人教版选修3-4 光的偏振、色散、激光 知识点总结 题型总结 同步巩固练习
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
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。
人教版选修3-4 光的偏振、色散、激光 知识点复习总结 题型复习总结 同步巩固练习
高中物理选修3-4光的偏振、色散、激光题型1（光的偏振）1、自然光太阳、点灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。
2、偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。
图（b）中P 为起偏器，Q为检偏器自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。
如图（a）。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
3、光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两相互垂直。
4、光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，将E的振动称为光振动5、应用：利用偏振滤光片摄影、观看立体电影等。
1、如图，P是偏振片，P的透振方向（用带的箭头的实线表示）为竖直方向。
下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？（ABD）A. 太阳光B. 沿竖直方向振动的光C. 沿水平方向振动的光D. 沿与竖直方向成45°角振动的光2、如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。
偏转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是（C）A. A、B均不变B. A、B均有变化C. A不变，B有变化D. A有变化，B不变3、如图所示，人眼隔着片着片B、A去看一只电灯泡S，一束透射光看不到，那么，以下说法中哪些是正确的（C）A. 使A和B同时转过90°，能够看到透射光B. 单使B转过90°过程中，看到光先变亮再变暗C. 单使B转过90°过程中，看到光逐渐变亮D. 单使A转动时，始终看不到透射光4、如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q，现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°，下列说法正确的是（D）A. MN间为偏振光B. PQ间为自然光C. PQ间的光线亮度逐渐变暗D. 光屏N上的亮线逐渐变暗5、光的偏振现象说明光是横波，下列现象中能反映光的偏振特性的是（ABC）A. 一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B. 一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C. 日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹6、两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过。
选修3-4《光》基础知识归纳
选修3-4《光》基础知识归纳第十二章光第 1 课时光的折射、全反射基础知识归纳 1.光的直线传播在同一均匀介质中光沿直线传播.当光从一种介质进入另一种介质时，传播方向改变.当障碍物或孔的尺寸和波长相等或者比波长小时，将发生明显的衍射现象，光线将偏离原来的方向.2.光的反射、平面镜成像(1)光的反射定律.光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射，反射光线、入射光线和法线处在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角.(2)平面镜成像的特点：正立等大的虚像，物与像关于镜面对称 . (3)在反射现象中，光路是可逆的，常用到这一特点及边缘光线作图来确定视场的范围.3.光的折射 (1)折射定律折射光线、入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是定值 (注意两角三线的含义).(2)折射率①折射率定义：光从真空或空气中射入介质中发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率 .折射率是反映介质折射光的本领大小的一个物理量.②折射率的定义表达式： n＝ sin ?1sin ?2 (其中θ1为真空或空气中的角度).③折射率的其他各种计算表达形s式： n＝ cv ＝ ??? ＝ 1sin C (其中c、λ为光在真空或空气中的光速、波长；1 / 12v、λ′为介质中的光速、波长；C为光发生全反射时的临界角).④折射率大小的决定因素：介质、光源 (主要是频率)，注意：介质的折射率n>1.(3)折射光路是可逆的. 4.光的全反射(1)光疏介质和光密介质：两种介质比较，折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光密介质；“光疏”和“光密”具有相对性 .(2)全反射现象：光从光密介质入射到光疏介质的分界面上时，当入射角增大到一定程度时，光全部反射回光密介质，这一现象叫全反射现象.(3)临界角：折射角等于90° 时对应的入射角叫做临界角，用C表示，C＝arcsin1n .(4)发生全反射的条件：①光从光密介质入射到光疏介质；②入射角大于等于临界角.(5)光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外套的界面上发生全反射.其中内芯是光密介质，外套是光疏介质，它对光具有传导作用 .5.光的色散(1)三棱镜：横截面为三角形的三棱柱透明体称三棱镜. 三棱镜对光线的作用：①光密三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向底面偏折.物体经棱镜成像向顶角偏移.②光疏三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向顶角偏折.