【文档说明】(新课标版)高考物理一轮复习基础课件33光的折射全反射 (含解析).ppt，共(27)页，1.137 MB，由MTyang资料小铺上传

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基础课33光的折射全反射-2-知识点一知识点二知识点三折射定律和折射率1.光的折射现象光从一种介质进入另一种介质时,发生改变的现象称为光的折射现象。2.折射定律(1)内容:如图所示,折射光线与入射光线、法线处在内,折射光线与入射光线分别位

于法线的;入射角的与折射角的成正比。(2)表达式:=n。(3)在光的折射现象中,光路是的。传播方向同一平面两侧正弦正弦可逆-3-知识点一知识点二知识点三3.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学特性的物理量。(3)计算公式:,因为v<c,所以任何

介质的折射率都大于。(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。1-4-知识点一知识点二知识点三全反射现象及应用1.光密介质与光疏介质光密光疏-5-知识点一知识点二知识点三2.全反射(1)定义:光从介

质射入介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线将消失,只剩下反射光线的现象。(2)条件:①光从介质射向介质;②入射角临界角。(3)临界角:折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全反射

的临界角为C,则sinC=。介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。(4)光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射。光密光疏光密光疏大于或等于-6-知识点一知识点二知识点三光的色散、棱镜1.色散现象白光经过三棱镜后,透射光线在屏上形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫

的顺序排列的。2.三棱镜(1)含义:截面是三角形的玻璃仪器,可以使光发生色散,如图所示。白光的色散表明各色光在同一介质中的不同。(2)三棱镜对光线的作用:改变光的,使复色光发生色散。彩色光谱折射率传播方向-7-考点一考点二考点三

光的折射及折射率的理解(师生共研)1.对折射率的理解(1)当光从真空射入某一介质中时,入射角θ1、折射角θ2都可以发生变化,但它们的正弦值之比却是不变的,是一个常数。(2)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播

速度的大小,即。(3)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。(4)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。-8-考点一考点

二考点三2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制3.光路的可逆性在光的折射现象中,光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上,光线就会逆着原来的入射光线发生折射。-9-考点一考点二考点三

例题(2018·全国Ⅲ卷)如图所示,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上。D位于AB边上,过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺

着直线DF的方向观察,恰好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2cm,EF=1cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)-10-考点一考点二考点三解析过D点作AB边的法线NN',连接OD,则

∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图所示。根据折射定律有nsinα=sinβ①式中n为三棱镜的折射率。由几何关系可知β=60°②∠EOF=30°③在△OEF中有EF=OEsin∠EOF④由③④式和题给条件得OE=2cm⑤根

据题给条件可知,△OED为等腰三角形,有α=30°⑥由①②⑥式得n=。⑦-11-考点一考点二考点三思维训练(2017·全国Ⅱ卷)一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图如图

所示。容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。-12-考点一考点二考点三解析设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1,在剖面内作光源相对于反光壁的镜像

对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点。光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示。设液体的折射率为n,由折射定律有nsini1=sinr1①nsini2=sinr2②由题意知r1+r2=90°③联立①②③式得-13

-考点一考点二考点三答案1.55-14-考点一考点二考点三全反射的理解及应用(师生共研)1.求解光的折射、全反射问题的四点提醒(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质,相对于其他不同的介质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。(2)如

果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。(3)在光的反射和全反射现象中,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。(4)当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射。-15-考

点一考点二考点三2.解决全反射问题的一般方法(1)确定光是从光密介质进入光疏介质。(2)应用sinC=确定临界角。(3)根据题设条件,判定光在传播时是否发生全反射。(4)如发生全反射,画出入射角等于临界角时的临界光路图。(5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算,解决问

题。-16-考点一考点二考点三3.全反射棱镜(等腰直角棱镜),如图所示(1)当光线从一直角边垂直射入时,在斜边发生全反射,从另一直角边垂直射出(如图甲)。(2)当光线垂直于斜边射入时,在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出(如图乙),入射光线和出射光线互相平行。-17

-考点一考点二考点三例题(2018·河北衡水冀州中学模拟)如图所示,将一等腰直角棱镜ABC截去棱角ADE,使其截面DE平行于底面BC,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的质量和杂散的内部反射。已知棱镜玻璃的折射

率,棱边长,lAD=3cm,一束平行于底边BC的单色光从DE边上的M点射入棱镜。(1)求光线进入“道威棱镜”时的折射角;(2)通过计算判断光线能否从BC边射出;(3)求光线在棱镜中传播所用的时间。-18-考点一考点二考点三-19-考点一考点二考点三-20-考点一

考点二考点三方法归纳解答全反射类问题的技巧1.根据题意画出光的折射或恰好发生全反射的光路图。2.作图时找出具有代表性的光线,如符合边界条件的临界光线等。3.利用平面几何知识分析线、角关系,找出入射角、折

射角或临界角。注意入射角、折射角均以法线为标准。4.以刚好发生全反射的光线为比较对象,来判断光线是否发生全反射,从而画出其他光线的光路图。-21-考点一考点二考点三思维训练(2017·全国Ⅲ卷)如图所示,一半径为

R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO'表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求:(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;(2)距光

轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。-22-考点一考点二考点三解析(1)如图,从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角ic时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l。

i=ic①设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有nsinic=1②-23-考点一考点二考点三-24-考点一考点二考点三光的色散现象(自主悟透)1.光的色散及成因(1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象称为光的色散。(2)含有多种颜

色的光从一种介质进入另一种介质,由于介质对不同色光的折射率不同,各种色光的偏折程度不同,所以产生光的色散。2.各种色光的比较-25-考点一考点二考点三思维训练1.如图所示,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M,若用n1和n2分别表示

三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法正确的是()A.n1<n2,a为红光,b为蓝光B.n1<n2,a为蓝光,b为红光C.n1>n2,a为红光,b为蓝光D.n1>n2,a为蓝光,b为红光答案解析解析关闭由题图可知,b光线经过三棱镜后的偏折角较小,因此折射率较小,是红光。答案

解析关闭B-26-考点一考点二考点三2.(2018·内蒙古包头九中期中)(多选)虹是由阳光射入雨滴(球形)时,经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图示方向射入雨滴,a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线,如图所示。下列说法正确的是()A.光线b在水滴中传播时的波长较长B

.光线a在雨滴中的折射率较大C.若分别让光线a、b通过同一双缝装置,则光线b形成的干涉条纹的间距较大D.光线a在雨滴中的传播速度较大答案解析解析关闭答案解析关闭-27-考点一考点二考点三特别提醒光的色散中的注意问题1.明确题意,

入射光为复色光,在出射光中,不同色光的偏折角不同。2.红光的折射率最小,其偏折角最小。3.紫光的折射率最大,其临界角最小,最易出现全反射。