选修3-4光学(投影)

物理选修3-4光学知识点光的直线传播．光的反射一、光源1．定义：能够自行发光的物体．2．特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播．二、光的直线传播1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C＝3×108m/s；各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v<C。

说明：① 直线传播的前提条件是在同一种介质，而且是均匀介质。

否则，可能发生偏折。

如从空气进入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。

② 同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。

不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。

在同一种介质中，频率越低的光其传播速度越大。

根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C。

③ 当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，发生明显的衍射现象，光线可以偏离原来的传播方向。

④ 近年来（1999-2001年）科学家们在极低的压强（10-9Pa）和极低的温度（10-9K）下，得到一种物质的凝聚态，光在其中的速度降低到17m/s，甚至停止运动。

2．本影和半影（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．（2）本影：发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域．（3）半影：发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域．（4）日食和月食：人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域（即“伪本影”）能看到日环食．当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住，便分别能看到月偏食和月全食．具体来说：若图中的P是月球，则地球上的某区域处在区域A内将看到日全食；处在区域B或C内将看到日偏食；处在区域D内将看到日环食。

若图中的P是地球，则月球处在区域A内将看到月全食；处在区域B或C内将看到月偏食；由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D内，所以不存在月环食的自然光现象。

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。

发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。

）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。

2014高考物理知识点总结：光学（选修3-4）
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光学〖选修3-4〗
1.自行发光是光源，
同种均匀直线传。

若是遇见障碍物，
传播路径要改变。

反射折射两定律，
折射定律是重点。

光介质有折射率，
(它的)定义是正弦比值，
还可运用速度比，
波长比值也使然。

2.全反射，要牢记，
入射光线在光密。

入射角大于临界角，
折射光线无处觅。

2010届高三物理一轮复习导学案十四、光学（1）【课题】光的折射 全反射现象 【目标】1、了解光的折射现象，理解光的折射定律。

2、了解光的全反射现象，掌握全反射的重要条件和应用。

【导入】一、光的折射定律折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数sin i /sin r =n 。

二、折射率1、光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比n=sin i /sin r2、折射率等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比，n= c/v ． 三、全反射1、当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。

2、全反射临界角：光从光密介质射向光疏介质，当折射角变为90°时的入射角叫临界角；光从折射率为n 的介质射向真空时临界角的计算公式：sinA=1/n 。

四、光导纤维利用光的全反射，可制成光导纤维。

光从光导纤维一端射入后，在传播过程中经过多次全反射，最终从另一端射出。

由于发生的是全反射，因此传播过程中的能量损耗非常小。

用光导纤维传输信息，既经济又快捷。

【导研】[例1] 单色光在真空中的传播速度是c ，波长为λ0，在水中的传播速度是v ，波长为λ，水对这种单色光的折射率为n 。

当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为θ1，折射角为θ2，下列说法中正确的是（ ）A ．v=n c v c 0λλ= B ．n λλ=0 12sin sin θθc v =C ．v=cn λ=λ0c v D ．nλλ=21sin sin θθcv =[例2] 一束光从空气射向折射率为2的一种玻璃表面，其入射角为 i ，下列说法正确的是（ ）A ．i ＞450时，会发生全反射 B ．增大入射角i ，折射角会大于450C ．欲使折射角r ＝300，则 i 应为600D ．当i ＝arctan 2时，反射光线恰好与折射光线垂直[例3]（南通、扬州、泰州三市2008届高三第二次调研测试）如图甲所示，现有一束白光从图示位置射向棱镜I ，在足够大的光屏M 上形成彩色光谱，下列说法中正确的是（ ） A ．屏M 自上而下分布的色光的波长山小到大B ．在各种色光中，红光通过棱镜时间最长C ．若入射白光绕入射点顺时针旋转，在屏M 上最先消失的是紫光D ．若在棱镜I 和屏M 间放置与I 完全相同的棱镜Ⅱ，相对面平行(如图乙所示)，则在屏M 上形成的是彩色光谱[例4]（通州市2008届高三第四次调研测试）光纤通信是一种现代化的通讯工具，为了研究问题的方便，我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃管，如图所示为玻璃管沿轴线的横截面，若光从左端以与端面成300入射，玻璃管长为L ，折射率为n知光在真空中的传播速度为c ．（1）通过计算分析光能否从玻璃管的侧面射出；（2）求出光通过玻璃管所需的时间．[例5] (江苏省拼茶中学2008届高三物理五月份模拟试卷)如图直角三角形ABC ，角A=300，BC=2cm ，n=3，平行光与AB 平行射向AC ，在BC 的右侧有光屏P ，P 与BC 平行，在光屏上有一光带.（1）作出在P 上形成光带的光路。

