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【高中数学】带你走入光学(第一课时)

更新时间:2023-10-10 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

考点一:光的直线传播和光的反射vnp物理好资源网(原物理ok网)

光的折射定理、折射率vnp物理好资源网(原物理ok网)

全反射、光导纤维vnp物理好资源网(原物理ok网)

实验:检测玻璃的折射率vnp物理好资源网(原物理ok网)

【知识点】vnp物理好资源网(原物理ok网)

光的直线传播.光的反射vnp物理好资源网(原物理ok网)

一、光源vnp物理好资源网(原物理ok网)

1.定义:就能自行发光的物体.vnp物理好资源网(原物理ok网)

2.特征:光源具有能量且能将其它方式的能量转化为光能,光在介质中传播就是能量的传播。vnp物理好资源网(原物理ok网)

二、光的直线传播vnp物理好资源网(原物理ok网)

1.光在同一均匀透明的介质中沿直线传播,各类频度的光在真空中传播速率:vnp物理好资源网(原物理ok网)

C=3×108m/s;各类频度的光在介质中的传播速率均大于在真空中的传播速率,即vvnp物理好资源网(原物理ok网)

2.本影和半影vnp物理好资源网(原物理ok网)

(l)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.vnp物理好资源网(原物理ok网)

(2)本影:发光面较小的光源在投影物体后产生的光线完全不能抵达的区域.vnp物理好资源网(原物理ok网)

(3)半影:发光面较大的光源在投影物体后产生的只有部份光线照射的区域.vnp物理好资源网(原物理ok网)

(4)日全食和月全食:人坐落地球的本影内能看见日食,坐落地球的半影内能看见日偏食,坐落地球本影的延展区域(即“伪本影”)能见到日环食.当月球的本影部份或全部将地球反光面挡住,便分别能看见月偏食和日食.vnp物理好资源网(原物理ok网)

3.用耳朵看实际物体和像vnp物理好资源网(原物理ok网)

用耳朵看物或像的本质是凸透镜成像原理:结膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后,在黄斑上会聚于一点,造成感光细胞的觉得,通过视神经传给脑部,形成视觉。vnp物理好资源网(原物理ok网)

三、光的反射vnp物理好资源网(原物理ok网)

1.反射现象:光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.vnp物理好资源网(原物理ok网)

2.反射定理:反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,且反射光线和人射光线分居法线右侧,反射角等于入射角vnp物理好资源网(原物理ok网)

3.分类:光滑平面上的反射现象称作镜面反射。发生在粗糙平面上的反射现象称作漫反射。镜面反射和漫反射都遵守反射定理.vnp物理好资源网(原物理ok网)

光折射实验玻璃砖要厚的_光折射实验玻璃砖要厚的_光折射实验玻璃砖要厚的vnp物理好资源网(原物理ok网)

4.光路可逆原理:所有几何光学中的光现象,光路都是可逆的.vnp物理好资源网(原物理ok网)

四.平面镜的作用和成像特性vnp物理好资源网(原物理ok网)

(1)作用:只改变光束的传播方向,不改变光束的聚散性质.vnp物理好资源网(原物理ok网)

(2)成像特性:正立等大的实像,物和像关于镜面对称.vnp物理好资源网(原物理ok网)

(3)像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换vnp物理好资源网(原物理ok网)

光的折射、全反射vnp物理好资源网(原物理ok网)

一、光的折射vnp物理好资源网(原物理ok网)

1.折射现象:光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向发生改变的现象.vnp物理好资源网(原物理ok网)

2.折射定理:折射光线、入射光线跟法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线异侧,入射角的余弦跟折射角的余弦成反比.vnp物理好资源网(原物理ok网)

3.在折射现象中光路是可逆的.vnp物理好资源网(原物理ok网)

二、折射率vnp物理好资源网(原物理ok网)

1.定义:光从真空射入某种介质,入射角的余弦跟折射角的余弦之比,称作介质的折射率.注意:指光从真空射入介质.vnp物理好资源网(原物理ok网)

2.公式为vnp物理好资源网(原物理ok网)

