【正文】 在水平面內(nèi)以 O 為圓心沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，光線發(fā)生如圖所示的折射，折射程度最大的是紫光，折射程度最小的是紅光，因此左紅右紫；隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，紫光的折射角最先達(dá)到 90176。 ，因此紫光最先發(fā)生全反射，最先消失， B 項(xiàng)正確． 第 49講 │ 要點(diǎn)探究 ? 探究點(diǎn)四 折射定律與全反射綜合 1. 玻璃磚對(duì)光路的控制 對(duì)于兩面平行的玻璃磚，其出射光線和入射光線平行，且光線發(fā)生了側(cè)移． 2. 三棱鏡對(duì)光路的控制及成像 (1 ) 三棱鏡對(duì)光路的作用 ① 光密三棱鏡：光線兩次折射均向底面偏折． ② 光疏三棱鏡：光線兩次折射均向頂角偏折． ③ 全反射棱鏡 ( 等腰直角棱鏡 ) 第 49講 │ 要點(diǎn)探究 a . 當(dāng)光線從一直角邊垂直射入時(shí)，在斜邊發(fā)生全反射，從另一直角邊垂直射出． b . 當(dāng)光線垂直于斜邊時(shí)，在兩直角邊發(fā)生全反射后又垂直于斜邊射出． c . 全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面，效果是相同的，全反射棱鏡成像更清晰，光能量損失更少． (2 ) 三棱鏡成像 當(dāng)物體發(fā)出的光線從三棱鏡的一側(cè)面射入，從另一側(cè)面射出時(shí)，逆著出射光線可以看到物體的虛像． 第 49講 │ 要點(diǎn)探究 例 4 [ 2022 重慶卷 ] 如圖 49 － 6 所示，空氣中有一折射率為 2 的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為 90176。 、半徑為 R 的扇形 O AB ，一束平行光平行于橫截面，以 45176。 入射角照射到 OA 上， OB 不透光，若只考慮首次入射到圓弧 AB 上的光，則 AB 上有光透出部分的弧長為( ) A.16πR B.14πR C.13πR D.512πR 圖 49 － 6 第 49講 │ 要點(diǎn)探究 例 4 B [ 解析 ] 本題考查光的折射和全反射的知識(shí)．光路圖如圖所示，在 C 點(diǎn)發(fā)生全反射，所以 CA 段沒有光射出，而 DB 段沒有光射到，所以有光透出的部分是 CD ，根據(jù)臨界角公式 s inC ＝12得臨界角為45176。 . 由于從 OA 面上射入的光線入射角都相同，故折射光線互相平行，所以圓弧 CD 對(duì)應(yīng)的圓心角等于臨界角 45176。 ，對(duì)應(yīng)的弧長為： s ＝ Rθ ＝14πR ，選項(xiàng) B 正確． 第 49講 │ 要點(diǎn)探究 [ 點(diǎn)評(píng) ] 解決本題的關(guān)鍵是找到恰好發(fā)生全反射的臨界光線，作出臨界光線的光路圖；找出另一側(cè)的邊界光線，作出光路圖，根據(jù)幾何知識(shí)和物理規(guī)律進(jìn)行求解．下列變式題是三棱鏡與半圓玻璃磚相結(jié)合的問題． 第 49講 │ 要點(diǎn)探究 [ 2022 惠安模擬 ] 在空氣中，一條光線以 60176。 的入射角射到一平行玻璃板的上表面 ab 上，已知該玻璃的折射率為 3 ，下列說法正確的是 ( ) 圖 49 － 7 A. 光線可能在 ab 面上發(fā)生全反射而不能進(jìn)入玻璃板 B. 光線肯定能從 ab 面進(jìn)入玻璃板且折射角為 30176。 C. 光線可能在 cd 面上發(fā)生全反射而不能射出玻璃板 D. 光線肯定能從 cd 面射出玻璃板且折射角大于 60176。 第 49講 │ 要點(diǎn)探究 變 式題 B [ 解析 ] 只有當(dāng)光從光密介質(zhì)斜射入光疏介質(zhì)時(shí)，才有可能發(fā)生全反射， A 錯(cuò)誤；由 n ＝sin isin r得，故折射角 r ＝ 30176。 ， B 正確；入射光線經(jīng)平行玻璃板折射后，折射光線應(yīng)與入射光線平行， CD 錯(cuò)誤． 第 50講 │ 光的波動(dòng)性 第 50講 光的波動(dòng)性 編讀互動(dòng) 第 50講 │ 編讀互動(dòng) 1 ． 本講重點(diǎn)復(fù)習(xí)光的本性的基本概念 ， 要教會(huì)學(xué)生區(qū)分波的干涉和衍射 、 干涉條紋和衍射條紋 、 發(fā)生干涉和衍射的條件等 ， 波的干涉是本單元的復(fù)習(xí)要點(diǎn) ． 2 ． 由于本單元概念較多 ， 概念抽象難于理解 ， 可以通過多舉例子進(jìn)行復(fù)習(xí) ． 指導(dǎo)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)記憶 ． ( 1 ) 通過例 1 和變式題復(fù)習(xí)雙縫干涉出現(xiàn)明暗條紋的條件和有關(guān)的定量計(jì)算 ． ( 2 ) 通過例 2 和變式題復(fù)習(xí)薄膜干涉的應(yīng)用 ． ( 3 ) 通過例 3 和變式題復(fù)習(xí)光的衍射和光的偏振的應(yīng)用 ． ( 4 ) 通過例 4 和變式題復(fù)習(xí)光的折射與光的全發(fā)射 、 干涉 、衍射相結(jié)合的問題 ． 考點(diǎn)整合 第 50講 │ 考點(diǎn)整合 一、光的干涉 1. 