高考物理总复习 12.1 光（选考部分B版）课件

加试要求 1光的反射与折射(c)2.全反射(b)3.光的干涉(c)4.光的衍射(b)5.光的偏振(b)6.光的颜色、色散(b)7.激光(a)8.电磁波的发现(a)9.电磁振荡(c)10.电磁波的发射和接收(b)11.电磁波与信息化社会(a)12.电磁波谱(a)13.实验：测定玻璃的折射率()14.实验：用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)() 第 1讲 光 考纲解读(1)掌握光的反射和折射定律。(2)知道全反射现象产生的条件，会计算全反射的临界角。(3)理解光的干涉现象，理解双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件。(4)理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件。(5)知道光的偏振现象。(6)掌握测折射率的方法并会数据处理。(7)知道获得理想干涉条纹的实验要求。知道测量头的使用方法，会测量明条纹的间距。会根据给出的波长表达式计算不同颜色的波长。 考点一光的反射与折射全反射 知 识 梳 理 1光的反射及反射定律 (1)光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会 到第1种介质的现象。 (2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在 内，反射光线与入射光线分别位于法线的 ；反射角 入射角。返回同一平面两侧等于 2光的折射及折射定律光的折射光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光进入第 种介质的现象2 法线法线同一平面两侧正 偏折大频率 消失大于等于 解析介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B均错；由于真空中的光速是个定值，故n与v成反比是正确的，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，选项C正确；由于vf，当f一定时，v与成正比，又n与v成反比，故n与也成反比，选项D正确。答案CD 解析发生全反射时折射光线的能量为零，折射光线消失，所以选项A错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，所以选项B、D错误，选项C正确。答案C 答案C 答案A 考点二光的干涉光的衍射偏振 知 识 梳 理 1双缝干涉的装置示意图 4光的衍射 (1)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长 ，甚至比光的波长 的时候，衍射现象才会明显。 (2)衍射条纹的特点：单缝衍射和圆孔衍射图样的比较：相差不多还小 单缝衍射圆孔衍射单色光中央为亮且宽的条纹，两侧为 的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度 ，宽度 .中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着 的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度 ，宽度 ；亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而 .明暗相间越弱越小明暗相间越弱越小减小 白光中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度 、宽度 的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的 .逐渐变暗变窄同心圆环泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到 (选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。不透明 亮斑 5光的偏振现象 (1)偏振光波只沿 的方向的振动。 (2)自然光太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿 振动的光，而且沿各个方向振动的光波的 都相同，这种光叫做自然光。 (3)偏振光在 于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是 。自然光通过偏振片后，就得到了偏 振光。某一特定一切方向强度垂直横波 规 律 方 法 1单缝衍射与双缝干涉的比较两种现象比较项目单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相等 相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 3自然光和偏振光的比较自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向 题 组 训 练 1(基础考点杨氏双缝干涉实验)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 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；变小，x变小，C错；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错。答案B 2(基础考点明、暗条纹的判断)(多选)双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点的第一条亮条纹，如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是 () AO点是红光的亮条纹 B红光的第一条亮条纹在P点的上方 CO点不是蓝光的亮条纹 D蓝光的第一条亮条纹在P点的上方解析由于O点到双缝的光程差为零，所以为各种色光的亮条纹，A正确；P点由于是绿光的第一条亮条纹，红光的波长大于绿光的波长，红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，因此B也正确。答案AB 3(基础考点光的衍射现象)关于衍射现象，下列说法正确的是 () A泊松亮斑是光的衍射现象 B当障碍物的尺寸比波长大很多时，能发生明显的衍射现象 C缝的宽度越小，光的传播路线越接近直线 D只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象答案A 5(高考热点光的衍射条纹与干涉条纹的区别)单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图样是下图中的 () 解析光的双缝干涉条纹是等间距、等宽度的明暗相间的条纹，而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大、最亮的明纹，在中央条纹两边的明条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故只有A正确。答案A 考点三光的颜色、色散激光 知 识 梳 理 1光的色散 (1)色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图。 2薄膜干涉中的色散竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用，下面厚，上面薄，因此在膜上不同的位置，来自前后两个面的反射光的 不同，在某些位置，这两列波叠加后相互 ，出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现暗条纹。路程差加强 3激光特点性质应用相干性只有频率 、相位差 、偏振方向 的光才是相干光。激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性光纤通信相同恒定一致 平行度激光的 非常好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度精确的测距；读取光盘上记录的信息等高亮度它可以在很小的 和很短的 内集中很大的 .用激光束切割、焊接；医学上可以用激光做“光刀”等平行度空间时间能量 规 律 方 法 1光的颜色光的颜色由光源的频率决定，与介质无关，与波长无关，波速由介质和光的频率共同决定。 2不同色光的特性白光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成，七种色光的特性差异可以用下表表示出来。各种色光红 橙 黄 绿 青 蓝 紫频 率小大波 长长短折射率小大波速(介质中)大小双缝干涉时所产生的条纹间距大小薄膜干涉时所产生的条纹间距大小 经三棱镜折射时偏向角大小小大 解析光通过玻璃三棱镜后向它的横截面的底边偏折，故C、D选项错误；同一介质对频率越高的光的折射率越大，所以复色光经玻璃折射后，光路应分开，故A选项错误；紫光的频率比红光的大，故经玻璃三棱镜后紫光的偏折程度大于红光的，故B选项正确。答案B 2(基础考点薄膜干涉)(2016宁波市调研)关于薄膜干涉，下列说法中正确的是 () A只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象 B只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象 C厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹 D观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧 解析当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹。这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的；如果是复色光照射，某些颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强，减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹。答案D 3(基础考点激光的应用)在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的 () A亮度高 B平行性好 C相干性 D波动性好解析频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光具有高度的相干性，通过双缝时能够得到两束相干光。故本题的正确答案是C。答案C 考点四实验：测定玻璃的折射率 考点五实验：用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头) 知 识 梳 理 附：测量头的构造及使用如图甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，如图乙所示，记下此时手轮上的读数。