注:折射率总小于1vnp物理好资源网(原物理ok网)

3.各类色光性质比较:绿光的n最小,ν最小,在同种介质中(除真空外)v最大,λvnp物理好资源网(原物理ok网)

最大,从同种介质射向真空时全反射的临界角C最大,以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小(注意分辨偏折角和折射角)。vnp物理好资源网(原物理ok网)

4.两种介质相比较光折射实验玻璃砖要厚的,折射率较大的叫光密介质光折射实验玻璃砖要厚的,折射率较小的叫光疏介质.vnp物理好资源网(原物理ok网)

三、全反射vnp物理好资源网(原物理ok网)

1.全反射现象:光照射到两种介质界面上时,光线全部被反射回原介质的现象.vnp物理好资源网(原物理ok网)

2.全反射条件:光线从光密介质射向光疏介质,且入射角小于或等于临界角.vnp物理好资源网(原物理ok网)

3.临界角公式:光线从某种介质射向真空(或空气)时的临界角为(1/n),vnp物理好资源网(原物理ok网)

检测玻璃的折射率vnp物理好资源网(原物理ok网)

【实验目的】1、理解用插针法测定玻璃折射率的原理vnp物理好资源网(原物理ok网)

2、学会检测玻璃的折射率的实验方式vnp物理好资源网(原物理ok网)

【实验原理】用插针法确定光路,找到跟入射光线相对应的折射光线,药量角器测出入射角和折射角,按照折射定理,估算出玻璃的折射率。vnp物理好资源网(原物理ok网)

【实验仪器和器材】vnp物理好资源网(原物理ok网)

玻璃砖,尺子,大头针(四枚),量角器,图板(四枚),图钉,白纸,钢笔,木板。vnp物理好资源网(原物理ok网)

【实验步骤】vnp物理好资源网(原物理ok网)

1、把白纸用图钉钉在木板上vnp物理好资源网(原物理ok网)

2、在白纸上画一条直线aa,作为界面,画一条直线AO作为入射光线,并过O点画出界面aa,的法线NN,vnp物理好资源网(原物理ok网)

3、将长圆形的玻璃砖置于白纸上,使一边与aa,对齐,并画出玻璃砖的另一边。vnp物理好资源网(原物理ok网)

4、在AO直线上竖直插上两枚大头针P1,P2vnp物理好资源网(原物理ok网)

5、在玻璃砖另侧竖直插上大头针P3,致使其能罩住P1和P2的像vnp物理好资源网(原物理ok网)

6、同时在该侧竖直大头针P4,使其能罩住P1,P2,P3的像vnp物理好资源网(原物理ok网)

7、记下P3,P4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P3、P4作直线O,B与bb,交于O,则OO为玻璃砖的折射光线,入射角为,折射角为vnp物理好资源网(原物理ok网)

8、用量角器量出入射角和折射角的角度vnp物理好资源网(原物理ok网)

9、用三角函数求出入射角和折射角的余弦值,记录在自己设计的表格中vnp物理好资源网(原物理ok网)

10、用前面的方式分别求出入射角为30、45、60度的折射角,vnp物理好资源网(原物理ok网)

11、计算不同入射角时的折射率,看它们是否接近一个常数,求出几次试验中的平均值,即为玻璃砖的折射率。vnp物理好资源网(原物理ok网)

【注意事项】vnp物理好资源网(原物理ok网)

1、玻璃要厚,只能接触玻璃的毛面和棱,禁止用玻璃当直尺用vnp物理好资源网(原物理ok网)

2、入射角应在30度到60度之间vnp物理好资源网(原物理ok网)

3、要竖直插到白纸上,且玻璃砖每两侧两枚大头针的距离应当大一些,以降低确定光路方向时导致的偏差vnp物理好资源网(原物理ok网)

4、玻璃砖的折射面要画准vnp物理好资源网(原物理ok网)

5、由于要多次改变入射角重复实验,vnp物理好资源网(原物理ok网)

【误差剖析】vnp物理好资源网(原物理ok网)

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