2022年人教版-高中物理选修3-3、3-4、3-5知识点整理 .docx

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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 选修 33 考点汇编一、分子动理论 1、物质是由大量分子组成的（1）单分子油膜法测量分子直径（2） 1mol 任何物质含有的微粒数相同NA6.021023mol1（3）对微观量的估算 分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形,空气分子占据的 空间看成立方体）利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量a. 分子质量：mMmolVvNANAb. 分子体积：vV molNAc. 分子数量：nMNAMvNAMNAMmolmolV molmol2、分子永不停息的做无规章的热运动（布朗运动扩散现象）（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象,说

2、明白物质分子在不停地运 动,同时仍说明分子间有间隙,温度越高扩散越快（2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规章运动,是在显微镜下观看 到的；布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规章运动；颗粒越小,布朗运 动越明显；温度越高,布朗运动越明显；产生布朗运动的缘由：它是由于液体分子无规章运动对固体微小颗粒各 个方向撞击的不匀称性造成的；_精品资料_ 选修 3-3 模块- 1 - 第 1 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 布朗运动间接地反映了液体分子的无规章运动,布朗运动、扩散现象都 有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规章

3、运动；（3）热运动：分子的无规章运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧 烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小；但是 分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图 1 中 两条虚线所示；分子间同时存在引力和斥力,两种力的合 力又叫做分子力；在图 1 图象中实线曲线表示引力和斥力 的合力 即分子力 随距离变化的情形；当两个分子间距在 图象横坐标 0r 距离时,分子间的引力与斥力平稳,分子间作用力为零,0r 的数量 级为 10 10 m,相当于 0r 位置叫做平稳位置；当分子距离的数量级大于 m时,分 子间的作用力变得特别柔弱,可以忽视不计了 4、温度宏

4、观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志；热力学温度与摄氏温度的关系：Tt273.15 K5、内能分子势能分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置打算的势能,这就是分子势能；分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映；（rr 时分子势能最小）- 2 - 第 2 页,共 41 页当rr 时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加当rr 时,分子力为斥力,当r 削减时,分子力做负功,分子是能增加选修 3-3 模块_精品资料_ - - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - -

5、 物体的内能 物体中全部分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能；一切物体 都是由不停地做无规章热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有 内能的；（抱负气体的内能只取决于温度）转变内能的方式 做功与热传递在使物体内能转变 二、气体 6、气体试验定律玻意耳定律：pVC （C为常量）等温变化微观说明：肯定质量的抱负气体,温度保持不变时,分子的平均动能是肯定的,p 在这种情形下,体积削减时,分子的密集程度增大,气体的压强就增大；适用条件：压强不太大,温度不太低图象表达：p1V1查理定律：pC（C为常量）等容变化oVT微观说明：肯定质量的气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变,

6、在 p 这种情形下,温度上升时,分子的平均动能增大,气体的压强就增大；适用条件：温度不太低,压强不太大图象表达： pVVC（C为常量）等压变化 oV盖吕萨克定律：T微观说明：肯定质量的气体,温度上升时,分子的平均动能增大,只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度削减,才能保持压强不变 V选修 3-3 模块- 3 - _精品资料_ 第 3 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 适用条件：压强不太大,温度不太低 图象表达： V T 7、抱负气体 宏观上：严格遵守三个试验定律的气体,在常温常压下试验 o T气体可以看成抱负气体 微观上：分子间

7、的作用力可以忽视不计,故肯定质量的抱负 气体的内能只与温度有关,与体积无关抱负气体的方程：pVCT8、气体压强的微观说明 大量分子频繁的撞击器壁的结果 影响气体压强的因素：气体的平均分子动能（温度）分子的密集程度即单 位体积内的分子数（体积）三、物态和物态变化 9、晶体：外观上有规章的几何外形,有确定的熔点,一些物理性质表现为各向异 性 非晶体：外观没有规章的几何外形,无确定的熔点,一些物理性质表现为各向 同性 判定物质是晶体仍是非晶体的主要依据是有无固定的熔点 晶体与非晶体并不是肯定的,有些晶体在肯定的条件下可以转化为非晶体（石英玻璃）10、单晶体 多晶体 假如一个物体就是一个完整的晶体,

