选修3-4《第四章 光 本章复习与检测 》优秀教案

选修3-4《第四章 光 本章复习与检测 》优秀教案

光的折射和全反射的问题主要有作光路图、折射率的计算、全反射判断、色散及相关计算．在分析解题时，要注意确定临界角，判断是否会发生全反射．

(1)折射问题的计算：根据折射定律及相应规律，作出光路图；运用有关公式或几何关系进行相应计算．

(2)用折射定律解释光现象：先画出光路图，正确找出入射角和折射角的大小关系，然后再根据实际情况分析讨论．

(3)全反射问题：在解释全反射现象或运用全反射原理求解有关实际问题时，首先要注意确定临界角，判断是否满足全反射条件，再根据相关规律及几何关系进行判断或计算．

二、介质折射率的测定

测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法，不管哪种方法其实质相同，由折射定律n＝sinθ1sinθ2知，只要确定入射角及折射角，即可测出介质的折射率．

三、光的干涉

1．产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光．

2．产生亮、暗条纹的条件：(1)当Δr＝kλ(k＝0,1,2,3…)时出现亮条纹；(2)当Δr＝(2k－1)λ2(k＝1,2,3…)时出现暗条纹．相邻亮(或暗)条纹间距：Δx＝ld λ.

3．干涉图样特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹．

4．薄膜干涉：(1)薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源一侧干涉形成的．(2)同一条纹对应薄膜厚度相同，所以用竖直肥皂薄膜做实验，条纹为水平条纹．

四、光的颜色与光的色散

1．不同色光的波长和频率不同：由红光到紫光，波长逐渐减小，频率逐渐变大．

2．同一种介质对不同色光的折射率不同，红光的折射率最小，紫光的折射率最大．

3．对于同一个双缝干涉装置，不同色光产生的条纹间距不同，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小．

活动一

高考题型展示和探究：　光的折射和全反射

例3　(2018·全国卷Ⅱ·34(2))如图6，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．

图6

(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角；

(2)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

答案　(1)60°　(2)≤n<2

解析　(1)光线在BC面上折射，由折射定律有

sin i1＝nsin r1①

式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角．光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2＝r2②