一、几何光学1．光的反射及平面镜成像：光的反射遵守反射定律，平面镜成成等大正立的虚像，像和物关于镜面对称。

2．光的折射、全反射和临界角：重点应放在能应用光的折射定律和全反射的原理解答联系实际的有关问题。

3．用折射规律分析光的色散现象：着重理解两点：其一，光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；其二，同一介质中，频率越大的光折射率越大。

二、光的本性1．光的波动性：光的干涉、衍射现象表明光具有波动性，光的偏振现象说明光波为横波，光的电磁说则揭示了光波的本质——光是电磁波。

在电磁波谱中，波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、γ射线，各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠，但各种电磁波产生机理不同，表现出来的性质也不同。

2．光的粒子性（1）光电效应：在光的照射下，从物体发射出电子（光电子）的现象。

其规律是：任何金属都存在极限频率，只有用高于极限频率的光照射金属，才会发生光电效应现象。

在入射光的频率大于金属极限频率的情况下，从光照射到逸出光电子，几乎是瞬时的。

光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与光强无关。

单位时间逸出的光电子数与入射光的强度成正比。

（2） 光子说：即空间传播的光是一份一份地进行的，每一份的能量等于νh （ν为光子的频率），每一份叫做一个光子。

光子说能解释光电效应现象。

爱因斯坦光电方程W h mv m -=ν221 3．光的波粒二象性：光的干涉、衍射说明光具有波动性，光电效应现象表明光具有粒子性，因此光具有波粒二象性。

题型一 光的反射、光的折射和全反射题型特点：题目主要考查光的反射定律、光的折射定律和全反射的基本应用，考查对重要物理现象和物理规律的掌握情况。

物理特级教师海钢老师解题策略：这类题目一般都有一定的难度。

解题时既要抓住基本规律光的折射定律和临界角公式，还要结合实际图形进行分析，重在形成一个正确的思维过程。

例1．如图所示，P 、Q 是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一单色光处P 的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率P Q n n >，射到P 上表面的光线与P 的上表面的夹角为θ，下列判断正确的是A ．光线一定在Q 的下表面发生全反射B ．光线一定能从Q 的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定等于θC ．光线一定能从Q 的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于θD ．光线一定能从Q 的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于θ解析：光由P 进入Q 时垂直界面，故传播方向不改变，在Q 中的入射角等于P 中的折射角，11sin P C n =，21sin Q C n =，P Q n n >，∴12C C <，光线在P 中的折射角小于临界角，故在Q 中不会发生全反射,又sin sin i n r=，故从Q 中射出时折射角小于射入P 的入射角，即出射光线与下表面夹角大于θ，正确选项为：C 。

高中物理选修3-4 光学部分光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。

阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。

一般说来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。

1.光的反射定律：实验表明：光的反射遵循以下规律a 、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别们于法线的两侧。

b 、 反射角等于入射角。

（i=i‘） 在反射现象中，光路是可逆的。

折射定律 1.2.sin i c 3.n sin r v ⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎪⎪==⎩⎭三线共面分居两侧 全反射i C 1sin c n →≥⎧⎫⎪⎪⎨⎬=⎪⎪⎩⎭1.条件：光密光疏；2.临界角： 棱镜对光的作用⎧⎫⎨⎬⎩⎭单色光：向底边偏折复色光：色散 平行玻璃板：使光线折射侧移 光的折射 光的折射 光学 光的波动2.光的折射定律：入射光线和法线的夹角i叫做入射角；折射光线和法线的夹角r叫做折射角；反射光线和法线的夹角i‘叫做反射角。

