《2025年暑假生活北京师范大学出版社高二物理人教版》

四、光的衍射
1. 发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。
2. 衍射条纹的特点(图3-4)

3. 双缝干涉与单缝衍射图样对比
单色光的双缝干涉条纹是等间距的,而单缝衍射条纹宽度不均匀,中央条纹最宽,两边依次变窄。

答案： 1.相差不多　还小

五、光的偏振
1. 自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
2. 偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。
3. 偏振光的形成
(1)让自然光通过偏振片形成偏振光。
(2)让自然光在两种介质的界面发生反射和折射,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。
4. 光的偏振现象说明光是一种横波。

答案： 1.一切方向　2.特定　3.
(1)偏振片　
(2)折射　4.横

判一判
1. 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发生变化。(×)
2. 入射角大于临界角就会发生全反射现象。(×)
3. 水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果。(×)
4. 自然光通过偏振片可以获得偏振光。(√)
5. 用激光做双缝干涉实验是应用了激光具有高度的相干性的特点。(√)
6. 介质的折射率越大,光在这种介质中传播的速度越大。(×)

答案： 1.×　2.×　3.×　4.√　5.√　6.×

【典例1】如图3-5,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,$∠A= 90^{\circ },∠B= 30^{\circ }$。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出。
(1)求棱镜的折射率；
(2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。

答案： 【解析】：本题主要考查了光的折射定律、全反射临界角以及几何关系在光学问题中的应用。
（1）设光线在$AB$边的折射角为$\alpha$，由几何关系可知$\alpha = 30^{\circ}$，折射定律$n = \frac{\sin i}{\sin\alpha}$，其中$i = 60^{\circ}$，代入得$n = \frac{\sin 60^{\circ}}{\sin 30^{\circ}}=\sqrt{3}$。
（2）设改变后的入射角为$i'$，折射角为$\alpha'$，由折射定律得$\frac{\sin i'}{\sin\alpha'}= n$，已知棱镜折射率$n = \sqrt{3}$，设临界角为$C$，则$\sin C = \frac{1}{n}=\frac{\sqrt{3}}{3}$，光线在$BC$边的入射角等于临界角$C$时，有$\alpha' + 30^{\circ} = C$，即$\alpha' = C - 30^{\circ}$，$\sin\alpha' = \sin(C - 30^{\circ})=\sin C\cos 30^{\circ} - \cos C\sin 30^{\circ}=\frac{\sqrt{3}}{2}\sin C - \frac{1}{2}\cos C$，又因为$\cos C = \sqrt{1 - \sin^{2}C}=\frac{\sqrt{6}}{3}$，所以$\sin\alpha' = \frac{\sqrt{3}}{2}×\frac{\sqrt{3}}{3} - \frac{1}{2}×\frac{\sqrt{6}}{3}=\frac{3 - \sqrt{6}}{6}$，由$\frac{\sin i'}{\sin\alpha'}= n$，可得$\sin i' = n\sin\alpha'=\sqrt{3}×\frac{3 - \sqrt{6}}{6}=\frac{\sqrt{3}-\sqrt{2}}{2}$。
【答案】：
(1)$\sqrt{3}$；
(2)$\frac{\sqrt{3}-\sqrt{2}}{2}$。