（人教通用版）2020高考物理第14章第3讲光的折射全反射课件.pptx

机械振动与机械波 光 电磁波与相对论,第十四章,第3讲 光的折射 全反射,知识梳理自测,1折射现象 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向_的现象。,知识点1,光的折射定律 折射率,改变,2折射定律 (1)内容：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_； 入射角的正弦与折射角的正弦_。 (2)表达式：_n12，式中n12是比例常数。 (3)在光的折射现象中，光路是_的。,同一平面,两侧,成正比,可逆,入射角,折射角,光学,频率,大于,知识点2,全反射 光的色散,光密,光疏,大于或等于,反射光,折射角,2光的色散： (1)色散现象：白光通过三棱镜会形成_七种色光组成的彩色光谱。 (2)成因：由于n红n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角_，紫光折射得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的折射角_，红光的偏折角_。,由红到紫,不同,最大,最小, , ,CD,解析 介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B均错；由于真空中的光速是一个定值，故n与v成反比是正确的，选项C正确；由于vf，当f一定时，v与成正比，又n与v成反比，故n与也成反比，选项D正确。,BCD,3如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是 ( ),A,解析 光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误。当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误。,核心考点突破,考点一,折射定律的理解与应用,(2)本质理解。 折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。 折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质，光疏介质不是指密度小的介质。 (3)特性理解。 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。 同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。,2平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制：,例 1,(2)设在C点光线的入射角、折射角分别为i、r 由光路可逆性可知i30，r45 由几何关系可知COP15 则CPOrCOP30,规律总结： 解决光的折射问题的思路 (1)根据题意画出正确的光路图。 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。 (3)利用折射定律、折射率公式求解。 (4)注意折射现象中光路的可逆性。,(2018山东青岛)如图所示，折射率为、厚度为d的平行玻璃砖的下表面涂有反射物质，在其上表面右端垂直于上表面放置一标尺AB。一细光束以入射角i60射到玻璃砖上表面的P点，会在标尺上的两个位置出现光点，设光在真空中的速度为c，不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射，求： (1)光在玻璃砖内的传播时间t； (2)在标尺上出现的两光点间的距离l。,类题演练 1 ,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)光的反射和全反射现象，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。,考点二,光的折射、全反射的综合应用,例 2,规律总结： 解答全反射类问题的技巧 (1)解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件。 光必须从光密介质射入光疏介质； 入射角大于或等于临界角。 (2)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符。,(2018甘肃兰州一诊)如图所示，在直角梯形玻璃砖ABCD中，BCDE是正方形，A30，BCa。现有一束单色光从AD的中点M平行于AB边射入，折射光线恰好过E点，求： (1)该玻璃砖的折射率n； (2)光线第一次从玻璃砖射出的点到B点的距离。,类题演练 2 ,1光的色散成因 棱镜对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光的偏折程度最小。对紫光的折射率最大，紫光的偏折程度最大，从而产生色散现象。,考点三,色散现象,2. 各种色光的比较,(2018宁夏银川一中月考)(多选)如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路图如图所示。MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在光屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是 ( ) A该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小 BA光的频率比B光的频率高 C在该玻璃体中，A光比B光的速度大 D在真空中，A光的波长比B光的波长长 EA光从空气进入该玻璃体后，其频率变高,例 3,ACD,(2018重庆检测)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为 ( ) A紫、红、红、紫 B红、紫、红、紫 C红、紫、紫、红 D紫、红、紫、红,类题演练 3 ,A,解析 白光中的可见光部分从红到紫排列，对同一介质的折射率n紫n红，由折射定律知紫光的折射角较大，由光路可知，紫光将到达M点和Q点，而红光到达N点和P点，故选A。,考点四,实验：测定玻璃的折射率,(2)注意事项 实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O之间距离要稍大一些。 入射角1不宜太大(接近90)，也不宜太小(接近0)。太大时反射光较强，出射光较弱；太小时入射角、折射角测量的相对误差较大。 操作时，手不能触摸玻璃砖的光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。 实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。,2数据处理的三种方法 (1)单位圆法：以入射点O为圆心，以一定长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO于E点，过E作NN的垂线EH，过E作NN的垂线EH，如图所示。,某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃砖的折射率时，先在白纸上画一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃一侧插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚大头针P3、P4，使从另一侧观察时，大头针P3、P4和P1、P2的像恰在一直线上，移去圆形玻璃和大头针后，得到如图，根据图示可测出玻璃的折射率。 (1)结合作图写出此后的实验步骤； (2)根据你图中的标注，写出计算玻璃折射率的公式。,例 4,解题导思：(1)如何确定两次折射的法线？ (2)怎样确定折射光线？ (3)如何求圆形玻璃砖的折射率？,(2017北京卷)如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是 ( ) A红光 B黄光 C绿光 D紫光,类题演练 4 ,D,2年高考模拟,1(2017天津)明代学者方以智在阳燧倒影中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是 ( ) A若增大入射角i，则b光先消失 B在该三棱镜中a光波长小于b光 Ca光能发生偏振现象，b光不能发生 D若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低,D,大于,32018全国卷，34(2)如图，ABC是一直角三棱镜的横截面，A90，B60。一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。不计多次反射。 ()求出射光相对于D点的入射光的偏角； ()为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？,解析 ()光线在BC面上折射，由折射定律有sin i1nsin r1 式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2r2 式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsin i3sin r3 式中i3和r3分别是该光线在AB面上的