屏上
透射光的强度才会最弱，几乎为零
C.不论将A或B绕OO′轴旋转90°，屏上透射
光的强度最弱，几乎为零针对训练 (多选)如图6所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此时在光屏C上，透射光的强度最大，则下列说法中正确的是解析答案√图6√D.将A沿顺时针旋转180°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零解析 当A、B两偏振片的透振方向平行时，光屏上的光强度最大；
当二者透振方向垂直时，光屏上的光强度最小，几乎为零，由此可知A、C选项正确.
当堂达标检测Ⅲ1.(多选)在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列说法正确的是
A.缝越窄，衍射现象越明显
B.缝越宽，衍射现象越明显
C.入射光的波长越长，衍射现象越明显
D.入射光的频率越高，衍射现象越明显12√答案3√42.(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是
A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射√解析答案√1234解析 单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹.光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象.光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象.12343.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛，影响行车安全.若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃，使双方司机都看不见对方眩目的灯光，但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体.所有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是
A.前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是水平的
B.前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是竖直的
C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，前灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D.前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°√解析答案1234解析 玻璃的透振方向是允许光通过的偏振方向，要能看清自己车的车灯发出的光所照亮的物体，即车灯玻璃的透射光经对面物体反射后能透过自己车的车窗玻璃，则同一车前窗玻璃和前灯玻璃的透振方向必须相同，故A、C错误；
若使对面车的车灯发出的光不透过自己车的车窗，则自己车的车窗玻璃的透振方向和对面车的车灯玻璃的透振方向必须垂直，B项中对面车车灯玻璃的透振方向和自己车车窗玻璃的透振方向相同，而D项符合垂直的条件.12344.在拍摄日落时分水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是
A.减弱反射光，从而使景物的像清晰
B.增强反射光，从而使景物的像清晰
C.增强透射光，从而使景物的像清晰
D.减弱透射光，从而使景物的像清晰√解析答案解析 让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，减弱反射光进入镜头，使水下景物的像清晰.1234课件32张PPT。第4章 4.5 光的折射学习目标
1.理解光的折射定律，会用折射定律解释相关现象和计算有关问题.
2.理解折射率的定义及其与光速的关系.
3.了解折射中的色散，认识对同一介质、不同颜色的光折射率不同.
4.会测定玻璃的折射率.内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理Ⅰ1.光的折射定律
(1)内容：当光从一种介质进入另一种介质时，在界面上光的传播方向发生了明显的改变，折射光线与入射光线、法线处在 内，折射光线与入射光线分别位于 两侧， 跟 成正比，这就是光的折射定律.
(2)公式：________.
2.折射率反映介质使光 的性质.某种介质的折射率，等于光在真空中的传播 跟光在这种介质中的传播 之比，即n＝___.同一平面入射角的正弦折射角的正弦法线速度v速度c＝n偏折3.同一种介质对不同频率的光发生折射时，折射率是不同的，折射率是随着光的频率的增大而 的.
4.色散：当一束白光以某个角度入射介质时，由于各种色光的 不同，各种色光就 ，这种现象叫光的色散.
5.测定材料的折射率的原理是 ，用 描绘光路.增大折射定律折射角分开了插针法
Ⅱ重点知识探究一、探究光的折射定律1.皎洁的月光下，在清澈的湖面上我们能通过水面看到月亮的倒影.同时，月光能够照亮水中的鱼和草，这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，那么这两部分光的去向遵从什么规律呢？答案答案 折射定律和反射定律2.光的折射是因为光波在界面两侧不同介质中有不同的传播速度，你能用惠更斯原理得到折射定律吗？答案答案 设光波在两种介质中的传播速度为v1、v2且v1>v2，用惠更斯作图法作出当波面AB到达介面C时，介质Ⅱ中从A点发出的子波所在的包络面CD，由作图可知BC＝v1Δt，AD＝v2Δt，由几何关系知1.折射定律(如图1所示)
折射光线与入射光线和法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即 ＝n.图12.在折射现象中光路是可逆的，即如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射.
3.折射率
(1)定义式：n＝ .
(2)决定式：n＝ ，由此可知，任何介质的折射率n都大于1.(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)理解：①折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关.
②各种介质的折射率是不同的.例1 (多选)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图2所示的折射现象(α>β).下列结论中正确的是
A.在水中的传播速度，光束a比光束b大
B.在水中的传播速度，光束a比光束b小
C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大解析答案√图2√解析 由公式n＝ ，可得折射率na由v＝ ，navb，A正确，B错误.二、折射中的色散拿一块破碎的玻璃，迎着阳光看去，会发现玻璃的边缘出现彩色条纹，这又是什么原因？答案答案 光在折射时发生了色散.图3表示白光通过棱镜折射后，由上到下的色光顺序为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这说明：
(1)透明物质对于波长λ不同的光的折射率n不同，λ越小，n越大.