光的折射定律可这样表示：a、折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别们位于法线的两侧。

b、入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n在折射现象中，光路也是可逆的。

3.折射率：由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样，但是，对于不同介质，比值n的大小并不相同，例如，光从空气射入水时这个比值为，从空气射入普通玻璃时，比值约为。

因此，常量n是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。

光在不同介质中的传播速度不同（介质n越大，光传播速度越小）。

某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即：n=c/v注意：1.真空中的折射率n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折射率n>1。

⾼中物理选修3-4光全套教案（⼈教版）13、1光的折射⼀、三维⽬标知识与技能1、了解介质的折射率与光速的关系2、掌握光的折射定律3、掌握介质的折射率的概念过程与⽅法通过观察演⽰实验，使学⽣了解到光在两种介质界⾯上发⽣的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随⼊射⾓的变化⽽变化，培养学⽣的观察、概括能⼒，通过相关物理量变化规律的学习，培养学⽣分析、推理能⼒情感态度与价值观渗透物理研究和学习的科学态度的教育．实验的客观性与⼈的观察的主观性的⽭盾应如何解决，⼈的直接观察与⽤仪器探测是有差别的，我们应⽤科学的态度看待⽤仪器探测的结果⼆、教学重点光的折射定律、折射率．折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定三、教学难点光的折射定律和折射率的应⽤．通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的⽅法四、教学过程（⼀）引⼊我们在初中已学过光的折射规律：折射光线跟⼊射光线和法线在同⼀平⾯内；折射光线和⼊射光线分居在法线的两侧；当光从空⽓斜射⼊⽔或玻璃中时，折射⾓⼩于⼊射⾓；当光从⽔或玻璃斜射⼊空⽓中时，折射⾓⼤于⼊射⾓．初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，⽽我们今天要定量地进⾏研究（⼆）新课教学演⽰：将光的激光演⽰仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发⽣器点燃置⼊光的折射演⽰器中，将半圆柱透明玻璃放⼊对应的位置．打开开关，将激光管点燃，让⼀束激光照在半圆柱透明玻璃的平⾯上，让光线垂直于平⾯过圆⼼⼊射(沿法线⼊射)，观察折射情况：a．⾓度，b．明暗程度与⼊射光线进⾏对⽐．然后改变⼊射⾓进⾏记录，再次观察能量改变的情况．最后进⾏概括、归纳、⼩结1、在两种介质的分界⾯上⼊射光线、反射光线、折射光线的能量分配我们可以得出结论：随⼊射⾓的增⼤，反射光线的能量⽐例逐渐增加，⽽折射光线的能量⽐例逐渐减⼩2、经历了近1500年才得到完善的定律(1)历史发展：公元2世纪古希腊天⽂学家托勒密通过实验得到：A．折射光线跟⼊射光线和法线在同⼀平⾯内；B．折射光线和⼊射光线分居在法线的两侧；C．折射⾓正⽐于⼊射⾓．德国物理学家开普勒也做了研究(2)折射定律：最终在1621年，由荷兰数学家斯涅⽿找到了⼊射⾓和折射⾓之间的关系将⼀组测量数据抄写在⿊板上让学⽣进⾏计算(⽤计算器)，光线从空⽓射⼊某种玻璃⼊射⾓i(°) 折射⾓r(°) i/r sini/sinr10 6.7 1.50 1.4920 13.3 1.50 1.4930 19.6 1.53 1.4940 25.2 1.59 1.5150 30.7 1.63 1.5060 35.1 1.67 1.5170 38.6 1.81 1.5080 40.6 1.97 1.51通过分析表中数据可以得出结论：⼊射⾓的正弦跟折射⾓的正弦成正⽐．如果⽤n来表⽰这个⽐例常数，就有这就是光的折射定律，也叫斯涅⽿定律演⽰：如果使光线逆着原来的折射光线到界⾯上，折射光线就逆着原来的⼊射光线射出，这就是说，在折射现象中光路也是可逆的．