文档介绍：试题调研官方网站: y 学****方法、知识总结大全第 13 单元: 光学[ 内容和方法] 本单元内容包括光的直线传播、棱镜、光的色散、光的反射、光的折射、法线、折射率、全反射、临界角、透镜(凸、凹)的焦点及焦距、光的干涉、光的衍射、光谱、红外线、紫外线、X 射线、γ射线、电磁波谱、光电子、光子、光电效应、等基本概念, 以及反射定律、折射定律、透镜成像公式、放大率计算式, 光的波粒二象性等基本规律, 还有光本性学说的发展简史。本单元涉及到的方法有:运用光路作图法理解平面镜、凸透镜、凹透镜等的成像原理, 并能运用作图法解题;根据透镜成像规律,运用逻辑推理的方法判断物象变化情况。[ 例题分析] 在本单元知识应用的过程中, 初学者常犯的错误主要表现在: 解题操作过程不规范导致计算错误;将几何光学与物理光学综合时概念不准确;不善于用光路图对动态过程作分析。例1 光从玻璃射入空气里时传播方向如图 13-l 所示, 请在图中标出入射角和折射角。【错解分析】错解: 如图 13-2 所示, α为入射角, β为折射角。错解原因一是受思维定势的影响, 不加分析地认定玻璃与空气总是上下接触的; 二是对光的折射及其规律未吃透, 将题设文字条件与图形条件结合起来的分析能力差。根据光的折射规律, 光从水或玻璃等透明物质射入空气里时, 折射角大于入射角, 题设文字条件是“从玻璃射入空气”,因此折射角大于入射角,再结合题设所给图形,可知 CD 为界面, AB 为法线。【正确解答】如图 13-3 所示, α′为入射角, β′折射角( CD 左面为玻璃,右面为空气)。试题调研官方网站: y 学****方法、知识总结大全【小结】解光的折射现象的题目, 首先应对光线是从光疏媒质进入光密媒质呢?还是光线是从光密媒质进入光疏媒质作出判断。为了保证你每次做题时, 能够不忘判断, 建议同学们做光的折射题时, 先画出光路图, 标出入射光线和出射光线的方向, 在界面处标出哪一个是光密媒质,哪一个是光疏媒质。然后再解题。例2 一束白光从玻璃里射入稀薄空气中,已知玻璃的折射率为 ,求入射角为下列两种情况时,光线的折射角各为多少? (1 )入射角为 50° (2 )入射角为 30° 【错解分析】错解: r=30 °3′ r=19 °4′此解法中没有先分析判断光线是从光疏媒质进入光密媒质, 还是从光密媒质进入光疏媒质,会不会发生全反射。而是死套公式,引起错误。【正确解答】光线由玻璃里射入空气中,是由光密媒质射入光疏媒质,其临界角为由已知条件知,当 i=50 °时,i>A, 所以光线将发生全反射, 不能进入空气中。当 i=30 ° 时, i<A ,光进入空气中发生折射现象。 sinr=n · sini= × sin30 ° = r= 49° 54′【小结】解光的折射现象的题目时, 首先应做出判断: 光线是从光疏媒质进入光密媒质, 还是光线是从光密媒质进入光疏媒质。如是前者则 i>r ,如是后者则 i<r 。其次,如果是从光密媒质进入光疏媒质中, 还有可能发生全反射现象, 应再判断入射角是否大于临界角, 明确有无折射现象。试题调研官方网站: y 学****方法、知识总结大全例3 如图 13-4 所示,放在空气中折射率为 n 的平行玻璃砖,表面 M和N 平行, P,Q 两个面相互平行且与 M,N 垂直。一束光射到表面 M 上(光束不与 M 平行) ,则: [] A .如果入射角大于临界角,光在表面 M 发生全反射。 B .无论入射角多大,光在表面 M 都不会发生全反射。 C .光可能在表面 N 发生全反射。 D. 由于 M与N 平行,光只要通过 M 就不可能在表面 N 发生全反射。【错解分析】错解:光束从空气中射到玻璃砖表面 M 上,是由光疏媒质到光密媒质,不可能发生全反射,而从表面 N 射出空气,是由光密媒质到光疏媒质,光可能发生全反射,故选B,C。机械地记住光从光密媒质到光疏媒质,可能发生全反射,而不具体分析光通过表面 M 后射到 N 表面光线的入射角的大小是否大于临界角,而错选 C。【正确解答】如图 13-5 所示,光射到表面 M 的入射角为 i(i ≠ 90°) 折射角为 r, 面N,因 M∥N ,故其入射角 i′=r<C 。即光只要通过 M 即不可能在表面 N 发生全反射。若光通过 M 先射到 MN 面再射到 P 面(如图 13-6) ,同样可以证明经 P 面发生反射,反射光线射至 N 面时,由几何关系可以证明入射角 i′=r ,根据折射定律折射角 r′=i ,同样不可能发生全反射。故应选 B,D。【小结】同一个初始条件可能有若干个不同结果。这是对考生思维能力的考查。本题中, 当光线射到 M 上,发生折射。以 A 为分界点,入射点在 AC 之间,光线先要到达 P 界面,所