概念： 在兩列光波疊加的區(qū)域，某些區(qū)域相互加強(qiáng)，出現(xiàn)__ ____ ，某些區(qū)域相互減弱，出現(xiàn) __ __ ____ ，加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔，即亮條紋和暗條紋相間的現(xiàn)象，叫做光的干涉． 2. 干涉條件： 兩束光的頻率 __ ____ __ 、振動(dòng)情況相同． 3. 條紋特點(diǎn) ( 雙縫干涉 ) ： 干涉條紋是明暗相間、互相平行、__ ____ __ 的直條紋．單色光發(fā)生干涉出現(xiàn)明暗相間的條紋，白光發(fā)生干涉出現(xiàn) __ __ ____ 條紋． 亮條紋 暗條紋 相等 間距相等 彩色 第 50講 │ 考點(diǎn)整合 3. 發(fā)生明顯衍射的條件： 障礙物或小孔的尺寸跟光的波長可以相比，甚至比光的波長 __ ____ __ 的時(shí)候，衍射現(xiàn)象十分明顯． 4. 衍射光柵： 由許多等寬的狹縫等 _ _ __ __ _ _ 地排列起來的光學(xué)元件．衍射光柵分為 _ _ __ __ _ _ 和反射光柵． 還小 間距 透射光柵 第 50講 │ 考點(diǎn)整合 二、光的衍射 1. 概念： 光在傳播的過程中遇到障礙物時(shí)， __ __ ____ 直線傳播到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射． 2. 條紋特點(diǎn) (1 ) 單縫衍射：衍射條紋是 __ __ ____ 、互相平行的直條紋．條紋間距和亮度不同，中央條紋 ________ ，兩側(cè)的條紋窄而暗．白光衍射時(shí)中央條紋是白色的，兩側(cè)的條紋是 __ ____ __ 的． (2 ) 圓孔衍射：衍射條紋中央是亮圓，外邊是明暗相間的不等__ ____ __ 的圓環(huán)． 偏離 明暗相間 寬而亮 彩色 間距 第 50講 │ 考點(diǎn)整合 三、光的偏振 1. 自然光： 包含著在垂直于傳播方向上沿 __ ______ 振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光是自然光． 2. 偏振光： 在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個(gè) __ ____ __的方向振動(dòng)，這種光叫做偏振光． 3. 偏振光的形成 (1 ) 讓自然光通過 __ ____ __ 產(chǎn)生偏振光． (2 ) 讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和 __ __ ____ ，反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光． 注意：光波是 __ ____ __ ． 特定 偏振片 折射 橫波 一切方向 第 50講 │ 考點(diǎn)整合 四、激光 1. 特點(diǎn) (1 ) 相干性好：激光器發(fā)出的激光的頻率幾乎是單一的，相位差恒定，偏振方向一致，是 __ ______ 產(chǎn)生的相干光．激光可以被__ ____ __ ，用來傳遞信息． (2 ) 平行度高：在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的 __ ____ __ ，保持一定的能量，擴(kuò)散程度?。す獾倪@個(gè)特點(diǎn)可以用來進(jìn)行精確的 __ ____ __ ． (3 ) 亮度高：激光可以在很小的 __ __ ____ 和很短的 __ ____ __ 集中很大的能量．可以用來切割、焊接以及在很硬的材料上 __ ____ __ 等． 2. 應(yīng)用： __ ____ __ 、醫(yī)用激光刀、引 起核聚變等． 人工 調(diào)制 強(qiáng)度 測(cè)距 空間 時(shí)間內(nèi) 打孔 全息照相 要點(diǎn)探究 ? 探究點(diǎn)一 雙縫干涉現(xiàn)象 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 1. 雙縫干涉出現(xiàn)明暗條紋的條件 亮紋：屏上觀察點(diǎn)到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍，即 δ ＝nλ ( n ＝ 0, 1 ,2 ? ) ． 暗紋：屏上觀察點(diǎn)到雙縫的光程差等于半波長的奇數(shù)倍，即 δ＝λ2(2 n ＋ 1)( n ＝ 0,1,2 ? ) ． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 2. 雙縫干涉條紋間距： Δ x ＝ldλ ，其中 l 是雙縫到光屏的距離， d是雙縫間的距離， λ 是光波的波長． 3. 干涉條紋的形成分析 雙縫 S 1 、 S 2 之間距離為 d ，雙縫到屏間的距離為 l ，屏上一點(diǎn) P到雙縫距離分別為 r 1 和 r 2 ，雙縫 S 1 和 S 2 到屏上 P 點(diǎn)的路程差為 Δ s ( 光程差 ) ，即 Δ s ＝ r 2 － r 1 . 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 (1 ) 若光程差 Δ s 是波長 λ 的整數(shù)倍，即 Δ s ＝ nλ ( n ＝ 0,1,2 ? ) ， P點(diǎn)將出現(xiàn)亮條紋，如圖 50 － 1 甲所示． (2 ) 若光程差 Δ s 是半波長的奇數(shù)倍，即 Δ s ＝? 