8、如食盐小颗粒,这样的晶体就是单晶体 （单 晶硅、单晶锗）_精品资料_ 选修 3-3 模块- 4 - 第 4 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 假如整个物体是由很多杂乱无章的小晶体排列而成,这样的物体叫做多晶体,多晶体没有规章的几何外形,但同单晶体一样,仍有确定的熔点；11、表面张力 当表面层的分子比液体内部稀疏时,分子间距比内部大,表面层的分子表现为 引力；如露珠 12、液晶 分子排列有序,各向异性,可自由移动,位置无序,具有流淌性 各向异性：分子的排列从某个方向上看液晶分子排列是整齐的,从另一方向看 去就是杂乱无章的 13、转变系

9、统内能的两种方式：做功和热传递 热传递有三种不同的方式：热传导、热对流和热辐射 这两种方式转变系统的内能是等效的 区分：做功是系统内能和其他形式能之间发生转化；热传递是不同物体（或 物体的不同部分）之间内能的转移 14、热力学第肯定律表达式uWQQu守恒定符W15、能量号系统从外界外界对系统系统内能增+ 做功吸热加- 系统对外界系统向外界系统内能减做功放热少律_精品资料_ 选修 3-3 模块- 5 - 第 5 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 能量既不会凭空产生, 也不会凭空消逝, 它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转

10、移到另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变第一类永动机不行制成是由于其违反了热力学第肯定律其次类永动机不行制成是由于其违反了热力学其次定律 着分子热运动的无序性增大的方向进行）（一切自然过程总是沿熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中, 熵是增加的；16、能量耗散 系统的内能流散到四周的环境中,没有方法把这些内能收集起来加以利用；高中物理选修 3-4、3-5 学问点选修 3-4 部分一、简谐运动简谐运动的表达式和图象1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动；机械振动产生的条件是：回复力不为零. 阻力很小 . 使振动物体回到平稳位置的

11、力叫做回复力,回复力属于成效力,在详细问题中要留意分析什么力供应了回复力；2、简谐振动：在机械振动中最简洁的一种抱负化的振动；对简谐振动可以从两个方面进行定义 或懂得：_精品资料_ 选修 3-3 模块- 6 - 第 6 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平稳位置的回复力作用下的振动,叫 做简谐振动；物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动, 3 、描述振动的物理量,讨论振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理 量以外,为适应振动特点仍要引入一些新的物理量；位移 x：

12、由平稳位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移；位移是矢量,其 最大值等于振幅；振幅 A：做机械振动的物体离开平稳位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱；振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影 响简揩振动的周期和频率；周期 T：振动物体完成一次余振动所经受的时间叫做周期；所谓全振动是指物体从 某一位置开头计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次 全振动；频率 f ：振动物体单位时间内完成全振动的次数；角频率 ：角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数；引入这 个参量来描述振动的缘由是人们在讨论质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时

13、,发觉质点射影做的是简谐振动；因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为 匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求把握；周期、频率、角频率的关系是：T1 ,T f2. 相位：表示振动步调的物理量；4、讨论简谐振动规律的几个思路：用动力学方法讨论,受力特点：回复力F =- kx ；加速度,简谐振动是一种变加速运动；在平稳位置时速度最大,加速度为零；在最大位移处,速度为零,加速 选修 3-3 模块_精品资料_ - - - - - - - 7 - 第 7 页,共 41 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 度最大；用运动学方法讨论：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作