③全反射棱镜(等腰直角棱镜)：当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出.当光线垂直于斜边射入时，在两直角边都发生全反射后又垂直于斜边射出.三棱镜成像：当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入，从另一侧面射出时，逆着出射光2 / 12线可以看到物体的虚像 .(2)光的色散：①白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光束.含有多种颜色的光被分解成单色光的现象叫做光的色散 .各种色光按其波长的有序排列叫做光谱 .②各种色光性质比较：可见光中红光的折射率n最小，频率υ最小，在同种介质中(除真空外)传播速度v最大，波长λ最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小(注意区分偏折角和折射角).第 2 课时光的干涉、衍射激光基础知识归纳 1.光的干涉现象 (1)光的干涉两列光波在空间相遇时发生叠加，在某些区域总加强，在另一区域总减弱，从而出现明暗相间的条纹的现象叫光的干涉.(2)干涉的条件相干光源：频率相同、相差恒定(步调差恒定)的两束光.相干光源采用将一束光一分为二的方法获得，或者采用人造激光.(3)杨氏双缝干涉①相干条件：如图若S1、S2光振动情况完全相同，则符合δ＝r2－r1＝x＝nλ(n＝0,1,2,3?)时，dL出现亮条纹；若S1、S2光振动情况完全相同，则符合δ＝r2－r1＝Ldx＝(2n＋1)?2 (n＝0,1,2,3?)时，出现暗条纹.(注意：振动情况完全相反的加强减弱条件)其中 d 是两狭缝之间的距离， L 是两狭缝到屏的距离，λ是光波的波长.3 / 12②相邻亮条纹(或相邻暗条纹)之间的中央间距：Δx ＝Lλd③双缝干涉图样单色光：中央为明条纹，两边为等间距对称分布明暗相间条纹；复合光：中央为明条纹，两边为等间距对称分布彩色条纹 . 白光：中央为白色明条纹. (4)薄膜干涉①薄膜干涉的成因：由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而形成. ②生活实例及应用：a.液膜干涉：劈形薄膜干涉可产生平行明暗相间的条纹.b.固膜干涉：增透膜. 膜的厚度： d增反膜： d??介4 .??介2 .c.气膜干涉：检查平整程度.待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜，用单色光进行照射，入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹，待检平面若是平的，空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹是平行的；反之，干涉条纹有弯曲现象.2.光的衍射现象 (1)光的衍射光遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射.(2)明显衍射的条件从理论上讲衍射是无条件的，但需发生明显的衍射现象的条件：当孔或障碍物的尺寸比光波的波长小，或者跟光波的波长相差不多时，光才发生明显的衍射现象.(3)衍射图样4 / 12①单缝衍射：单色光：中央是最宽的亮条纹，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹；复合光：中央是最宽的亮条纹，两侧为不等间隔的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光.注意：与双缝干涉的干涉条纹不同的是：干涉条纹均匀分布，而衍射条纹的中央明纹较宽、较亮 .②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环. (4)泊松亮斑光照射到一个半径很小的圆板后在圆板的阴影中心出现亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一.注意泊松亮斑与圆孔衍射条纹的区别：图甲是泊松亮斑，图乙是圆孔衍射条纹.(5)光的衍射的应用用衍射光栅测定光波波长. 3.光的偏振 (1)自然光、偏振光自然光：从光源(如太阳、亮着的灯等)直接发出的光，包含着在垂直于传播方向的一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.偏振光：①自然光通过偏振片后，在跟光传播方向垂直的平面内，光振动在某一方向较强而在另一些方向振动较弱，这样的光叫偏振光.②自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90° ，这时的反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直 .我们通常看到的绝大多数光都是偏振光.(2)光的偏振的物理意义光的偏振现象充分表明光波是横波 .因为偏振现象是横波所特有的现象. (3)偏振光的应用全息照相、立体电影等. 4.激光 (1)激光的特点主要特点有：相干性好；平行度好；亮度很高 .5 / 12感谢您的阅读，祝您生活愉快。
人教版高中物理选修3-4第十三章知识点汇总
人教版高中物理选修3—4第十三章知识点总结 第十三章 光一、几何光学：1、光的直线传播：2、光的反射：3、光的折射：1）介质的折射率：（1）定义：光从真空射入某种介质时，入射角正弦与折射角正弦的比值称为这种介质的折射率21sin sin θθ=n （2）与光在介质中的速度的关系：CV n = 2）光的折射定律：①折射光线与入射光线在同一平面内②折射光线与入射光线分居界面法线的两侧③入射角正弦与折射角正弦的关系为光从真空进入介质：n =21sin sin θθ 光从介质进入真空：n 1sin sin 21=θθ 3）测定玻璃的折射率：4、全反射：（1）含义：光射到两种介质的界面上全部返回原介质而无折射的现象（2）发生全反射的条件： ①光从光密介质射向光疏介质②入射角大于等于临界角（1）光密介质与光疏介质：两种介质相比，折射率大的介质称为光密介质；折射率小的介质称为光疏介质（4）临界角： ①含义：折射角为90○时对应的入射角②计算公式：nC 1sin =（从介质射向真空）（5）光从光密介质射向光疏介质时的其他情况：入射角增大折射角增大，折射光的强度变小（6）全反射的应用→光导纤维：※：光导纤维的应用：医学上的内窥镜，光纤通信5、白光经过棱镜的色散（1）产生的原因：不同色光在同一介质中的传播速度不同（2）说明的问题：白光是一种复色光（3）不同色光折射率、光速、频率、波长的比较：二、光的波动性：1、光的干涉：1）双缝干涉：（1）P 