2 n ＋ 1 ? λ2(0 ,1 ,2 ? ) ，P 點(diǎn)將出現(xiàn)暗條紋，如圖 5 0 － 1 乙所示． 圖 5 0 － 1 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 1 [ 2022 江蘇卷 ] 如圖 50 － 2 甲所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為 10－ 7 m ，屏上 P 點(diǎn) 圖 50 － 2 距雙縫 S1和 S2的路程差為 10－ 7m ，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________( 選填 “ 明條紋 ” 或 “ 暗條紋 ” ) ．現(xiàn)改用波長為 10－ 7 m 的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將 ________( 選填 “ 變寬 ” 、 “ 變窄 ” 或 “ 不變 ” ) 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 1 暗條紋 變寬 [ 解析 ] 由＝ ，即波程差是半波長的奇數(shù)倍，所以是暗條紋． Δ x ＝ldλ ， λ 變大， Δ x 變大，所以條紋間距變寬． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 [ 點(diǎn)評(píng) ] 當(dāng) S 2 P － S 1 P ＝ nλ ( n ＝ 0,1,2,3 ? ) 時(shí)，在 P 處出現(xiàn)亮條紋；當(dāng) S 2 P － S 1 P ＝ (2 n ＋ 1)λ2( n ＝ 0,1,2 ， 3 ? ) 時(shí)，在 P處出現(xiàn)暗條紋． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 如圖 50 － 3 所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置．當(dāng)使用波長為 6 10－ 7 m的橙色光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏 P 點(diǎn)及其上方的 P1點(diǎn)形成兩條相鄰的亮紋．若使用波長為 4 10－ 7 m 的紫光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，在 P 點(diǎn)和 P1點(diǎn)形成的明、暗紋情況是 ( ) 圖 50 － 3 A. P 和 P1都是明紋 B. P 是明紋， P1是暗紋 C. P 是暗紋， P1是明紋 D. P 和 P1都是暗紋 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 變 式題 B [ 解析 ] 根據(jù)形成明、暗條紋條件可知：無論換用哪種波長的色光，因 Δ s ＝ PS 1 － PS 2 ＝ 0 ，故 P 點(diǎn)總是明紋．橙色光在 P 1 點(diǎn)形成第一級(jí)明條紋，有 Δ s ′ ＝P 1 S 2 － P 1 S 1 ＝ λ 橙 ＝ 6 10－ 7 m ，對(duì)紫光來說： Δ s ′ ＝ P 1 S 2－ P 1 S 1 ＝ λ 紫 ，故 P 1 為暗紋． ? 探究點(diǎn)二 薄膜干涉的理解及應(yīng)用 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 1. 薄膜干涉的形成分析 (1 ) 薄膜特點(diǎn)：如圖 5 0 － 4 所示，由于重力作用，肥皂膜上薄下厚． 圖 5 0 － 4 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 ( 2) 相干光線：薄膜前表面 AA ′ 和后表面 BB ′ 的反射光線疊加． ( 3) 亮紋條件：薄膜厚度的 2 倍為前后表面反射光的光程差，在 P 1 、 P 2 處，當(dāng)光程差等于波長整數(shù)倍時(shí)，形成亮條紋． ( 4) 暗紋條件：在 Q 處，當(dāng)光程差等于半波長的奇數(shù)倍時(shí)，形成暗條紋． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 2. 薄膜干涉的應(yīng)用 ( 1) 檢查精密零件的表面是否平整 在被檢查平面和放在上面的透明標(biāo)準(zhǔn)樣板的一端墊一薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被檢查平面間形成一個(gè)楔形薄層，單色光從上面照射，入射光在空氣層的上表面 a 和下表面 b 反射出的兩列光波疊加，從反射光中看到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋的形狀來確定被檢查平面的平整情況，如圖 5 0 － 5 所示． 圖 5 0 － 5 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 ( 2) 增透膜 在光學(xué)元件 ( 透鏡、棱鏡 ) 的表面涂上一層薄膜 ( 如氟化鎂 ) ，當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的14時(shí)，在薄膜的兩個(gè)面上的反射光的光程相差半波長，從而相互抵消，達(dá)到減小反射光增度、增大透射光強(qiáng)度的目的． 第 50講 │ 要點(diǎn)探究 例 2 劈尖干涉是一