14、正弦或余弦规 律的变化,这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求同学把握；用图象法讨论：娴熟把握用位移时间图象来讨论简谐振动有关特点是本章学习 的重点之一；从能量角度进行讨论：简谐振动过程,系统动能和势能相互转化,总机械能守 恒,振动能量和振幅有关；5、简谐运动的表达式xsin（t0）sin（2t0）振幅 A,周期 T,相位2t0,初相06、简谐运动图象描述振动的物理量 1直接描述量：振幅 A；周期 T；任意时刻的位移 t. 2间接描述量：频率 f ：f1图 1-1 T角速度：2Tx-t 图线上一点的切线的斜率等于v 3从振动图象中的x 分析有关物理量 v ,a,F 简谐运动的特点是周期性

15、；在回复力的作用下,物体的运动在空间上有往复性,即在平稳位置邻近做往复的变加速 或变减速 运动；在时间上有周期性,即每经过一定时间,运动就要重复一次；我们能否利用振动图象来判定质点 x,F,v,a 的变化,它们变化的周期虽相等,但变化步调不同,只有真正懂得振动图象的物理意义,才能进一步判定质点的运动情形；小结：_精品资料_ 选修 3-3 模块- 8 - 第 8 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 简谐运动的图象是正弦或余弦曲线,与运动轨迹不同；简谐运动图象反应了物体位移随时间变化的关系；依据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时

16、刻的位移；二、单摆的周期与摆长的关系（试验、探究）单摆周期公式：T2l式的懂得和应g上述公式是高考要考查的重点内容之一；对周期公用留意以下几个问题：简谐振动物体的周期和频率l 是由振动系统本身的条件打算的；单摆周期公式中的l 是指摇摆圆弧的圆心到单 摆中的 g,由单摆摆球重心的距离,一般也叫等效摆长；单摆周期公式 所在的空间位置打算,仍由单摆系统的运动状态打算；所以g 也叫等效重力加速度；由可知,地球表面不同位置、不同高度,不同星球表面g 值都不相同,因此应求出单摆所在地的等效 g 值代入公式,即 g 不肯定等于 9.8m/s 2；单摆系统运动状态不同g 值也不相同；例如单摆在向上加速发射的航

17、天飞机内,设加速度为 a,此时摆球处于超重状态,沿圆弧切线的回复力变大,摆球质量不变,就重力加速度等效值 g = g + a ；再比如在轨道上运行的航天飞机内的单摆、摆球完全失重,回复力为零,就重力加速度等效值g = 0,周期无穷大,即单摆不摇摆了；g 仍由单摆所处的物理环境打算；如带小电球做成的单摆在竖直方向的匀强电场中,回复力应是重力和竖直的电场合力在圆弧切向方向的分力,所以也有 g 的问题；一般情形下 g 值等于摆球静止在平稳位置时,摆线张力与摆球质量的比值；三、受迫振动和共振 选修 3-3 模块- 9 - _精品资料_ - - - - - - -第 9 页,共 41 页_归纳总结汇总_

18、 - - - - - - - - - 物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动；受迫振动的规律是：物体做受迫振动的频率等于策动力的频率,而 率无关；当策动力的频率跟物体 时,受迫振动的振幅最大,这种共振曲线,当驱动力共振是受迫振动的一种特殊情形；的 频率等 于系 统的固有频率时, 振动的振幅最大四、机械波横波和纵波横波的图象机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波,机械波产生的条件有两个：一是要有做机械振动的物体作为波源,二是要有能够传播机械振动的介质；横波和纵波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波；质点的振动方向与波的传播方向在同始终线上的叫纵波；气体、液体、固体都能传播纵波,但气体和

19、液体不能传播横波,声波在空气中是纵波,声波的频率从 机械波的特点：20 到 2 万赫兹；每一质点都以它的平稳位置为中心做简振振动；后一质点的振动总是落后于带 动它的前一质点的振动；波只是传播运动形式（振动）和振动能量,介质并不随波迁移；横波的图象 用横坐标 x 表示在波的传播方向上各质点的平稳位置,纵坐标 y 表示某一时刻各质 点偏离平稳位置的位移；简谐波的图象是正弦曲线,也叫正弦波_精品资料_ 选修 3-3 模块- 10 - 第 10 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 简谐波的波形曲线 与质点的振动图象都是正弦 曲线,但他们的意义