点到两光源的路程差：d Lx =∆ （2）相邻亮条纹或相邻暗条纹间隔：λd L x =∆ （3）干涉图样： ①单色光干涉：等宽的明暗相间和条纹②白光干涉：条纹是彩色的2）薄膜干涉：（1）两反射光的路程差：d 2=∆（2）白光干涉：彩色图样（3）应用： ①增透膜：厚度为4/λ②检查平面：（4）光的干涉说明的问题：光是一种波2、光的衍射：1）明显衍射的条件：光的波长与孔、缝、障碍物的尺寸相差不多2）几种衍射：（1）光通过小孔的衍射（2）光通过狭缝的衍射（3）泊松亮斑（4）衍射光栅：狭缝数多→衍射条纹宽度变小，亮度增加（5）衍射说明的问题：光是一种波3、光的偏振：1）光的偏振现象：2）偏振光：在垂直光的传播方向上只有某个特定方向振动的光3）反射现象中的偏振：4）光的偏振说明的问题：光是一种横波三、激光的特性及应用：（1）相干性好：应用于传递信息（光纤通信）（2）平行度好：精确测距（激光雷达）、读光盘（3）亮度高：切割、焊接（医学上的“光刀”、“焊接”视网膜）、引起核聚变。
人教版高中物理选修3-4知识点整理及重点题型梳理] 光的干涉 基础
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人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习光的干涉【学习目标】1．知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象中说明光是一种波．2．理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因．3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．4．明确《用双缝干涉测量光的波长》实验原理．5．知道实验操作步骤．6．会进行数据处理和误差分析．【要点梳理】要点一、光的干涉1．光的干涉（1）光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象．如图所示，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝1S 和2S 的挡板上，狭缝1S 和2S 相距很近．如果光是一种波，狭缝就成了两个波源，它们的振动情况总是相同的．这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象，光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹．（2）干涉条件：两列光的频率相同，振动情况相同且相差恒定．能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源，相干光源可用同一束光分成两列而获得，称为分光法．2．屏上某处出现明、暗条纹的条件同机械波的干涉一样，光波的干涉也有加强区和减弱区，加强区照射到光屏上出现亮条纹，减弱区照射到光屏上就出现暗条纹．对于相差为0的两列光波如果光屏上某点到两个波源的路程差是波长的整数倍，该点是加强点；如果光屏上某点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，该点是减弱点．因此，出现亮条纹的条件是路程差：k δλ=，012k =，，， 出现暗条纹的条件是路程差：(21)2k λδ=+，012k =，，， 如图所示，若P ＇是亮条纹，则21r r k λ=－（012k =，，，）．由图知：22212d r L x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭， 22222d r L x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，22212r r dx -=， 由于d 很小，212r r L +≈，所以21d r r x L -=， 21()r r L L x k d dλ-==（012k =，，，），该处出现亮条纹． 当0k =时，即图中的P 点，12S S 、到达P 点的路程差为零，P 一定是振动加强点，出现亮纹，又叫中央亮纹．当1k =时，为第一亮纹，由对称性可知在P 点的下方也有和P 点上方相对称的亮纹． 同理，由21(21)2r r k λ-=+（012k =，，，）， 可得(21)2L x k d λ=+⋅（012k =，，，），该处出现暗条纹．3．双缝干涉条纹特征有关双缝干涉问题，一定要用双缝干涉的特点进行分析，一是两缝间距d 应很小；二是照射到两缝上的光波必须是相干光；三是两相邻亮纹或两相邻暗纹间的距离L x d λ∆=；四是出现亮纹的条件是路程差21r r k δλ==－，012k =，，，；出现暗纹的条件是路程差21(21)2r r k λδ=-=+⋅（012k =，，，）；五是白光的干涉条纹为彩色，但中央亮纹仍为白色；六是单色光的干涉条纹宽度相同，明暗相间，均匀分布．不同色光条纹宽度不同，波长越长的干涉条纹的宽度越大；七是白光干涉时，各色光的条纹间距离不等．4 一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相差，在一般情况下，很难找到那么小的缝和那些特殊的装置．故一般情况下不易观察到光的干涉现象．要点二、用双缝干涉测量光的波长解题依据1．实验目的（1）观察白光及单色光的双缝干涉图样；（2）测定单色光的波长．2．实验原理（1）光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹．如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹．（2）若双缝到屏的距离用z 表示，双缝间的距离用d 表示，相邻两条亮纹间的距离用x ∆表示，则入射光的波长为d x lλ∆=．实验中d 是已知的，测出l 、x ∆即可测出光的波长λ． 3．实验器材双缝干涉仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺．4．