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sin 大 n

sin 小

n 越大，表明光线偏折越厉害。发生折射的原

n 是反映介质光学性质的一个物理量， 因是光在不同介质中，速度不同 c

n

v

→ 紫的彩色光带（注意：不同

2．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红 介质中，光的频率不变。 ）

考点 90 测定玻璃的折射率（实验、探究） 以任意长为半径画圆，分别与 = CC′/DD′ 2．实验方法：插针法 考点 91

光的全反射

光导纤维

要求：Ⅰ

i 越大， γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。 1）全反射：

要求：Ⅰ

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，

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

光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光密介质。 注意：光疏和光密介质是相对的。

全反射是光从光密介质射向光疏介质时，折射光线消失（ 的现象。

2）发生全反射的条件：

①光必须从光密介质射向光疏介质

②入射角必须大于（或等于）临界角

γ=90

0），只剩下反射光线

1

3）临界角 sin c

n

4）应用

①全反射棱镜

形状：等腰直角三角形 原理：如图

条件：玻璃折射率大于

1.4

P71 光导纤维 P72 做一做

优点：比平面镜反射时失真小

②光导纤维：折射率大的内芯、折射率小的外套 ③海市蜃楼：

沙漠：倒立虚像；海洋：正立虚像 考点 92 光的干涉、衍射和偏振

要求：Ⅰ

?杨首次观察到。

1）光的干涉现象：是波动特有的现象，由托马斯 （1）在双缝干涉实验中，条纹宽度或条纹间距：

8

时间计算中注意光的路程不是两地距离及光在介质中的速度不是光速

L x d

L：屏到挡板间的距离， d：双缝的间距， λ：光的波长，△ x：相邻亮纹（暗纹）间

的距离

（2）图象特点：

中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。红光（ 宽，紫光明、暗条纹最窄。白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。 2）光的颜色、色散

A 、薄膜干涉（等厚干涉） ：

图象特点：同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。

不同 λ的光做实验，条纹间距不同

单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹

B、薄膜干涉中的色散

⑴、各种看起来是彩色的膜，一般都是由于干涉引起的 ⑵、原理：膜的前后两个面反射的光形成的

⑶、现象：同一厚度的膜，对应着同一亮纹（或暗纹） ⑷、厚度变化越快，条纹越密 白光入射形成彩色条纹。

C、折射时的色散

⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。折射率越大，偏折的程度越大

⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。同一种介质中，由红光到紫光，波长 越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢

3）光的衍射：单缝衍射图象特点：中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较 少。（白光入射为彩色条纹） 。

光的衍射条纹：中间宽，两侧窄的明暗相间条纹（典例：泊松亮斑） 共同点：同等条件下，波长越长，条纹越宽

4）光的偏振：证明了光是横波；常见的光的偏振现象：摄影，太阳镜，动感投影片，晶 体的检测，玻璃反光

⑴偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向） 向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。

⑵当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。 当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时 要弱。

当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。 ⑶只有横波才有偏振现象。

⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度 为光振动。

⑸除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光， 都是偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射

9

λ最大）明、暗条纹最

，只有振动方

E 所引起的，因此常将 E 的振动称

光之间的夹角恰好是 90°，这时， 反射光和折射光就都是偏振的， 并且偏振方向互相垂直。 ⑹偏振现象的应用：拍摄、液晶显示、汽车车灯（偏振化方向都沿同一方向并与水平 面成 45°）、立体电影（左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右 眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同） 考点 93 激光的特性及应用

要求：Ⅰ

激光是一种人工产生的相干光。

（1）电磁波频率越高，能量越大，可以比无线电波传递更多信息。 （2）特点： A 、频率单一（频宽很小） 。

B、相干性好：可传递信息，可以用于全息照相；

C、平行度好 （方向性好） ，传播很长距离后仍能保持一定强度，

应用在 VCD 、雷达测距、测速（多普勒原理） 、追踪目标；

D、亮度高 （能在很小空间、 很短时间内集中很大的能量） 。应用在 “激光刀 ”、

引起核聚变等方面。

特点

平行度好

可会聚于很小的一点， 记录信息密度 高

可在很小空间短时间内集中很大能

亮度高

量

产生高压引起核聚变

DVD 、CD、VCD 机，计算机光驱

激光切割、焊接、打孔医疗手术 人工控制聚变反应

狭义相对论时空观与经典时空观的区别

要求：Ⅰ

相干光

作用

可进行调制、传递信息

干涉

传播很远距离能保持一定强度， 确测距测速

应用实例

光纤通信

全息照相（在照明光的另一侧观看）

可精

激光雷达

可精确测距。

考点 94 狭义相对论的基本假设

1）相对论的诞生

（1）伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的

（2）狭义相对论的两个基本假设

A 、狭义相对性原理： 在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的 B、光速不变原理： 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

结论：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的。

2）时间和空间的相对性

（1）同时的相对性

（2）长度的相对性：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小 （3）时间间隔的相对性：从地面上观察，飞船上的时间进程比地面上慢 （4）时空相对性的验证

⑴时空相对性的最早证据跟宇宙线的观测有关 ⑵相对论的第一次宏观验证是在 （5）相对论的时空观

经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间

是没有联系的，相对论则认为空间和时间与物质的运动状态有关。

10

1971 年进行的。

考点 95 狭义相对论的几个重要结论

1． 动尺变短

要求：Ⅰ

其长度比杆静止的长度小；

l

t

2

v 一条沿自身方向运动的杆， l 1 ( ) 0 c

2． 动钟变慢

（不必记忆）

v

2

1 ( ) c

u v u

u 1

v

2

3． 相对论速度变换公式

c

（不必记忆）

4． 相对论质量

m

质能方程： E = mc

2

（必须记住）

m 0

v 2 （不必记忆） ) 1 ( c

★广义相对论简介（不必记忆）

A、广义相对性原理和等效原理

广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的

等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 B、广义相对论的几个结论

⑴物质的引力使光线弯曲

①发生日全食时的观测结果，是对广义相对论的最早验证 ②一束光垂直于运动方向射入飞船，

的。

而航天员以飞船为参考系观察到的现象则是：

如果飞船做匀速直线运动，飞船上的观察者记录下的光的径迹是一条偏向船尾的直 线

如果飞船做匀加速直线运动，船上观察者记录下的光经过的轨迹为一条向下弯的曲 线

⑵引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别 在强引力的星球附近，时间进程会变慢。

证实：体积小，质量大的矮星，天文观测到的引力红移现象

船外静止的观察者认为这束光是沿直线传播