(2)在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不同，波长越短，波速越慢.图3三、测定玻璃的折射率实验原理
如图4所示，当光线AO以一定入射角i穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而画出折射光线OO′，量出折射角r，再根据n＝ 算出玻璃的折射率.图4实验器材
一块长方形的玻璃砖、白纸、木板、大头针(4枚)、量角器(或圆规、三角板)、刻度尺、激光笔、铅笔等.
实验步骤
1.把白纸铺在木板上.
2.在白纸上画一直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线.
3.把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa′重合，再用直尺画出玻璃的另一边bb′.4.在直线AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.
5.从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像.再在bb′一侧插上大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P1、P2的像及P3本身.(若有激光笔，可用激光笔沿P1、P2方向入射一束激光，从另一边射出来的激光束上插上两枚大头针P3、P4).
6.移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线O′B交bb′于O′.连接O、O′，OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线.∠AON为入射角，∠O′ON′为折射角.7.用量角器量出∠AON和∠O′ON′的度数.查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表格里.
8.用上述方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角，查出入射角i和折射角r的正弦值，记录在表格里.
9.算出不同入射角的 的值，比较一下，看它们是否接近一个常数.求出几次实验测得的 的平均值，这就是这块玻璃砖的折射率.注意事项
1.轻拿轻放玻璃砖，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面.严禁把玻璃砖当直尺用.
2.实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置不可移动.
3.插针P1与P2、P3与P4的间距要适当地大些，以减小确定光线方向时出现的误差.
4.实验时入射角不能太小(接近零度)，否则会使测量误差加大；也不能太大(接近90°)，否则会不易观察到P1、P2的像.
5.本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，一样能测出折射率，只是出射光和入射光不再平行.例2 用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针的
所示.
(1)在本题的图上画出所需的光路图.解析答案图5答案 见解析位置和三棱镜轮廓如图5解析 光路图如图所示，画出通过P1、P2的入射光线，交AC面于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB面于O′，连接OO′，则光线OO′就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线.(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________、________，在图上标出它们.解析答案答案 见解析解析 在所画的图上注明入射角i和折射角r，并画出虚线部分，用量角器量出i和r(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度).(3)计算折射率的公式是n＝________.解析答案答案 见解析
当堂达标检测Ⅲ1.(多选)关于光的折射现象，下列说法中正确的是
A.光的传播方向发生改变的现象
B.人在岸上观察水中的鱼比实际位置浅
C.若光从空气射入某种液体中，它的速率一定减小
D.观察者看见太阳刚从地平线升起时，其实太阳位于地平线以下12√答案3√4√2.表面有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在玻璃片表面和边缘分别看到彩色图样，这两种现象
A.都是色散现象
B.前者是干涉现象，后者是色散现象
C.都是干涉现象
D.前者是色散现象，后者是干涉现象解析答案√解析 光在玻璃片表面的油膜上发生了薄膜干涉，光在玻璃片边缘发生了折射，不同颜色的光在玻璃中的折射率不同，发生了色散.故选项B正确.12343.(多选)如图6所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上，穿过三棱镜后互相平行，则
A.a光的折射率大
B.b光的折射率大
C.a光在三棱镜中的速度大
D.b光在三棱镜中的速度大√解析答案图6√1234解析 根据题意可知b光通过三棱镜后，传播方向偏离原来方向大，所以b光折射率大，故A错，B对；
根据v＝ ，折射率大的，在介质中的速度小，故C对，D错.1234A.为了减少作图误差，C和D的距离应适当取大一些
B.为了减少测量误差，A、B连线与法线NN′的夹
角应适当大一些
C.若A、B的距离较大时，通过玻璃砖会看不到A、
B的像
D.若A、B连线与法线NN′间夹角过大时，有可能
在bb′一侧看不清A、B的像4.(多选)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，其实验光路如图7所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是√解析答案√√图71234解析 实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且A与B之间、B与O之间、C与D之间、C与O′之间距离要稍大一些，入射角应适当大一些，以减小测量角度的误差，但也不宜太大.1234课件29张PPT。第4章
4.6 全反射与光导纤维
4.7 激光学习目标
1.认识光的全反射现象，知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.
2.理解发生全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.
3.知道全反射棱镜及其应用.
4.了解光导纤维的工作原理及其在生产、生活中的应用.
5.了解激光的特性和应用，了解全息照相的原理.内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理Ⅰ1.光疏介质和光密介质
折射率较小的介质称为 ，折射率较大的介质称为 .光疏介质与光密介质是 的.
2.全反射现象
(1)临界角：光由光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到 ，这时的 角叫做临界角.