实验装置如图所示，将直径约10 cm 、长约l m 的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝，另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的一束光恰沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好单缝和双缝，两屏相距5 cm 10 cm ～，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹，若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可观察到单色干涉条纹．5．实验步骤（1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象； （2）用单色光入射得到干涉条纹，测出n 条亮纹的距离a ，得相邻条纹的距离(1)x an ∆=／－；（3）利用已知的双缝间距d ，用刻度尺测出双缝到屏的距离l ，根据公式/d x l λ=∆计算出波长；（4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长． 要点诠释：①某种颜色的滤光片只能让这种颜色的光通过，其他颜色的光不能通过． ②条纹间距用测量头测出．③单缝与双缝闻的距离在5 cm 10 cm ～．6．注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；（2）放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条条纹间的距离；（4）不要直接测x ∆，要测几个条纹的间距计算得x ∆，这样可减小误差；（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层．7．测量条纹间隔的方法两处相邻明（暗）条纹间的距离x ∆，用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示．转动手轮，分划板会左、右移动．测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数1a ，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数2a ，两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离．即12||x a a ∆=-．要点诠释：Δx 很小，直接测量时相对误差较大，通常测出n 条明条纹间的距离a ，再推算相邻两条明（暗）条纹间的距离．(1)x a n ∆=／－．8．洛埃镜干涉实验1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果．洛埃镜实验的基本装置如图13-3-16所示，S 为单色光源。
人教版高中物理选修3-4第十三章光学光学光的偏振、激光.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）【知识概要】1.光的偏振现象说明也证明了光是______波。
2.偏振光：自然光通过__________后，在垂直于____________平面上，只沿__________方向振动，这种光叫偏振光。
自然光通过偏振片之后，只有振动方向与偏振片的透振方向_________时，光波才能通过。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
3.激光具有的最主要特点是：（1）___________；（2）____________；（3）________________。
应用：（1）___________________；(2)_______________________。
【课堂例题】【例1】（）有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有：A. 只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振B. 只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振C. 自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D. 除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光【例2】（）关于光的偏振现象，以下说法中正确的是：A、光具有偏振现象，所以光是一种横波B、光具有偏振现象，所以光都是偏振光C、自然光射到两种介质的界面上时，如果反射光线与折射光线相互垂直，则反射光和折射光的偏振方向相互垂直。
D、自然光射到两种介质的界面上时，如果反射光线与折射光线相互垂直，则反射光和折射光的偏振方向相互平行。
【例3】（）夜晚汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼，严重影响行车安全。
若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光，同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。
假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置。
如下措施中可行的是：A. 前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B.前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C. 前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D. 前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°【例4】（ ）激光的主要特点及应用：A 、激光是人工产生的相干光，可应用于光纤通信。
高中物理选修3—4《光学》考点、技法详解
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 。
人教版物理选修3-4光学知识点总结教学提纲
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=3xi08m/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Co③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(1)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。
