一、折射定律
光从一种介质进入另一种介质时， 光从一种介质进入另一种介质时，传播 方向发生改变的现象。 方向发生改变的现象。
i
入射角
入射光 空气 线
水
折射角
r
折射光 线
光的折射定律
①折射光线、入射光线、法线在同一平面 折射光线、入射光线、 内 ②折射光线和入射光线分居法线两侧
入射角、 入射角、 折射角有什 么关系呢 ？
二、无线电波的发射
2、发射无线电波的目的： 、发射无线电波的目的： 传递信息（信号）． 传递信息（信号）．
3、调制:使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 、调制:使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。
进行调制的装置叫做调制器． 进行调制的装置叫做调制器． 耍传递的电信号叫做调制信号． 耍传递的电信号叫做调制信号． 调制分调幅和调频两种方式. 调制分调幅和调频两种方式.
研究表明： 研究表明： 光在不同介质中的速度不同， 光在不同介质中的速度不同， 这正是发生折射的原因。 这正是发生折射的原因。 某介质的折射率，等于光在真空 某介质的折射率， 中的速度c 中的速度c与光在介质中的速度 之比： 之比：
c n= v
（n＞1） ＞ ）
双缝干涉图样
单 色 激 光 束 S1 S2 图样有何特征？ 图样有何特征？ 双缝 出现亮条纹和暗条纹的条件 亮条纹 暗条纹 明暗相间 等间距 中央亮条纹
O θ3 N' B
光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射， 折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强， 折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全 消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射． B N θ2 O
空气 介质
N O θ3 A C N' θ1
空气 介质
C
l ∆ = λ x d 其中 其中， 表示， 表示两个狭缝之间的距离 表示两个狭缝之间的距离， 其中，波长用 表示，d表示两个狭缝之间的距离，l
一、光的颜色 色散
• • 1. 2. • 不同颜色的光，波长不同 白光双缝干涉条纹特点： 彩色条纹 中央明条纹是白色的 光的色散：含有多种颜色的光被分解为单 色光的现象
可进行调制、 相干光 可进行调制、传递信息 平行度 非常好
可在很小空间短时间内集 亮度高 中很大能量 产生高压引起核聚变
麦克斯韦电磁场理论的理解:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围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
光导纤维是非常细的 特制玻璃丝，直径只有几 微米到几百微米之间，由 内芯与外套两层组成．内 芯的折射率比外套的大， 光传播时在内芯与外套的 界面上发生全反射．
光导纤维
把光导纤维聚集成束， 使其两端纤维排列的相对 位置相同，图像就可以从 一段传到另一端了．
全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射， 在AC面发生全反射，垂直 由BC面出射． 变化90 变化90 °
问题： 如何从普通光源中取得偏振光呢？ 问题： 如何从普通光源中取得偏振光呢？
方法： 方法： （1）偏振片法 （2）反射折射法
方法： 方法： （2）布儒斯特定律
1.一般入射角的情况 一般入射角的情况 折射光都是部分偏振光 反射光 折射光都是部分偏振光
i
反射光中
n1 n2
垂直入射面振动占优 折射光中 平行入射面振动占优
只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题 如何检验光的横波性呢？---用偏振片检验 如何检验光的横波性呢？---用偏振片检验
通光方向
P
通 不通
2．自然光 ． 普通光源发光： 普通光源发光： 在垂直传播方向的平面内 各个方向的光振动全有 各个方向的光振动全有 各个振动方向的强度相等 各个振动方向的强度相等 三、偏振光的获取
2、光线由AC面垂直入射， 在AB、 BC面发生两次全反 射，垂直由AC面出射． 变化180 变化180 °
特点
作用 传播很远距离能保持一定 强度， 强度，可精确测距测速 可会聚于很小的一点， 可会聚于很小的一点，记 录信息密度高
应用实例 光纤通信 激光雷达 DVD、CD、VCD机 DVD、CD、VCD机， 计算机光驱 激光切割、焊接、 激光切割、焊接、 打孔、 打孔、医疗手术 人工控制聚变反 应
三、折射时的色散
常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜，
通常简称为棱镜．棱镜可以改变光的传播方向， 还可以使光发生色散．
三、折射时的色散
通过实验或作光 路可知（如图），从 玻璃棱镜的一个侧面 射出的光线从另一侧 面射出时向底面偏 折． 偏折角度不仅与 棱镜材料的折射率有 关，还跟入射角底大 小有关． 点击画面观看动画
折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符 号C 表示．光从折射率为n的某种介质射到空气(或 真空)时的临界角C 就是折射角等于90°时的入射角， 根据折射定律可得：
