1、样中亮环或暗环间距随半径增大而增大，圆盘衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小圆孔衍射图样背景是黑暗，而圆盘衍射图样背景是明亮。四实验测定玻璃折射率实验原理用插针法确定光路，找出和入射光线相应折射光线用量角器测出入射角和折射角根据折射定律计算出玻璃折射率。实验器材玻璃砖白纸三张木板大头针四枚图钉四枚量角器三角板或直尺铅笔。实验步骤把白纸用图钉钉在木板上。在白纸上画条直线作为界面，画条线段作为入射光线，并过点画出界面法线，如图所示。把长方形玻璃砖放在白纸上，使它个长边跟对齐，并画出玻璃砖另个长边。在线段上竖直地插上两枚大头针和。在玻璃砖侧竖直地插上大头针，用眼睛观察调整视线，要使能同时挡住和像。同样地在玻璃砖侧再竖直地插上大头针，使能挡住本身和与像。记下和位置，移去玻璃砖和大头针，过和引直线与交于点，连接与，就是玻璃砖内折射光线方向。

2、改变光束性质。平行光束通过棱镜后仍为平行光束发散光束通过棱镜后仍为发散光束会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。出射光线和入射光线之间夹角称为偏向角如图中。棱镜成像如图隔着棱镜看物体像是正立虚像，像位置向棱镜顶角方向偏移。全反射棱镜定义横截面为等腰直角三角形棱镜叫全反射棱镜。全反射棱镜对光路控制如图所示全反射棱镜优点全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同，相比之下，全反射棱镜成像更清晰，光能损失更少。特别提醒棱镜作用是改变光传播方向和分光，在每次发生在界面处折射或全反射都遵循光折射规律。三光干涉衍射及偏振光干涉明暗条纹确定双缝干涉实验中，光屏上点到相干光源路程之差为光程差，记为。如图所示。若光程差是波长整倍数，即„，点将出现亮条纹若光程差是半波长奇数倍，即„，点将出现暗条纹屏上到双缝距离相等点即为加强点，故双缝干涉中央条纹为亮条纹。。

3、播方向平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动光强度相同在垂直于光传播方向平面内，光振动沿特定方向偏振光理论意义及应用理论意义光干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波。光偏振现象说明了光波是横波。应用照相机镜头立体电影消除车灯眩光等。特别提醒白光发生光干涉衍射和光色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同。区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度条纹间距亮度等方面加以区分。衍射条纹产生，实质上是光波发生干涉结果，即相干波叠加结果。当光源发出光照射到小孔或障碍物时，小孔处可看做有许多点光源，障碍物边缘也可看成许多点光源惠更斯原理。这些点光源是相干光源，发出光相干涉，在光屏上形成亮暗相间条纹。圆盘衍射与圆孔衍射比较均是明暗相间条纹，中心均有亮斑圆孔衍射图样中心亮斑较大，而圆盘衍射图样中心亮斑较小圆孔衍射。

4、能挡住本身和与像。记下和位置，移去玻璃砖和大头针，过和引直线与交于点，连接与，就是玻璃砖内折射光线方向，入射角，折射角。用量角器量出入射角和折射角度数。从三角函数表中查出入射角和折射角正弦值，记入自己设计表格里。用上面方法分别求出入射角是时折射角，查出入射角和折射角正弦值，把这些数据记在表格里。数据处理计算法计算每次折射率，然后求平均值。图象法作图象，由可知图象为直线，其斜率即为折射率。单位圆法在不使用量角器情况下，可以用单位圆法。以入射点为圆心，以定长度为半径画圆，交入射光线于点，交折射光线于点，过作垂线，过作垂线，如图所示。由图中关系光，在出射光中，不同色光偏折不同。红光折射率最小，其偏折最小。紫光折射率最大，其临界角最小，最易出现全反射。通过棱镜光线棱镜对光线偏折规律如图所示通过棱镜光线要向棱镜底面偏折棱镜改变光传播方向，但不。