20、是不同的；波形曲线表示介质中的“ 各 个质点”在“ 某一时刻” 的位移,振动图象就表示介质中“ 某个质点” 在“ 各个时刻” 的位移；五、波长、波速和频率（周期）的关系 描述机械波的物理量波长 ：两个相邻的、在振动过程中对平稳 位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长；振动在一个周期 内在介质中传播的距离等于波长；频率 f ：波的频率由波源打算,在任何介质中频率保持不变；波速 v：单位时间内振动向外传播的距离；波速的大小由介质打算；波速与波长和频率的关系：vT,v= f . 六、波的干涉和衍射波的干涉和衍射衍射：波绕过障碍物或小孔连续传播的现象；产生波的衍射显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长

21、小或与波长相差不多；干涉：频率相同的两列波叠加,波的干涉使某些区域的振动加强,使某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象；产生稳固_精品资料_ 选修 3-3 模块- 11 - 第 11 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 干涉现象的条件是：两列波的频率相同,相差恒定；稳固的干涉现象中,振动加强区和减弱区的空间位置是不变的,加强区的振幅等 于两列波振幅之和,减弱区振幅等于两列波振幅之差；判定加强与减弱区域的方法 一般有两种：一是画峰谷波形图,峰峰或谷谷相遇增强,峰谷相遇减弱；二是相干 波源振动相同时,某点到二波源程波差

22、是波长整数倍时振动增强,是半波长奇数倍 时振动减弱；干涉和衍射是波所特有的现象；七、多普勒效应 1. 多普勒效应：由于波源和观看者之间有相对运动,使观看者感到频率变化的现象叫做多普勒效应；是奥地利物理学家多普勒在1842 年发觉的；2. 多普勒效应的成因：声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单 位时间内完成的全振动的次数,因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波 的个数,而观看者听到的声音的音调,是由观看者接受到的频率,即单位时间接收 到的完全波的个数打算的；3. 多普勒效应是波动过程共有的特点,不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒 效应；4. 多普勒效应的应用 : 现代医

23、学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有很多都是 依据这种原理制成；依据汽笛声判定火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判定炮弹的飞行方向等；红移现象：在20 世纪初,科学家们发觉很多星系的谱线有“ 红移现象” ,所谓“ 红移现象” ,就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以说明：由于星系远离我们运动,接收到的星光的频 率变小,谱线就向频率变小（即波长变大）的红端移动；科学家从红移的大小仍可 以算出这种远离运动的速度；这种现象,是证明宇宙在膨胀的一个有力证据；_精品资料_ 选修 3-3 模块- 12 - 第 12 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总

24、_ - - - - - - - - - 八、电磁波谱电磁波及其应用一、麦克斯韦电磁场理论 1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场 在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 涡旋电场 懂得： 匀称变化的磁场产生稳固电场 非匀称变化的磁场产生变化电场 2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设 : 变化的电场就像导线中的电流一样 场产生磁场, 会在空间产生磁场 , 即变化的电 懂得：匀称变化的电场产生稳固磁场；非匀称变化的电场产生变化磁场规律总结1、麦克斯韦电磁场理论的懂得 : 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 匀称变化的电场在四周空间产生恒定的磁场 匀称变化的磁场

25、在四周空间产生恒定的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 2、电场和磁场的变化关系选修 3-3 模块- 13 - _精品资料_ - - - - - - -第 13 页,共 41 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 非匀称激发变 化 电 场均激发激发稳匀称变化不激发稳 定 电 场匀定再变变磁激化场发变化磁场如 非均 匀化 磁 场变化非匀称变化二、电磁波1、电磁场：假如在空间某区域中有周期性变化的电场, 那么这个变化的电场就在它四周空间产生周期性变化的磁场; 这个变化的磁场又在它四周空间产生新的周期性变化的电场 , 变化的电场和变化的磁场是相互联系着

