【同步學(xué)練】高中物理人教版(2019)選擇性必修1：第4章主題提升課3光及其應(yīng)用學(xué)案(教師版)

主題提升課3光及其應(yīng)用主題一幾何光學(xué)規(guī)律的探究能用光的全反射和折射定律分析和解釋現(xiàn)象，解決相關(guān)問題，增強(qiáng)求證意識，提升科學(xué)論證能力?！镜淅?】如圖所示為半徑為R的半球形玻璃磚的橫截面，其中AB⊥OQ，P為QO上一點(diǎn)，OP＝3R，從P點(diǎn)和Q點(diǎn)分別發(fā)射出兩束不同的光線PM和QN，經(jīng)玻璃磚折射后均與QO平行射出，已知玻璃磚對QN光線的折射率為43，PM、QN照到玻璃半球面上的入射角不同，光線PM以60°入射角射入玻璃，光線QN(1)玻璃磚對光線PM的折射率；(2)兩條出射光線間的距離。[解析](1)如圖所示，在△PMO中，根據(jù)正弦定理得sin180°-i故玻璃磚對光線PM的折射率nPM＝sini(2)由折射定律有nQN＝43＝sinαsinβ＝sin53°sinβ，解得β＝37°，兩條出射光線間的距離d＝R[答案](1)3(2)1110【典例2】(2021·海南卷)如圖，長方體玻璃磚的橫截面為矩形MNPQ，MN＝2NP，其折射率為2。一束單色光在紙面內(nèi)以α＝45°的入射角從空氣射向MQ邊的中點(diǎn)O，則該束單色光()A．在MQ邊的折射角為60°B．在MN邊的入射角為45°C．不能從MN邊射出D．不能從NP邊射出素養(yǎng)聚焦本題以“單色光射向玻璃磚”這一熟悉情境考查光的折射定律和全反射知識，特別關(guān)注考生運(yùn)用幾何關(guān)系分析求解問題的能力，體現(xiàn)高考穩(wěn)中求新、突出基礎(chǔ)的命題思路。C[光線從O點(diǎn)入射，設(shè)折射角為β，由折射定律有sinα＝nsinβ，解得β＝30°，即光在MQ邊的折射角為30°，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)邊長NP＝l，則MN＝2l，作出折射后的光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系可知光在MN邊的入射角為60°，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)發(fā)生全反射的臨界角為θ，有sinθ＝1n＝22，即θ＝45°，而光在MN邊的入射角為60°>45°，故光在MN邊發(fā)生全反射，即光不能從MN邊射出，選項(xiàng)C正確；設(shè)光在A點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)NP邊的B點(diǎn)，根據(jù)幾何知識及光路的可逆性可知，光從NP主題二物理光學(xué)波動模型的建構(gòu)通過解釋光的直線傳播和對光的偏振的學(xué)習(xí)，認(rèn)識光的波動性，知道光是橫波，促進(jìn)模型建構(gòu)，科學(xué)推理、質(zhì)疑創(chuàng)新能力。通過調(diào)查研究，收集光的偏振現(xiàn)象應(yīng)用的實(shí)例?！镜淅?】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若雙縫處的兩束光的頻率均為6×1014Hz，兩光源S1、S2的振動情況恰好相反，光屏上的P點(diǎn)到S1與到S2的路程差為3×10-6m，如圖所示，則：(1)P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？(2)設(shè)O為到S1、S2路程相等的點(diǎn)，則PO間還有幾條亮條紋，幾條暗條紋？(不包括O、P兩處的條紋)[解析](1)由波長計(jì)算公式得λ＝cf＝5×10-7(2)O點(diǎn)到S1與到S2的路程差為0，也是暗條紋，OP間還有5條暗條紋，6條亮條紋。[答案](1)暗條紋(2)5條暗條紋，6條亮條紋【典例4】(多選)(2022·山東濟(jì)南高二期末)利用薄膜干涉可以測量待測圓柱形金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)圓柱形金屬絲的直徑差(約為微米量級)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。T1和T2是具有標(biāo)準(zhǔn)平面的玻璃平晶，A0為標(biāo)準(zhǔn)金屬絲，直徑為D0，A為待測金屬絲，直徑為D，兩者中心間距為L。實(shí)驗(yàn)中用波長為λ的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測得相鄰條紋的間距為ΔL。則以下說法正確的是()A．A與A0直徑相差越大，ΔL越小B．A與A0直徑相差越大，ΔL越大C．|D－D0|＝λLD．|D－D0|＝λAD[設(shè)標(biāo)準(zhǔn)平晶表面之間的夾角為θ，由空氣薄膜的干涉條件可知ΔL＝λ2tanθ，