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高中物理选修3-4光的偏振、色散、激光题型1（光的偏振）1、自然光太阳、点灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。
2、偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。
图（b）中P 为起偏器，Q为检偏器自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。
如图（a）。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
3、光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两相互垂直。
4、光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，将E的振动称为光振动5、应用：利用偏振滤光片摄影、观看立体电影等。
1、如图，P是偏振片，P的透振方向（用带的箭头的实线表示）为竖直方向。
下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？（ABD）A. 太阳光B. 沿竖直方向振动的光C. 沿水平方向振动的光D. 沿与竖直方向成45°角振动的光2、如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。
偏转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是（C）A. A、B均不变B. A、B均有变化C. A不变，B有变化D. A有变化，B不变3、如图所示，人眼隔着片着片B、A去看一只电灯泡S，一束透射光看不到，那么，以下说法中哪些是正确的（C）A. 使A和B同时转过90°，能够看到透射光B. 单使B转过90°过程中，看到光先变亮再变暗C. 单使B转过90°过程中，看到光逐渐变亮D. 单使A转动时，始终看不到透射光4、如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q，现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°，下列说法正确的是（D）A. MN间为偏振光B. PQ间为自然光C. PQ间的光线亮度逐渐变暗D. 光屏N上的亮线逐渐变暗5、光的偏振现象说明光是横波，下列现象中能反映光的偏振特性的是（ABC）A. 一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B. 一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C. 日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹6、两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过。
如果将其中的一个偏振片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（A）A. 透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零B. 透过偏振片的光强先增强，然后减弱到非零的最小值C. 透过偏振片的光强在整个过程中都增强D. 透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强7、一段时间以来，“假奶粉事件”闹得沸沸扬扬，奶粉中的碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量。
偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。
如图所示，S是自然光源，A、B是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是（ACD）A. 到达O处光的强度会明显减弱B. 到达O处光的强度不会明显减弱C. 将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于αD. 将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α8、夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛，影响汽车安全。
若将汽车前等玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃，使双方司机都看不见对方眩目的灯光，但能看清机子车灯发出的光所照亮的物体。
所有的汽车前窗玻璃、前等玻璃的透振方向应该是（D）A. 前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是水平的B. 前窗玻璃的透振方向是竖直的，前等玻璃的透振方向是竖直的C. 前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，前等玻璃的透振方向是斜向左上45°D. 前窗玻璃的透振方向和前等玻璃的透振方向都是斜向上45°9、如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化。
设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是（B）A. 到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大B. 到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收到的光强度就会越小，表示温度变化越大C. 到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小D. 到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小10、对下列物理现象分析错误的是（C）A. “回声”是声波的反射现象B. “水波能绕过障碍物继续向前传播”是水波的衍射现象C. “镀膜的眼睛镜片的表面呈现浅绿色”是光的偏振现象D. “当正在鸣笛的火车从我们身边飞驰而过时，汽笛声的音调由高变低”是多普勒效应11、拍摄立体电影时用一台摄影机，让它通过两个窗口（相当于人的双眼）交替拍摄，两套图像交替地印在同一条电影胶片上。