(2)全反射现象：当光线由 介质射入 介质时，如果入射角 临界角，就发生全反射现象，也叫做全内反射.光疏介质光密介质90°相对入射光密光疏大于3.全反射的应用
(1)全反射棱镜：截面为 的棱镜，利用 改变光路.
(2)光导纤维：由折射率 的内层纤芯和折射率 的外面包层组成，光传播时在内层纤芯与外面包层的界面上发生 .等腰直角三角形全反射较大较小全反射4.激光的特点及应用相同恒定一致平行度空间时间能量
Ⅱ重点知识探究一、全反射光从空气射入水中时，入射角大于折射角，由光路可逆知当光从水中射入空气时，折射角大于入射角(如图1所示).若入射角i逐渐增大，折射角r如何变化？猜想一下当i增大到90°的过程中会出现什么现象？答案答案 由 ＝n知当i增大，r也会增大，随着i的增大，r先增大到90°，若i再增大，则折射光线会消失.图11.光疏介质和光密介质2.全反射现象
(1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射临界角，简称临界角，用C表示，C＝arcsin .
(2)全反射发生的条件
①光从光密介质射入光疏介质.
②入射角大于或等于临界角.(3)全反射现象中能量分配关系
①折射角随着入射角的增大而增大，折射角增大的同时，折射光线的强度减弱，即折射光线的能量减小，亮度减弱，而反射光线的强度增强，能量增大，亮度增强.
②当入射角增大到某一角度时(即临界角)，折射光能量减弱到零(即折射角为90°)，入射光的能量全部反射回来，这就是全反射现象.A.假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，
那一定是aO光线
B.假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定
能发生全反射
C.假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定
能发生全反射
D.假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反
射光线比光线cO的反射光线的亮度大例1 (多选)如图2所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置.下列说法正确的是解析答案√√√图2解析 三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折.在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能.如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以选项A对.
假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于或等于临界角，也可能小于临界角，因此，cO光线不一定能发生全反射.所以选项C对，B错.假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO和光线cO都不能发生全反射，但bO光线的入射角更接近于临界角，所以，光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即光线bO的反射光线亮度较大，所以D对，本题答案选A、C、D.二、全反射现象的应用如图3所示，自行车后有尾灯，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车.那么自行车的尾灯采用了什么原理？答案答案 采用了全反射的原理.图31.全反射棱镜
(1)构造：截面为等腰直角三角形的棱镜.
(2)特点：①当光垂直于它的一个界面射入后，会在其内部发生全反射，比平面镜的反射率高，几乎可达100%；②反射面不必涂任何反光物质，反射失真小.
2.光导纤维
(1)原理：利用了光的全反射.
(2)构造：光导纤维由内层纤芯和外面包层两层组成.内层纤芯的折射率比外面包层的大.光传播时在内层纤芯与外面包层的界面上发生全反射.
(3)特点：容量大，能量损耗小、抗干扰能力强，保密性好等.A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在
内芯与外套的界面上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在
内芯与外套的界面上发生全反射例2 光导纤维的结构如图4所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是解析答案√图4C.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射
D.内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析 光导纤维很细，它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射.例3 如图5所示，AB为光导纤维，A、B之间距离为s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A点传输到B点所用时间为t，求光导纤维所用材料的折射率n.(已知光在真空中的传播速度为c)解析答案图5三、全反射的定量计算答案 1.全反射与
光导纤维
当堂达标检测Ⅲ1.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是12√解析答案3解析 ①光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误.
②当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误.1232.(多选)光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是
A.a是光密介质，b是光疏介质
B.光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度
C.光的入射角必须大于或等于临界角
D.光的入射角必须小于临界角√答案√1233.让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像，这是利用光的
A.平行度好，可以会聚到很小的一点上
B.相干性好，可以很容易形成干涉图样
C.亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量
D.波长短，很容易发生明显的衍射现象√解析答案123解析 激光的特点之一是平行度好，它可以会聚到一个很小的点上，DVD、VCD、CD唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点，选项A正确，B、C、D错误.123课件29张PPT。第4章 章末总结内容索引
Ⅰ知识网络构建
Ⅱ 重点题型探究
Ⅲ 当堂达标检测
知识网络构建Ⅰ明条纹：光程差ΔL＝____(k＝0，1，2，3… )?
暗条纹：光程差ΔL＝(2k－1) (k＝1，2，3，…)条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光
实验装置：___________
干涉图样：单色光是_________、__________的条纹.光的波动性光
的
干
涉双缝干涉明暗条纹的
产生条件条纹间距：Δx＝____
实验：用双缝干涉仪测定光的波长双缝干涉仪明暗相间均匀分布kλ薄膜干涉及应用发生明显衍射的条件：孔或障碍物的尺寸_________________
______________________
衍射图样：单色光是_____________________的条纹(与干涉图
样进行区分) ?