26、的,形成不行分割的统一体 , 这就是电磁场 这个过程可以用下图表达；2、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波 . 3、电磁波的特点：1 电磁波是横波 , 电场强度 E 和磁感应强度 B 按正弦规律变化 , 二者相互垂直 , 均 与波的传播方向垂直 2 电磁波可以在真空中传播 , 速度和光速相同 . 3 电磁波具有波的特性 三、赫兹的电火花 赫兹观看到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,他仍测量出电磁波_精品资料_ 选修 3-3 模块- 14 - 第 14 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 和光有相同的速度 . 这

27、样赫兹证明白麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上 第一捕获到了电磁波；电磁波（谱）及其应用 光的电磁说 麦克斯韦运算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质 电磁波谱电磁波谱 无线电波 红外线可见光紫外线X射线 射线在振荡电原子核受原子的内路中,自原子的外层电子受到激发产层电子受产生气理由电子作到激发后到激发后生的周期性运产生的产生的动产生光谱 观看光谱的仪器,分光镜 光谱的分类,产生和特点_精品资料_ 发 射 光 谱连 续 光 谱产生特征- 15 - 由酷热的固体、液由连续分布的,一体和高压气体发切波长的光组成光产生的吸 收 光 谱明 线 光 谱由淡薄气体发光由不连续的一些产生的

28、亮线组成高温物体发出的在连续光谱的背白光,通过物质后景上,由一些不连选修 3-3 模块第 15 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 发 射 光 谱连 续 光 谱产生特征某些波长的光被 续的暗线组成的 吸取而产生的 光谱光谱分析：一种元素,在高温下发出一些特点波长的光,在低温下,也吸取这些波长的光,所以把明线光波中的亮线和吸取光谱中的暗线都称为该种元素的特点谱线,用来进 行光谱分析；电磁波的应用：1、电视：电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号,发射出去后 被接收的电信号通过仍原,被仍原为光的图象重现荧光屏；电子束把一幅图象

29、依据 各点的明暗情形,逐点变为强弱不同的信号电流,通过天线把带有图象信号的电磁 波发射出去；2、雷达工作原理： 利用发射 与接收之间的 时间差,运算出物体的距离；3、手机：在待机状态下,手机不断的发射电磁波,与四周环境交换信息；手机在建立连接的过程中发射的电磁波特殊强；电磁波与机械波的比较 : 共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同 介质中传播,频率都不变不同点：机械波的传播肯定需要介质, 其波速与介质的性质有关, 与波的频率无关而 电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播电磁波在真空中传播的速度均为8 3.0 10ms,在介质中传播时,

30、波速和波长不仅与介质性质有关,仍与频率有关_精品资料_ 选修 3-3 模块- 16 - 第 16 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 不同电磁波产生的机理无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的伦琴射线是原子内层电子受激发产生的 射线是原子核受激发产生的频率 波长 不同的电磁波表现出作用不同红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感；紫外线主要作用是化学作用,可用来杀菌和消毒；伦琴射线有较强的穿透本事,利用其穿透本事与物质的密度有关,进行对人体的透视和检查部

31、件的缺陷； 射线的穿透本事更大,在工业和医学等领域有广泛的应用,如探伤,测厚或用 刀进行手术九、光的折射定律 折射率 光的折射定律,也叫斯涅耳定律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比假如用n12来表示这个比例常数,就有sin1n 12sin2折射率：光从一种介质射入另一种介质时,虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数 n,但是对不同的介质来说,这个常数n 是不同的这个常数n 跟介质有关系,是一个反映介质的光学性质的物理量,我们把它叫做介质的折射率定义式：n 12sin1sin21是光线在真空中与法线之间的夹角2 是光线在介质中与法线之间的夹角光从真空射入某种介质时的折射率,叫做该_精品资料_