(在反射现象中，光路是可逆的)3．折射率n光从⼀种介质射⼊另⼀种介质时，虽然⼊射⾓的正弦跟折射⾓的正弦之⽐为⼀常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的．这个常数n跟介质有关系，是⼀个反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率i是光线在真空中与法线之间的夹⾓．r是光线在介质中与法线之间的夹⾓．光从真空射⼊某种介质时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率．相对折射率在⾼中不作要求．⼜因为空⽓的绝对折射率为1.00028，在近似计算中认为空⽓和真空相同，故有时光从空⽓射⼊某种介质时的折射率当作绝对折射率进⾏计算(2)折射率的定义式为量度式．折射率⽆单位，任何介质的折射率不能⼩于14．介质的折射率与光速的关系．理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之⽐例1 光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°⼊射⾓，由该介质射⼊空⽓时，折射⾓为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得⼜根据介质折射率的定义式得r为在空⽓中光线、法线间的夹⾓即为所求．i为在介质中光线与法线间的夹⾓30°．由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．练习：这种玻璃中传播的速度之⽐是多少？9∶8(2)光线由空⽓射⼊某种介质，折射光线与反射光线恰好垂直，已知⼊射⾓是53°，则这种介质可能是什么？⽔(3)⼀束宽度为10 cm的平⾏光束，以60°的⼊射⾓从空⽓射⼊折射17.3cm五、板书设计13、1光的折射1、在两种介质的分界⾯上⼊射光线、反射光线、折射光线的能量分配随⼊射⾓的增⼤，反射光线的能量⽐例逐渐增加，⽽折射光线的能量⽐例逐渐减⼩2、折射率n(2)折射率的定义式为量度式．折射率⽆单位，任何介质的折射率不能⼩于13、介质的折射率与光速的关系六、课后作业优化⽅案七、教学辅助⼿接线板、⽕柴、烟雾发⽣器及烟雾源、半圆柱透明玻璃⼋、课后反思本节课学⽣不好理解的地⽅在折射率的应⽤，需要⽼师耐⼼讲解，学⽣根据例题慢慢体会13、2全反射⼀、三维⽬标知识与技能1、理解光的全反射现象2、掌握临界⾓的概念和发⽣全反射的条件3、了解全反射现象的应⽤过程与⽅法通过观察演⽰实验，理解光的全反射现象，概括出发⽣全反射的条件，培养学⽣的观察、概括能⼒；通过观察演⽰实验引起学⽣思维海洋中的波澜，培养学⽣透过现象分析本质的⽅法、能⼒情感态度与价值观渗透学⽣爱科学的教育，培养学⽣学科学、爱科学、⽤科学的习惯，⽣活中的物理现象很多，能否⽤科学的理论来解释它，更科学的应⽤⽣活中常见的仪器、物品⼆、教学重点掌握临界⾓的概念和发⽣全反射的条件，折射⾓等于90°时的⼊射⾓叫做临界⾓，当光线从光密介质射到它与光疏介质的界⾯上时，如果⼊射⾓等于或⼤于临界⾓就发⽣全反射现象三、教学难点全反射的应⽤，对全反射现象的解释．光导纤维、⾃⾏车的尾灯是利⽤了全反射现象制成的；海市蜃楼、沙漠⾥的蜃景也是由于全反射的原因⽽呈现的⾃然现象光传播到两种介质的界⾯上时，通常要同时发⽣反射和折射现象，若满⾜了某种条件，光线不再发⽣折射现象，⽽全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象那么满⾜什么条件就可以产⽣全反射现象呢？2、发⽣全反射现象的条件(1)光密介质和光疏介质对于两种介质来说，光在其中传播速度较⼩的介质，即绝对折射率较⼤的介质，叫光密介质，⽽光在其中传播速度较⼤的介质，即绝对折射率较⼩的介质叫光疏介质，光疏介质和光密介质是相对的．例如：⽔、空⽓和玻璃三种物质相⽐较，⽔对空⽓来说是光密介质，⽽⽔对玻璃来说是光疏介质，根据折射定律可知，光线由光疏介质射⼊光密介质时(例如由空⽓射⼊⽔)，折射⾓⼩于⼊射⾓；光线由光密介质射⼊光疏介质(例如由⽔射⼊空⽓)，折射⾓⼤于⼊射⾓既然光线由光密介质射⼊光疏介质时，折射⾓⼤于⼊射⾓，由此可以预料，当⼊射⾓增⼤到⼀定程度时，折射⾓就会增⼤到90°，如果⼊射⾓再增⼤，会出现什么情况呢？