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一、光的反射
（1）反射現(xiàn)象
如圖所示，當(dāng)光線AO照射到兩種介質(zhì)（比如空氣和玻璃）的分界面上時，在通常情況下分成兩條光線：一條光線OB返回原介質(zhì)，稱為反射光線，另一條光線OC步入另一種介質(zhì)，稱為折射光線，入射光線與界面法線ON所構(gòu)成的平面稱為入射面。入射光線與法線間的傾角稱為入射角（i），反射光線與法線間的傾角稱為反射角（i’），折射光線與法線間的傾角稱為折射角（r）。
（2）反射定理
光的反射遵守反射定理，該定理可敘述如下：反射光線在入射光線和法線所決定的平面內(nèi)，它與入射光線分居法線一側(cè)，反射角等于入射角。
（3）光路可逆
實驗表明，假若光線逆著原先反射光線的方向射到反射面上，它就要逆著原先入射光線的方向反射出去，這一規(guī)律稱為光路可逆性原理。
在上圖中，若BO為入射光線，則OA必為反射光線。
二、光的折射
（1）光的折射現(xiàn)象
如圖所示，當(dāng)光線射到兩種介質(zhì)的分界面上時，一部份光被反射回原先的介質(zhì)，即反射光線OB。另一部份光步入第二種介質(zhì)，并改變了原先的傳播方向，即光線OC，這些現(xiàn)象稱作光的折射現(xiàn)象，光線OC稱為折射光線。
實驗證明，折射光線仍在入射面內(nèi)，與入射光線分居法線一側(cè)，折射光線與法線的傾角稱為折射角（r）。
（2）折射定理
①內(nèi)容：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別坐落法線的外側(cè)。
②折射率：光從真空斜射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角i的余弦跟折射角r的余弦之比n，稱作這些介質(zhì)的折射率：
。
（3）折射現(xiàn)象中的光路可逆
上一節(jié)提到反射現(xiàn)象中光路是可逆的，這么折射現(xiàn)象中光路是否可逆呢？回答是肯定的，光路也可逆。在圖中，人所見到的物體的位置比實際位置要“淺”。如果水底有一條魚，魚所見到外邊物體的位置會如何？
如圖所示，物點(diǎn)S發(fā)出的光（或反射的光）射向海面并發(fā)生折射，我們?nèi)∑渲袃蓷l光線研究，兩折射光線被魚眼接收，則魚見到物點(diǎn)S的位置是在S’點(diǎn)。
三、光的干涉
（1）光的干涉：在兩列光波的疊加區(qū)域，個別區(qū)域互相強(qiáng)化，出現(xiàn)亮紋，個別區(qū)域互相減小，出現(xiàn)暗紋，且強(qiáng)化和減小的區(qū)域相同，即亮紋和暗紋相間的現(xiàn)象。
（2）干涉條件：兩列光的頻度相同、相差恒定或兩列光震動情況總是相同，能發(fā)生干涉的兩列波稱為相干波，兩個光源稱為相干光源，相干光源可用同一束光分成兩列而獲得。
四、托馬斯·楊的雙縫干涉實驗
（1）獲得相干光源的辦法
把點(diǎn)光源發(fā)出的一束光分成兩束，能保證它們具有相同的頻度和恒定的相差。
（2）具體辦法
若用狹縫取代小孔，可得到更清晰的干涉白色，這就是知名的楊氏雙縫干涉實驗，它的意義：證明了光的波動性。
（3）對光的干涉現(xiàn)象的解釋
如圖所示，S1、S2是兩個狹縫，S1S2=d，縫到屏的距離為L，L>>d，O是S1S2的中垂線與屏的相交點(diǎn)。
若兩列光波到屏上某點(diǎn)的光程差為波長的整數(shù)倍，這一點(diǎn)將出現(xiàn)亮紋，若兩列光波到某點(diǎn)的光程差為半波長的質(zhì)數(shù)倍，該點(diǎn)就出現(xiàn)暗紋。
（4）單色光的干涉圖樣特征
中央為亮紋，兩側(cè)是明、暗相同的白色，且亮紋與亮紋間、暗紋與暗紋間的寬度相等。
（5）相鄰兩條亮紋（或暗紋）間的距離
相鄰兩條亮紋（或暗紋）間的距離△x=
其中d為兩縫間的距離，L為縫到屏的距離，λ為光的波長。
（6）白光的干涉圖樣
若用白光做實驗：則中央亮紋為紅色，右側(cè)出現(xiàn)彩色碎花，紫光最緊靠中央，彩色碎花顯示了不同顏色光的干涉白色寬度是不同的。
五、光的色散
1.光的顏色
光的頻度決定光的顏色，不同顏色的光波長不同，λ=
。
2.光的色散的定義
富含多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。
3.波譜的定義
富含多種顏色的光被分解后，各式光按其波長的有序排列就叫波譜。
六、薄膜干涉中的色散
1.薄膜干涉的動因
如圖所示，豎直放置的香皂薄膜因為遭到重力的作用使下邊厚、上面薄，因而在薄膜上不同的地方，從膜的前、后表面反射的兩列光波疊加，若兩列波疊加后相互強(qiáng)化，則出現(xiàn)亮紋；在另一些地方，疊加后相互減小，則出現(xiàn)暗紋，故在單色光照射下，就出現(xiàn)了疏密相間的干涉白色，若在白光照射下，則出現(xiàn)彩色干涉白色。