32、 选修 3-3 模块- 17 - 第 17 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 种介质的肯定折射率,也简称为某种介质的折射率 . 十、测定玻璃的折射率（试验、探究）试验原理：如下列图,入射光线 AO由空气 射入玻璃砖,经 OO 1 后由 O1B方向射出；作出法线 NN 1,就折射率n=sin / sin 留意事项：手拿玻璃砖时,不准触摸光滑的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面；试验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能转变；大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差

33、；入射角应适当大一些,以削减测量角度的误差；十一、光的全反射光导纤维全反射现象：当光从光密介质进入光疏介质时, 折射角大于入射角 . 当入射角增大到某一角度时 , 折射角等于 90 ,此时,折射光完全消逝入射光全部反回原先的介质中,这种现象叫做全反射 . 临界角 : 1 、定义 : 光从光密介质射向光疏介质时 做临界角 . 2 临界角的运算 : sinC=1 . C=arcsin n1n, 折射角等于 90 时的入射角,叫光导纤维：当光线射到光导纤维的端面上时,光 线就折射进入光导纤维内,经内芯与外套的界面发生多次全反 射后,从光导纤维的另一端面射出,而不从外套散逸十二、光的干涉、衍射和偏振

34、, 故光能损耗微小；_精品资料_ - - - - - - -第 18 页,共 41 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 光的干涉（1）产生稳固干涉的条件 只有两列光波的频率相同,位相差恒定,振动方向一样的相干光源,才能产生光的 干涉；由两个一般独立光源发出的光,不行能具有相同的频率,更不行能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象；（2）条纹宽度 或条纹间距 相邻两条亮（暗）条纹的间距光波的波长 x 为：xld上式说明,两缝间距离越小、缝到屏的距离越大,越大,条纹的宽度就越大；当试验装置肯定,红光的条纹间距最大,紫光的条纹间距最小；这说明不同色光的 波长不同,红光最长,紫光最

35、短；几个问题：激S1P2住P1在双缝干涉试验中, 假如用红色滤光片遮一个狭缝 S1,再用绿滤光片遮住另一个狭缝光S2P0S2,当用白光入射时, 屏上是否会产生双缝干涉屏图样？这时在屏上将会显现红光单缝衍射光矢量 和 绿光单缝衍射光矢量振动的叠加；由于红光和绿光的频率不同,因此它们在屏上叠 加时不能产生干涉,此时屏上将显现混合色二单缝衍射图样；在双缝干涉试验中,假如遮闭其中一条缝,就在屏上显现的条纹有何变化？原先 亮的地方会不会变暗？假如遮住双缝其中的一条缝,在屏上将由双缝干涉条纹演化为单缝衍射条纹,与干_精品资料_ 选修 3-3 模块- 19 - 第 19 页,共 41 页- - - - -

36、- -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 涉条纹相比,这时单缝衍射条纹亮度要减弱,而且明纹的宽度要增大,但由于干涉 是受衍射调制的,所以原先亮的地方不会变暗；双缝干涉的亮条纹或暗条纹是两列光波在光屏处叠加后加强或抵消而产生的,这 是否违反了能量守恒定律？暗条纹处的光能量几乎是零,说明两列光波叠加,彼此相互抵消,这是依据光的传 播规律,暗条纹处是没有光能量传到该处的缘由,不是光能量损耗了或转变成了其 它形式的能量；同样,亮条纹处的光能量比较强,光能量增加,也不是光的干涉可 以产生能量,而是依据波的传播规律到达该处的光能量比较集中；双缝干涉试验不 违反能量守恒定律；（3）薄膜干涉

37、及其应用 1 原理 干涉法检查精密部件的表面 取一个透亮的标准样板,放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片,使样板的平面 与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照耀,入射光从空气层的 上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹,如图 2-3 甲所 示；假如被检表面是平的,那么空气层厚度相同的各点就位于一条直线上,产生的干涉 条纹就是平行的 如图 2-3 乙 ；假如观看到的干涉条纹如图 2-3 丙所示, A、B 处的 凹凸情形可以这样分析：由丙图知,P、Q两点位于同一条亮纹上,故甲图中与 P、Q选修 3-3 模块- 20 - _精品资料_ 第 20 页,共 41 页-