演⽰Ⅱ将半圆柱透镜的半圆⼀侧靠近激光光源⼀侧，使直平⾯垂直光源与半圆柱透镜中⼼的连线，点燃烟雾发⽣器中的烟雾源置于激光演⽰仪中，将接线板接通电源，打开激光器的开关．⼀束激光垂直于半圆柱透镜的直平⾯⼊射，让学⽣观察．我们研究光从半圆柱透镜射出的光线的偏折情况，此时⼊射⾓0°，折射⾓亦为零度，即沿直线透出，当⼊射⾓增⼤⼀些时，此时，会有微弱的反射光线和较强的折射光线，同时可观察出反射⾓等于⼊射⾓，折射⾓⼤于⼊射⾓，随着⼊射⾓的逐渐增⼤，反射光线就越来越强，⽽折射光线越来越弱，当⼊射⾓增⼤到某⼀⾓度，使折射⾓达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线．这种现象叫做全反射(2)临界⾓C 折射⾓等于90°时的⼊射⾓叫做临界⾓，⽤符号C表⽰．光从折射率为n的某种介质射到空⽓(或真空)时的临界⾓C 就是折射⾓等于90°时的⼊射⾓，根据折射定律可得：(3)发⽣全反射的条件①光从光密介质进⼊光疏介质②⼊射⾓等于或⼤于临界⾓3、对全反射现象的解释(1)引⼊新课的演⽰实验Ⅰ被蜡烛熏⿊的光亮铁球外表⾯附着⼀层未燃烧完全的演⽰Ⅰ将光亮铁球出⽰给学⽣看，在阳光下很刺眼，将光亮铁球夹在试管夹上，放在点燃蜡烛上熏⿊，将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进⾏熏制，⼀定要全部熏⿊，再让学⽣观察．然后将熏⿊的铁球浸没在盛有清⽔的烧杯中，现象发⽣了，放在⽔中的铁球变得⽐在阳光下更亮．好奇的学⽣误认为是⽔泡掉了铁球上⿊⾊物，当⽼师把试管夹从⽔中取出时，发现熏⿊的铁球依然如故，再将其再放⼊⽔中时，出现的现象和前述⼀样，学⽣⼤惑不解，让学⽣带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象碳蜡混和物，对⽔来说是不浸润的，当该球从空⽓进⼊⽔中时，在其外表⾯上会形成⼀层很薄的空⽓膜，当有光线透过⽔照射到⽔和空⽓界⾯上时，会发⽣全反射现象，⽽正对⼩球看过去会出现⼀些较暗的区域，这是⼊射⾓⼩于临界⾓的区域，明⽩了这个道理再来看这个实验，学⽣会有另⼀番感受(2)让学⽣观察⾃⾏车尾灯．⽤灯光来照射尾灯时，尾灯很亮，也是利⽤全反射现象制成的仪器．在讲完全反射棱镜再来体会它的原理就更清楚了．可先让学⽣观察⾃⾏车尾灯内部的结构，回想在夜间看到的现象．引导学⽣注意⽣活中的物理现象，⽤科学知识来解释它，从⽽更好的利⽤它们为⼈类服务(3)⽤激光演⽰仪的激光光源演⽰光导纤维传播光的现象，或⽤弯曲的细玻璃棒进⾏演⽰，配合作图来解释现象：从细玻璃棒⼀端射进棒内的光线，在棒的内壁多次发⽣全反射，沿着锯齿形路线由棒的另⼀端传了出来，玻璃棒就像⼀个能传光的管⼦⼀样实际⽤的光导纤维是⾮常细的特制玻璃丝，直径只有⼏µm到100µm左右，⽽且是由内⼼和外套两层组成的，光线在内⼼外套的界⾯上发⽣全反射，如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，这样的纤维就可以传递图像(4)让学⽣阅读⼤⽓中的光现象——蒙⽓差，海市蜃楼，沙漠⾥的蜃景⼀、全反射现象：光传播到两种介质的界⾯上时，光线不再发⽣折射现象，⽽全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象⼆、临界⾓C三、发⽣全反射现象的条件(1)光密介质和光疏介质(2)⼊射⾓等于或⼤于临界⾓六、课后作业优化⽅案七、教学辅助⼿全反射现象演⽰仪⼋、课后反思本节课实验效果不明显，下次应该⽤激光枪，使效果明显，学⽣易于理解13.3光的⼲涉⼀、三维⽬标知识与技能1、认识光的⼲涉现象及产⽣光⼲涉的条件2、理解光的⼲涉条纹形成原理，认识⼲涉条纹的特征过程与⽅法1、通过观察实验，培养学⽣对物理现象的观察、表述、概括能⼒2、通过观察实验培养学⽣观察、表述物理现象，概括其规律特征的能⼒，学⽣亲⾃做实验培养学⽣动⼿的实践能⼒⼆、教学重点波的⼲涉条件三、教学难点1、⼲涉的形成过程2、加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”四、教学过程1、从红光到紫光频率是如何变化的？频率由谁决定？（1）从红光到紫光的频率关系为：υ紫>………> υ红（2）频率由光源决定与传播介质⽆关。