sin 90 1 = =n sin C sin C
因而 ：
o
1 sin C = n
发生全反射的条件
① 光从光密介质进入光疏介质； ② 入射角等于或大于临界角．
光的衍射
光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。 光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。衍 射时产生的明暗条纹叫衍射图样。 射时产生的明暗条纹叫衍射图样。
光的明显衍射条件： 光的明显衍射条件：
障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。 障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。
单缝衍射条纹
不同介质的折射率不同，我们把折射率较 小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介 质．光疏介质和光密介质是相对的． N θ1 O θ2 N' B 介质1相对介质2是光疏介质 介质1与介质2 介质1与介质2相对空气都是光密介质
空气 介质 1
全反射
A
θ2
＞ θ3 n2
A θ1
N
空气 介质2
n１ ＜
暗条纹的中心线 暗条纹的中心线 亮条纹的中心线 亮条纹的中心线
∆s = 2n •
λ
∆s = (2n + 1) •
2
（ n=0，1，2，3…）
λ
2
（ n=0，1，2，3…）
实验： 实验：用双缝干涉测量光的波长
实验原理
相邻两个明(或暗 条纹之间的距离为 相邻两个明 或暗)条纹之间的距离为 或暗
λ 为挡板与屏间的距离． 为挡板与屏间的距离．
③当光从空气斜射入 水或玻璃中时， 水或玻璃中时，折射 角小于入射角 ④当光从水或玻璃斜 射入空气中时， 射入空气中时，折射 角大于入射角 ⑤当入射角增大 时，折射角也随 着增大
空 气 水
⑥入射角的正弦和折射 角的正弦成正比
sin i = n sin r
空气----水 空气----水 ---水----空气 ----空气
θ3 θ1 N'
A
折射角θ2 为90°时，发生全反射现象．
在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，
即折射角等于90°时的入射角是一个很重要的物理 量，叫做临界角．临界角用C 表示
N O θ3 C N' θ1 A
光疏介质 光密介质
θ1 ≥ 临界角
发生全反射现象 当光线从光密介质射入 光疏介质时，如果入射角等 于或大于临界角，就发生全 反射现象．
二、薄膜干涉中的色散
让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束 反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉 薄膜干涉． 薄膜干涉
不同单色光的薄膜干涉条纹
可见，波长 越长 越长， 可见，波长λ越长，干涉条纹越宽
二、薄膜干涉中的色散
1、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由 在薄膜干涉中， 膜的厚度决定， 所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹） 膜的厚度决定 ， 所以薄膜干涉中同一明条纹 （ 暗条纹 ） 应出现在膜的厚度相等的地方． 由于光波波长极短， 应出现在膜的厚度相等的地方 ． 由于光波波长极短 ， 所以微薄膜干涉时， 介质膜应足够薄， 所以微薄膜干涉时 ， 介质膜应足够薄 ， 才能观察到干 涉条纹． 涉条纹．
n 大于 1 n 小于 1
折射光路是可逆的 ：
空气
i
水

应用1 应用1：
人在水上看到物体的 像，比实际物体位置偏 感觉水比较浅。 上，感觉水比较浅。
从上向下看, 从上向下看,
实际深度H 视深h = 折射率n
没有大气
有大气
一、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， 正弦之比为一常数 ，但是对不同的 是不同的， 介质来说，这个常数n是不同的 介质来说，这个常数n是不同的，它 是一个反应介质光学性质的物理量， 是一个反应介质光学性质的物理量， 物理学中把光从真空射入某种介质 发生折射时， 发生折射时，入射角与折射角的正 弦之比n，叫做这种介质的折射率． 弦之比 ，叫做这种介质的折射率．
薄膜干涉的应用（ 薄膜干涉的应用（一） 应用 ——检查表面的平整程度 检查表面的平整程度
如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的, 如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的, 如图（b ） 所示；如果观察到的干涉条纹如图（c ） 所示， 如图（ 所示； 如果观察到的干涉条纹如图（ 所示， 则表示被检测表面微有凸起或凹下， 则表示被检测表面微有凸起或凹下 ， 这些凸起或凹下的 地方的干涉条纹就弯曲。 地方的干涉条纹就弯曲 。 从弯曲的程度就可以了解被测 表面的平整情况。这种测量精度可达10 cm。 表面的平整情况。这种测量精度可达10-6cm。
单缝不变，波长越大，衍射越明显， 单缝不变，波长越大，衍射越明显， 中央亮纹越宽
波长一定时，单缝越窄， 现象越明显，中央亮纹越 宽越暗