放映时日用一台放映机，通过左右两个窗口，把两套图像交替地映在银幕上。
在每个放映窗口前安装一块偏振片，两个窗口射出的光，通过偏振片后成了偏振片。
左右两个窗口前的偏振片的透振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。
这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众那里，偏振方向不变。
观众用偏振眼镜观看时，左眼只看到左窗口映出的画面，右眼只看到右窗口映出的画面，这样就会像直接观看物体那样产生立体感。
下列说法正确的是（B）A. 偏振眼镜的左、右两个镜片偏振方向应保持一致B. 偏振眼镜的左、右两个镜片偏振方向互换后不能正常观影C. 只用一只眼睛透过偏振眼镜也可以产生立体感，但是亮度减弱D. 把放映窗口的两个偏振片偏振方向改为相互平行，把偏振眼镜两个镜片的偏振方向也改为相互平行，并使两者偏振方向一致，也可以正常观影题型2（光的色散）一、棱镜1、常用的棱镜是横截面为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜。
2、灵境对光线的控制作用让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，经过两次折射而从另一侧面射出，将向棱镜的底部方向偏折，如图所示。
3、全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜，在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向，如图所示。
这种棱镜主要用于光学仪器（如望远镜）中用来改变光路。
二、光的色散1、实验表明，一束白光进入棱镜而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，说明光在折射时发生了色散。
白光在发生干涉和衍射时，也能发生色散。
2、光谱各种色光按其波长的大小有序排列就是光谱。
从红光→紫光，光波的波长逐渐变小。
3、光发生色散的实质是由于各种色光的波长（或频率）不同。
光通过棱镜折射后由于波长（或频率）不同和折射率不同而分开，而在干涉或衍射现象中光发生叠加后，由于光的波长（或频率）不同而产生的干涉或衍射图样条纹图案、间距不同而分开。
4、白光通过棱镜后会发生光的色散现象，表明白光为复色光。
白光通过棱镜后，红光偏折角度最小，紫光的偏折角度最大。
偏折角度不同，表明同一介质对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大。
由此可知，不同色光在同一介质中的传播速度也不同，其中红光的传播速度最大，紫光的传播速度最小。
5、各种色光的比较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率低→高同一介质折射率小→大同一介质中速度大→小真空中波长大→小临界角大→小透过棱镜后的偏折角小→大1、如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（B）A. 红光的偏折最大，紫光的偏折最小B. 红光的偏折最小，紫光的偏折最大C. 玻璃对红光的折射率比紫光大D. 玻璃由紫光的传播速度比红光大2、从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带。
下面的说法中正确的是（B）A. a侧是红色光，b侧是紫色光B. 在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C. 三棱镜对a侧光折射率小于对b侧光的折射率D. 在三棱镜中a侧光的传播速度大于b侧光的传播速度+ 3、实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合柯西经验公式：n=A+Bλ2C，其中A、B、C是正的常量。
太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图，则（ACD）λ4A. 屏上d处是紫光B. 屏上d处的光在棱镜中传播速度最大C. 屏上d处的光在棱镜中传播速度最小D. 光经过三棱镜后发生色散原因是不同频率的光在同种介质中折射率不同4、红、黄、绿三条入射光线，分别沿与三棱镜的底面平行的方向射向三棱镜的一个侧面，从三棱镜的另一个侧面射出，且出射光线交于三棱镜底边延长线上的三点，三点到三棱镜底边中点的距离分别为x1、x2、x3，则（C）A. x1=x2=x3B. x1<x2<x3C. x1>x2>x3D. x1>x3>x25、一束白光从顶角为θ的三棱镜一边以较大的入射角θ1射入，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角θ1逐渐减小到另的过程中，加入屏上彩色光带先后全部消失，则（B）A. 红光最先消失，紫光最后消失B. 紫光最先消失，红光最后消失C. 紫光最先消失，黄光最后消失D. 龚光和紫光一起同时消失6、如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜防止在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（CD）A. 紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B. 紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C. 红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D. 红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽6、我国南宋时的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述到：“凡风雨初霁（雨后转晴），或露之末（干），其余点缘于草木之叶末，日光大之；无色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于水，而非雨露有所无色也”。