光学单元复习课件.ppt

1、光学单元复习光学单元复习v本章知识点和高考要求：本章知识点和高考要求：光光光的折射光的折射折射率折射率I全反射、光导纤维全反射、光导纤维I光的干涉、衍射和光的干涉、衍射和偏振现象偏振现象Iv本章知识网络本章知识网络光的传播光的传播光在同种均匀介质中光在同种均匀介质中光在两种介质的界面上光在两种介质的界面上光的反射光的反射光的折射光的折射小孔成像小孔成像影的形成影的形成日食月食日食月食光的直线传播光的直线传播镜面反射镜面反射漫漫 反反 射射改变光路改变光路成成 像像全全 反反 射射棱棱 镜镜应应 用用实实 例例一、光的直线传播一、光的直线传播条件：同一种均匀介质中传播条件：同一种均匀介质中传播实

2、例实例1 1：小孔成像：小孔成像ABBA小孔成像小孔成像实例实例2 2：影的形成：影的形成S本影本影本影本影半影半影半影半影太阳太阳月球月球实例实例3 3：日食：日食abcd日全食日全食人在月球的本影区（人在月球的本影区（c c）看太阳）看太阳日偏食日偏食人在月球的半影区（人在月球的半影区（a a、b b）看太阳）看太阳日环食日环食人在月球的人在月球的“伪伪”本影区（本影区（d d）看太阳）看太阳地球上不同位置的人可以同时看到地球上不同位置的人可以同时看到日偏食日偏食和和日环食日环食、日偏日偏 食食和和日全食日全食，但不能同时看到，但不能同时看到日全食和日环食。日全食和日环食。日食日食太阳太阳

3、地球地球abcd月偏食月偏食月球部分进入地球的本影区月球部分进入地球的本影区月全食月全食月球全部进入地球的本影区月球全部进入地球的本影区实例实例4 4；月食；月食没有月环食没有月环食月食月食二、光的反射二、光的反射i r三线共面三线共面两线分居两线分居两角相等两角相等 反射定律反射定律镜面反射镜面反射漫反射漫反射 分分 类类 光路可逆原理光路可逆原理:所有的几何光路都是可逆的所有的几何光路都是可逆的平面镜平面镜利用光的反射来控制光路和成像的光学器件利用光的反射来控制光路和成像的光学器件1 1、平面镜对光束的作用：、平面镜对光束的作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的性质。只改变光束的传播方向

4、，不改变光束的性质。2 2、平面镜成像特点：、平面镜成像特点：等大、正立、虚像，物像关于镜面对称等大、正立、虚像，物像关于镜面对称3 3、平面镜成像的作图方法：、平面镜成像的作图方法：方法一、反射定律法方法一、反射定律法SS方法二、方法二、对称法对称法SS4 4、平面镜成像的视场问题、平面镜成像的视场问题SS5 5、镜子的悬挂和选择问题、镜子的悬挂和选择问题h激光液面控制仪激光液面控制仪 6 6、平面镜的转动问题、平面镜的转动问题 22 LOS7 7、平面镜的动态成像问题、平面镜的动态成像问题SvvSSSvSSv空气空气水水三、光的折射三、光的折射ir三线共面三线共面两线分居两线分居两角正弦成

5、正比两角正弦成正比折射定律折射定律n=sini/sinr折射率折射率n=c/vn=1/sinc折射率的决定因素：介质、入射光的频率折射率的决定因素：介质、入射光的频率实例实例水平筷子偏折水平筷子偏折视深小于实深视深小于实深水下看岸上树变高水下看岸上树变高日出提前日出提前sd2rSS四、全反射四、全反射全反射全反射1 1、条件、条件 光密光密光疏光疏 i Cr空气空气水水iisinc=1/nC=arcsin(1/n)空气空气水水2 2、应用、应用光导纤维光导纤维蜃景蜃景光导纤维光导纤维 蜃景蜃景阳光下的露珠特别明亮阳光下的露珠特别明亮玻璃中的气泡特别明亮玻璃中的气泡特别明亮自行车尾灯自行车尾灯o