5、时，光才可以看做是沿直线传播。干涉和衍射比较内容干涉衍射现象在光重叠区域出现加强或减弱现象光绕过障碍物偏离直线传播现象产生条件两束光频率相同相位差恒定障碍物或孔尺寸与波长差不多或更小典型实验杨氏双缝实验单缝衍射圆孔衍射不透明圆盘衍射内容干涉衍射条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽条纹间距各相邻条纹间距相等各相邻条纹间距不等不同点亮度情况清晰条纹，亮度基本相等中央条纹最亮，两边变暗图样特点相同点干涉衍射都是波特有现象干涉衍射都有明暗相间条纹干涉与衍射本质光干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加结果，从本质上讲，衍射条纹形成与干涉条纹形成具有相似原理。在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。自然光和偏振光比较自然光非偏振光偏振光光来源直接从光源发出光自然光通过起偏器后光光振动方向在垂直于光传。

6、，入射角，折射角。用量角器量出入射角和折射角度数。从三角函数表中查出入射角和折射角正弦值，记入自己设计表格里。用上面方法分别求出入射角是时折射角，查出入射角和折射角正弦值，把这些数据记在表格里。数据处理计算法计算每次折射率，然后求平均值。图象法作图象，由可知图象为直线，其斜率即为折射率。单位圆法在不使用量角器情况下，可以用单位圆法。以入射点为圆心，以定长度为半径画圆，交入射光线于点，交折射光线于点，过作垂线，过作垂线，如图所示。由图中关系全反射棱镜色散光干涉衍射等综合考查。此外两个实验既可以以选择题形式，也可以以计算题形式出现，考查学生动手能力及数学计算能力，因此复习时应掌握个定律光折射定律个概念折射率全反射色散干涉衍射偏振个公式个关系种色光波长频率大小关系个实验测折射率波长实验命题法光折射定律典例如图，三棱镜横截面为直角三角形，，。

7、涉条纹特征若用单色光实验，在屏上得到明暗相间条纹若用白光实验，中央是白色条纹，两侧是彩色条纹屏上明暗条纹之间距离总是相等，其距离大小与双缝之间距离双缝到屏距离及光波长有关，即。在和不变情况下，和波长成正比，应用该式可测光波波长用同实验装置做干涉实验，红光干涉条纹间距红最大，紫光干涉条纹间距紫最小，故可知红大于紫，这就是白光干涉条纹中央为白色两边出现彩色光带原因。薄膜干涉如图所示，竖直肥皂薄膜，由于重力作用，形成上薄下厚楔形。光照射到薄膜上时，在膜前表面和后表面分别反射出来，形成两列频率相同光波，并且叠加。原理分析单色光在处，两个表面反射回来两列光波路程差等于波长整数倍，即，„，薄膜上出现明条纹在处，两列反射回来光波路程差等于半波长奇数倍，即„，薄膜上出现暗条纹。白光薄膜上出现水平彩色条纹。薄膜干涉应用干涉法检查平面装置如图所示，两板。

8、识典例束白光从顶角为边以较大入射角射入并通过三棱镜后，在屏上可得到彩色光带，如图所示，在入射角逐渐减小到零过程中，假如屏上彩色光带先后全部消失，则红光最先消失，紫光最后消失紫光最先消失，红光最后消失紫光最先消失，黄光最后消失红光最先消失，黄光最后消失解析白光从射入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另侧面时入射角较大，且因紫光折射率大因而其全反射临界角最小，故随着入射角减小，进入玻璃后各色光中紫光首先发生全反射不从面射出，后依次是靛蓝绿黄橙红，逐渐发生全反射而不从面射出。解题法正确理解光色散光颜色由光频率决定。组成白光各种单色光中，红光频率最小，紫光频率最大。在不同介质中，光频率不变。不同频率色光在真空中传播速度相同，为。但在其他介质中速度各不相同，同种介质中，紫光速度最小，红光速度最大。同介质对不同色光折射率不同，通常情况下频率越高，。