五年高考三年联考绝对突破系列新课标：选修3-4光学光的波动性以及光的粒子性三部分,高考对本考点的考查一般以选项题的形式出现，重点放在考查光学一些重要的规律和概念上，注重课本，加强理解；“考课本”、“不回避陈题”是高考对光学命题的特点。

“联系实际、联系生活、联系高科技”已成为高考命题的新趋向；也是这几年光学命题的热点．目前高考中几何光学已淡化了“像”的概念，侧重于“光路”的考查（折射、全反射、棱镜等），一般是考查光线的去向的定性分析和定量计算问题；同时几何光学还常与力学中的直线运动、平抛运动、圆周运动、万有引力定律等相结合命题，考查学生的分析综合能力，估计以后高考试题不会有太大的变化，但会加强对光学的物理规律的理解和对物理现象、物理情景的分析能力的考查。

光的波动内容近两年命题频率较高，对光的波动性进行考查，主要是以干涉和衍射以及电磁波谱知识为要点,考查波动光学的一些初步理论、以及建立这些理论的实验基础和一些重要的物理现象；尤其是波动光学近年新增知识点有“双缝干涉的条纹间距与波长的关系”、“光的偏振现象”、“物质波”、“激光的特性及应用”等也在高考中有所体现．光的粒子性主要考查光电效应规律理解和爱因斯坦光电效应方程的熟练应用．第一部分五年高考题荟萃两年高考·精选（2008～2009）考点1 光的折射和全反射1.（09·全国卷Ⅰ·15）某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ B ）A．24mB．32mC．40mD．48m解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.2.（09·全国卷Ⅱ·21）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB 为直角边∠ABC=45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。

高中物理选修3-4知识点总结：第十三章光（人教版）这一章内容比较多，重要的是光的几种特性，包括：折射、干涉、衍射、偏振和光的全反射。

本章的难点在于光的折射中有关折射率的问题，用双缝干涉测量光波的波长，以及光的全反射的有关计算问题。

理解性的内容主要有：光的色散，光的偏振等知识点。

考试的要求：Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。

Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。

要求Ⅰ：折射率、全反射、光导纤维、光的干涉、光的衍射、光的偏振以及色散等内容。

要求Ⅱ：光的折射定律、折射定律的运用、折射率的有关计算等有关的知识内容。

知识网络：内容详解：一、光的折射：反射定律：反射光线和入射光线以及法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。

折射定律：折射光线和入射光线以及法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

在光的折射中光路是可逆的。

折射率：光从真空射入某介质时，入射角的正弦和折射角的正弦之比，称为折射率,用字母n表示。

测定玻璃的折射率：如图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移，用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B,确定出O′点，画出O′O，量出入射角和折射角的度数。