6、oi=30、r=24、=15、n=2ir五、光速的测定五、光速的测定光速的测定光速的测定S例例1 1、（、（20052005年全国高考）年全国高考）如图所示，一条光线从空气如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面中垂直射到棱镜界面BCBC上，棱镜折射率为上，棱镜折射率为 ，这条，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（光线离开棱镜时与界面的夹角为（）A A、3030 B B、45 45 C C、60 60 D D、90 90 23060ABCBD例例2 2、（、（20042004年高考年高考全国卷）全国卷）发出白光的细线光源发出白光的细线光源abab，长，长度为度为l0，竖直放置，上端，竖直放置，

7、上端a a恰好在水面以下，如图所示，恰好在水面以下，如图所示，现考虑线光源现考虑线光源abab发出的靠近水面法线（图中的虚线）的发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的虚像，由于水对光有色散作细光束经水面折射后所成的虚像，由于水对光有色散作用，若以用，若以l1表示红光成的像的长度，表示红光成的像的长度，l2表示紫光成的像的表示紫光成的像的长度，则（长度，则（）A、l1 l2 l2 l0 C、l2 l1 l0 D、l2 l1 l0 ab水水D例例2、如图所示，两条会聚光线如图所示，两条会聚光线a、b射到平面镜上，试确射到平面镜上，试确定它们经平面镜反射后的反射光线。定它们经平面

8、镜反射后的反射光线。ab例例4、如图所示，平面镜如图所示，平面镜M与竖直巨型光屏平行放置，与与竖直巨型光屏平行放置，与光屏之间的距离为光屏之间的距离为L，由小孔，由小孔S处垂直光屏向平面镜中点处垂直光屏向平面镜中点O射入一束氦氖激光，现将平面镜射入一束氦氖激光，现将平面镜M以其中点以其中点O为轴逆时为轴逆时针匀速旋转，角速度为针匀速旋转，角速度为，求：，求：（1）平面镜转过）平面镜转过15时，光屏上形时，光屏上形 成的光点成的光点P至至S的距离。的距离。（2）平面镜转动时间）平面镜转动时间t（t/4）时，激光束在光屏上）时，激光束在光屏上 形成的光点移动的速度。形成的光点移动的速度。SOP例例

9、5、如图所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其如图所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系上建立直角坐标系xoy，设该光学材料的折射率沿，设该光学材料的折射率沿y轴正轴正方向均匀减小，现有一束单色光方向均匀减小，现有一束单色光a从原点从原点O以某一入射角以某一入射角由空气射入该材料内部，则单色由空气射入该材料内部，则单色光光a a在该材料内部可能的传播途径是在该材料内部可能的传播途径是图乙中的（图乙中的（）0 xy0 xy0 xy0 xy0 xyABCD45例例6、如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的色光束

10、从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射点（半圆的圆心），产生反射光束光束1和透射光束和透射光束2，已知玻璃折射率为，已知玻璃折射率为 ，入射角为，入射角为45（相应的折射角为相应的折射角为24），），现保持入射光不变，将半圆柱现保持入射光不变，将半圆柱绕通过绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚如图中虚线所示，则（线所示，则（）A、光束、光束1转过转过15 B、光束光束1转过转过30C、光束光束2转过的角度小于转过的角度小于15 D、光束光束2转过的角度大于转过的角度大于15 3例例7、如图所示为一根玻璃棒，放在空气中，它的折射率如图所示为一根玻璃棒，放在空气中，它的折射率为为n，AB是它的端面，且与是它的端面，且与AC垂直，要使端面入射的光垂直，要使端面入射的光线，经线，经F点折射到点折射到AC面上的面上的E点能够发生全反射，入射角点能够发生全反射，入射角1最大不能超过多大？最大不能超过多大？1ACBD