实例：__________、_________、________偏振光与自然光的区别
偏振现象说明光是横波
应用：立体电影、液晶显示屏单缝衍射光的波动性光的衍射光的
偏振可以与光的波长相比甚至比光的波长还要小明暗相间、非均匀分布圆孔衍射泊松亮斑光的全反射条件：( 1 ) 光从光__ 介质射入光疏介质； ( 2 )入射角_________临
界角
临界角C的计算公式：C＝arcsin现象：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生变化入射角、折射角，折射率n＝
折射定律n＝光的波动性光的
折射折射定律实验：测定玻璃的折射率全反射棱镜
光纤通信全反射的应用大于等于密光的波动性激光特点：相干性好、单色性好、平行度好、亮度高
应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗、读盘、
切割金属、激光育种等
Ⅱ重点题型探究一、光的折射、全反射的综合应用本专题的核心内容是折射率，解决问题时应围绕着折射率列相关方程，联系几何量和物理量，这里涉及折射率的方程共有 全反射时的临界角满足sin C＝例1 如图1所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.
(1)求介质的折射率.解析答案答案 图1解析 依题意作出光路图.
由几何知识可知，入射角i＝60°，折射角r＝30°(2)折射光线中恰好射到M点的光线_____ (填“能”或“不能”)发生全反射.解析答案不能 解析 不能.由图中几何关系可知，射到M点的光线的入射角θ＝30°，sin 30°＝0.5< 故不能发生全反射.二、测折射率的方法测折射率常见的方法有成像法、插针法、视深法及全反射法，不管哪种方法，其实质相同，由折射定律n＝ 知，只要确定出入射角i及折射角r即可测出介质的折射率.1.成像法
原理：利用水面的反射成像和水的折射成像.
方法：如图2所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从P点看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率图22.插针法
原理：光的折射定律.
方法：如图3所示，取一方木板，在板上画出互相垂直
的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使
∠PON<45°)，在直线OP上的P、Q两点垂直插两枚大
头针.把木板放入水中，使AB与水面相平，MN与水面
垂直.在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，
再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像.从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率n＝sin i/sin r.图33.视深法
原理：利用视深公式h′＝h/n.
方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图4所示.调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面的距离即为杯中水的视深h′，再测出水的实际深度h，则水的折射率n＝h/h′.图44.全反射法
原理：全反射现象.
方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图5所示.在水面上观察，看到一圆形发光面，量出发光面直径D及水深h，则水的折射率图5例2 由某种透明物质制成的等腰直角棱镜AOB，两腰都为16 cm，且两腰分别与Ox与Oy轴重合.如图6所示，从BO边的C点注视A棱，发现A棱的位置在D点，在C、D两点插上大头针，测出C点的坐标为(0,12)，D点的坐标为(9,0)，由此可以算出该透明物质的折射率为_____.解析答案图6解析 依题意，由于光的折射现象，A的像生成于D，可作出光路图如图所示，由几何关系有：三、折射时的色散现象同一介质对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，即n红当堂达标检测Ⅲ1.如图7所示，有三块截面为等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个正方形棱镜.从E点垂直于边射入的单色光在F处发生全反射，在G、H连续发生两次折射后射出.若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确的是123解析答案A.v3>v1>v2 B.v2>v3>v1
C.v3>v2>v1 D.v1>v2>v3图7√解析 由题图可知在材料Ⅰ、Ⅱ界面上发生全反射，所以nⅡ>nⅠ，而光从材料Ⅱ进入材料Ⅲ后，折射角小于入射角，所以nⅢ>nⅡ，再由公式v＝ 知，v1>v2>v3，选项D正确.123A.紫光最先消失
B.红光最先消失
C.a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度
D.通过同一双缝发生干涉，a光相邻条纹间距小于b光相
邻条纹间距2.如图8，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带，a、b是其中的两单色光.若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失.下面说法正确的是√解析答案图8123解析 玻璃对紫光的折射率最大，由sin C＝ 可知，紫光发生全反射的临界角最小，故紫光最先消失，选项A对，B错；
由题图可知，玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小，由
故a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度，选项C错；
由题图可知，玻璃对a光的偏折程度较小，故a光波长较长，若通过同一双缝发生干涉，a光相邻条纹间距大于b光相邻条纹间距，选项D错.1233.如图9所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，∠A＝30°.一束单色光从空气射向BC上的E点，并偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC.已知入射方向与BC的夹角为θ＝30°.试通过计算判断光在F点能否发生全反射.解析图9答案答案 能发生全反射123而棱镜对空气的临界角C的正弦值sin C＝ 则在AB界面
的入射角i1>C，所以光线在F点能发生全反射.解析 光线在BC界面的入射角i＝60°，折射角r＝30°由几何关系知，光线在AB界面的入射角为i1＝60°123