根据公式：n=sinθ sinφ计算出玻璃的折射率。

对折射率的理解：介质折射率的大小取决于介质本身及入射光的频率，不同介质的折射率不同，与入射角、折射角的大小无关。

当光从真空射入介质中时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但是正弦值之比是一个常数。

不同的介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比也是一个常数，但不同的介质具有不同的常数，说明常数反映着介质的光学特性。

介质的折射率跟光的传播速度有关，由于光在真空中的传播速度大于光在其他任何介质中的传播速度，所以任何介质的折射率都大于光从真空射入任何介质。

物理选修3－4光学复习第1课时 光的直线传播 光的反射1、高考解读真题品析知识：平面镜成象特点例1．（09年全国卷Ⅰ）15. 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m ，右镜8m ，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是A ．24mB ．32mC ．40mD ．48m解析：本题考查平面镜成像 从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm. 答案：B点特：像与物关于镜面对称热点关注知识点： 确定平面镜成象观察范围例2。

如图所示，画出人眼在S 处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。

解析：先根据对称性作出人眼的像点S /，再根据光路可逆，设想S 处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。

图中画出了两条边缘光线。

点评：（1）利用光路可逆原理 （2）利用平面镜成像的对称性2、知识网络 考点1. 光的直线传播1．光源发光是将其他形式的能转化为光能2．光的直线传播：（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。

如影、日食、月食、小孔成像等都是直线传播的例证。

（2）光在真空中的传播速度为c=3.00×108m/s3．影（1）影分本影和半影。

（2）点光源只能形成本影。

（3）本影的大小决定于光源、物体和光屏的相对位置考点2．光的反射1．反射现象：光射到两种介质的分界面处，有一部分返回原来介质的现象。

2．反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的S S S /两侧，反射角等于入射角。

3．反射光路是可逆的考点3．平面镜1．平面镜的作用：只改变光的传播方向，不改变光束的聚散性质2．平面镜的成像特点：成正立的等大的虚像，物与像关于镜面对称。

3．平面镜成像光路作图的技巧：先根据平面镜成像的特点，确定像的位置，再补画入射光线与反射光线。

第一部分光的直线传播一 . 考纲要求：复习目标：1. 知道光源的概念，及光源能将其他形式的能转化为光能，光在同一种均匀介质中沿直线传播2.介质：光能在其中传播的物质叫介质。

3.知道光在真空中的传播速度s m⨯=，在任何介质中1038c/的传播速度都小于c。

4.掌握反射定律，会由反射定律画光路图，知道平面镜成像特征并会画光路图。

知道反射中光路可逆5.掌握折射定律，折射率，知道入射光线、反射光线、折射光线和法线在同一平面内及入射角、反射角、折射角的关系，知道折射中光路可逆6.熟练掌握求折射率的几个公式。

并会由折射率判断计算光在介质中传播速度大小、入射角或折射角的大小7.知道全反射现象，知道光密介质和光疏介质。

掌握发生全反射的条件，临界角概念，会判断不同色光在由介质射向真空时临界角大小及发生全反射的顺序。

8.了解光导纤维，知道其内芯与外套折射率大小，知道光在其中发生全反射的情况。

9.会分析光经三棱镜时的折射情况及光经折射后发生的偏折方向和偏折角，会分析形成的光谱分布顺序。

知道棱镜对各色光的偏折角的大小及折射率的大小，并知道各色光在棱镜中的速度大小。

二自我回顾（一）、光的直线传播1.光源：自行发光的物体特点：光源具有能量且能将其他形式的能转化为，光在介质中的传播就是的传播2.介质：光能在其中传播的物质3.光的直线传播：光在同种介质中总是沿着直线传播的。

光在真空中的传播速度s m=，在任何介⨯c/3810质中的传播速度都小于c。

（二）、光的反射1.反射现象：光从一种介质射到另一种介质的 上再返回原介质的现象。

在反射现象中光路是可逆的。

2.反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和入射光线分居法线 ， 等于入射角。

3.平面镜成像的特点：（三）、光的折射1.定义：光传播到两种介质的分界面上．一部分光进入另一种介质中，并且 原来的传播方向．这种现象叫光的折射2.折射定律：折射光线跟入射 光线和 线在同一平面内． 光线和 光线分别位于法线 的两侧， 的正弦跟 的正弦成 比。