9、之间形成楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑，我们会观察到平行且等间距明暗相间条纹若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲关于被测平面凹凸判断方法理论法首先对照薄膜干涉装置甲弄清楚干涉条纹乙所对应空气膜厚度变化，从左至右，厚度增加。然后找到条纹弯曲处，看出现条纹前移还是后移，从而确定是凹陷还是凸起，若处不凹或凸时应和出现在同级条纹上，现在出现在后级条纹上，条纹前移，表示点凹下，同样办法可判定点应是凸起结论法若干涉条纹向劈尖干涉尖端即空气膜厚度小那端弯曲，则表示弯曲处凹陷若干涉条纹向劈尖干涉尾端即空气膜厚度大那端弯曲，则表示弯曲处凸起。对光衍射理解干涉和衍射是波特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显。在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显差别。衍射现象说明“光沿直线传播”只是种特殊情况，只有在光波长比障碍物小得。

10、玻璃丝示意图，玻璃丝长为，折射率为，代表端面。已知光在真空中传播速度为。为使光线能从玻璃丝端面传播到另端面，求光线在端面上入射角应满足条件求光线从玻璃丝端面传播到另端面所需最长时间。答案解析设光线在端面上点如图入射角为，折射角为，由折射定律有设该光线射向玻璃丝内壁点入射角为，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有式中，是光线在玻璃丝内发生全反射时临界角，它满足由几何关系得由式得光在玻璃丝中传播速度大小为光速在玻璃丝轴线方向分量为光线从玻璃丝端面传播到其另个端面所需时间为光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面传播到其另端面所需时间最长，由式得。解题法求解全反射现象中光传播时间般思路全反射现象中，光在同种均匀介质中传播速度不发生变化，即。全反射现象中，光传播路程应结合光路图与几何关系进行确定。利用求解光传播时间。命题法光色散。

11、在介质中折射率也越大，所以白光进入种介质发生折射时，紫光偏折得最厉害，红光偏折最小。由于色光在介质中传播时光速发生变化，则波长也发生变化。同色光在不同介质中，折射率大光速小，波长短折射率小光速大，波长长。不同色光在同介质中，频率高折射率大，光速小，波长短频率小折射率小，光速大，波长长。命题法光干涉衍射偏振典例如图所示双缝干涉实验，用绿光照射单缝时，在光屏上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大干涉图样，可以增大与间距减小双缝屏到光屏距离将绿光换为红光将绿光换为紫光解析在双缝干涉实验中，相邻亮暗条纹间距离，要想增大相邻条纹间距，可以减小双缝间距，或增大双缝屏到光屏距离，或换用波长更长光做实验，可知正确，错误。解题法双缝干涉中条纹间距和亮暗判断方法影响条纹间距因素根据，分析变化情况，从而得出变化。条纹亮暗判断光屏上点到双缝路程差为半波长。

12、束平行于边光线自边点射入三棱镜，在边发生反射后从边点射出。若光线在点入射角和在点折射角相等。求三棱镜折射率在三棱镜边是否有光线透出写出分析过程。不考虑多次反射答案没有理由见解析解析光路图如图所示，图中点为光线在边发生反射入射点。设光线在点入射角为，折射角为，在点入射角为，依题意知折射角也为，有由折射定律有由式得为过点法线，为直角，，由几何关系有由反射定律可知联立式得由几何关系得联立式得设在点入射角为，由几何关系得⑩此三棱镜全反射临界角满足⑪由⑩⑪式得⑫此光线在点发生全反射，三棱镜边没有光线透出。解题法应用光折射定律解题般思路根据入射角折射角及反射角之间关系，作出比较完整光路图。充分利用光路图中几何关系，确定各角之间联系，根据折射定律求解相关物理量折射角折射率等。注意在折射现象中，光路是可逆。命题法光全反射典例图示为光导纤维可简化为长。

参考资料：

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