38、- - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 对应的位置空气层厚度相同；由于Q位于 P的右方 即远离楔尖 ,假如被检表面是平的, Q处厚度应当比 P 处大,所以,只有当 A处凹陷时才能使 P与 Q处深度相同；同理可以判定与 M对应的 B处为凸起；增透膜是在透镜、棱镜等光学元件表面涂的一层氟化镁薄膜；当薄膜的两个表面上反射光的路程差等于半个波长时,反射回来的光抵消；从而增强了透射光的强度；明显增透膜的厚度应当等于光在该介质中波长的 1/4 ；由能量守恒可知,入射光总强度=反射光总强度 +透射光总强度；光的强度由光的振幅打算；当满意增透膜厚度d=介 时,两束反射光恰好

39、实现波峰与波谷相叠加,实现 4干涉相消,使其合振幅接近于零,即反射光的总强度接近于零,从总成效上看,相 当于光几乎不发生反射而透过薄膜,因而大大削减了光的反射缺失,增强了透射光 的强度；增透膜只对人眼或感光胶片上最敏锐的绿光起增透作用；当白光照到 垂直 增透膜 上,绿光产生相消干涉,反射光中绿光的强度几乎是零；这时其他波长的光 如红光 和紫光 并没有被完全抵消；因此,增透膜呈绿光的互补色淡紫色；光的衍射 现象：单缝衍射 a 单色光入射单缝时,显现明暗相同不等距条纹,中间亮条纹较宽,较 亮两边亮 条纹较窄、较暗； b 白光入射单缝时,显现彩色条纹；圆孔衍射：光入射微小的圆孔时,显现明暗相间不等距

40、的圆形条纹 泊松亮斑 光入射圆屏时,在园屏后的影区内有一亮斑 光发生衍射的条件 : 障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多,甚至此光波波长仍小时,显现明显的衍射现象选修 3-3 模块- 21 - _精品资料_ 第 21 页,共 41 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 自然光：从一般光源直接发生的自然光是很多偏振光的无规章集合,所以直接观看 时不能发觉光强偏于肯定方向这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫 自然光；太阳、电灯等一般光源发出的光,包含着在垂直于传播方向的平面内沿一 切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波强度都相同,这种光都是自然

41、光自然光通过第一个偏振片 P1（叫起偏器）后,相当于被一个“ 狭缝” 卡了一下,只 有振动方向跟“ 狭缝” 方向平行的光波才能通过自然光通过偏振片 Pl 后虽然变成 了偏振光,但由于自然光中沿各个方向振动的光波强度都相同,所以不论晶片转到 什么方向,都会有相同强度的光透射过来再通过其次个偏振片 P2（叫检偏器）去 观看就不同了；不论旋转哪个偏振片,两偏振片透振方向平行时,透射光最强,两 偏振片的透振方向垂直时,透射光最弱光的偏振的应用：光的偏振现象在技术中有很多应用例如拍照水下的景物或展览橱窗中的陈设品的 照片时,由于水面或玻璃会反射出很强的反射光,使得水面下的景物和橱窗中的陈 列品看不清晰,摄出的照片也不清晰假如在照相机镜头上加一个偏振片,使偏振 片的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以把这些反射光滤掉,而摄得清晰的 照片；此外,仍有立体电影、排除车灯眩光等等十三、激光的特性及应用 激光,是“ 受激辐射光放大” 的简称,它是用人工的方法产生的一种特殊的 光激光是 20 世纪的一项重要创造,由于它有着一般光无法比拟的一些特性,已经 在广泛的领域得到应用产生激光的装置称为激光器,它主要由三部分组成,即工作物质、抽运系统和 光学谐振腔_精品资料_ 选修 3-