2.薄膜干涉的應(yīng)用
用干涉法檢測平面：如圖所示，被檢測平面B與標(biāo)準(zhǔn)樣板A之間產(chǎn)生了一個楔形的空氣薄膜，用單色光照射，入射光從空氣膜的上、下表面反射出兩列光波，產(chǎn)生干涉白色，被檢測平面若是平的，空氣膜長度相同的各點(diǎn)就坐落一條直線上，干涉白色平行；若被檢測表面?zhèn)€別地方不平，哪里的空氣膜所形成的干涉白色將發(fā)生彎曲。
3.哪些是棱鏡
常用棱鏡的橫截面為三角形，有的棱鏡的橫截面為矩形，一般都簡稱為棱鏡，其作用有兩個：①可以改變光的傳播方向；②可以使光發(fā)生色散。
4.通過棱鏡的光線
如圖所示，光線射到三棱鏡上后，光路奔向底面偏折，這是因為光在兩個側(cè)面上都發(fā)生了折射的緣故，偏角θ的大小與棱鏡材料及入射角的大小有關(guān)。
5.光折射時的色散
概念：一束白光通過三棱鏡后會擴(kuò)充成由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各式組成的光帶，這些現(xiàn)象稱為折射時的色散，這些按一定順序排列的彩色光帶稱作波譜。
典型例題
例1.空中有一只小鳥，距海面3m，其正下方距海面4m深處的水底有一條魚，已知水的折射率為4/3，則鳥看水底的魚離它m，魚看天上的鳥離它m。
解析：首先做出鳥看魚的光路圖，如圖所示，因為是在豎直方向上看，所以入射角很小，即圖中的i和r均很小，故有tani=sini，tanr=sinr.由圖可得：
h1tanr=h′tani，
h′=h1tanr/tani=h1sinr/sini=
則鳥看水底的魚離它：h1=3m+3m=6m.
同理可得魚看鳥時：h＂
（見上圖的剖析）
則H2=4m+4m=8m.
答案：68
例2.為了觀察門外情況，有人在門上開一小圓孔，將一塊圓錐形玻璃嵌入其中，圓錐體軸線與店面垂直，如圖所示，從圓錐底面中心看出去，可以看見的門外入射光線與軸線間的最大傾角叫做視場角，已知該玻璃的折射率為n，圓錐長為
，底面直徑為r高中物理光的折射與全反射，則視場角是（）
A.
B.
C.
D.
解析：如圖光路所示高中物理光的折射與全反射，依題意可得：
sinr=
由n=
得
i=（n·sinr）=
答案：B
例3.凸透鏡的彎曲表面是個球面，球面的直徑稱作這個曲面的曲率直徑，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方射入（如下圖），從上往下看凸透鏡，可以看見亮暗相間的圓環(huán)狀白色，這個現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)覺的，這種環(huán)狀白色稱作牛頓環(huán)，它是兩上玻璃表面之間的空氣膜造成的薄膜干涉致使的。假如換一個表面曲率直徑更大的凸透鏡，觀察到圓環(huán)直徑是變大還是變?。考偃绺挠貌ㄩL更長的單色光照射，觀察到的圓環(huán)直徑是變大還是變?。?span style="display:none">eqi物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
解析：因為以接觸點(diǎn)為圓心的同一圓周上空氣楔長度相同，光通過空氣楔的光程差是相同的，所以干涉白色才是環(huán)型的，若某一長度空氣楔環(huán)，光通過它的光程差為
的質(zhì)數(shù)倍，則對應(yīng)一亮環(huán)，若換作曲率直徑大的凸透鏡，則這一長度要外移，對應(yīng)牛頓亮環(huán)直徑要變大，其他環(huán)依次直徑變大，所以圓環(huán)直徑要變大；同理，若改用波長更長的單色光照射，觀察到的圓環(huán)直徑變大。
例4.如圖所示，一束白光從右邊射入香皂薄膜，下述說法正確的是（）
A.人從左邊向左看，可以看見彩色波點(diǎn)
B.人從左側(cè)向右看，可以看見彩色碎花
C.彩色碎花水平排列
D.彩色碎花豎直排列
解析：一束白光射到薄膜上，經(jīng)前后兩個面反射回去的光相遇，形成干涉現(xiàn)象，從左側(cè)向右看可見到彩色碎花，又因為薄膜同一水平線上的長度相同，所以彩色碎花是水平排列的。
答案：BC
例5.如圖所示，是用干涉法檢測某塊厚玻璃塊的上表面是否平的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片形成的，檢測中所觀察到的干涉白色是由下述哪兩個表面反射的光線疊加而成的（）
A.a的上表面和b的下表面
B.a的上表面和b的上表面
C.a的下表面和b的上表面
D.a的下表面和b的下表面
解析：該題主要考查對薄膜干涉的認(rèn)識和理解，樣板和厚玻璃之間存在楔形空氣薄層，用單色光從這個空氣薄層上表面照射，入射光從空氣薄層的上、下表面反射回兩列光波產(chǎn)生干涉白色，空氣薄層的上、下表面就是a的下表面和b的上表面。
答案：C