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文档简介

光射到一个界面上时会发生反射现象和折射现象 这需要用到反射定律与折射定律 尤其是应用折射定律和折射率进行综合分析计算时 首先要正确地画出光路图 并注意折射率的大小和光路的对应性 然后再从光路图中找出解题所需的几何关系 最终再利用光学规律和数学知识进行求解 一 光的反射定律 折射定律与折射率的综合问题 图1 答案23 1cm 借题发挥审清题意 规范 准确地画出光路图是解决几何光学问题的前提和关键 从光路图上找准入射角和与其对应的折射角 找准几何关系 必要时可应用光路可逆原理辅助 2011 山东理综 37 如图2所示 扇形aob为透明柱状介质的横截面 圆心角 aob 60 一束平行于角平分线om的单色光由oa射入介质 经oa折射的光线恰平行于ob 求介质的折射率 典例2 图2 折射光线中恰好射到m点的光线 填 能 或 不能 发生全反射 解析依题意作出光路图 由几何知识可知 入射角i 60 折射角r 30 根据折射定律得 原理 利用水面的反射成像和水的折射成像 方法 如图3所示 在一盛满水的烧杯中 紧挨杯口竖直插一直尺 在直尺的对面观察水面 能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像 若从点p看到直尺在水下最低点的刻度b的像b 折射成像 恰好跟直尺在水面上刻度a的像a 反射成像 重合 读出ac bc的长 量出 二 测水的折射率的方法 成像法 图3 原理 光的折射定律 方法 如图4所示 取一方木板 在板上画出互相垂直的两条线ab mn 从它们的交点o处画直线op 使 pon 45 在直线op上p q两点垂直插两枚大头针 把木板放入水中 使ab与水面相 插针法 图3 视深法 图5 原理 全反射现象 方法 在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠 如图6所示 在水面上观察 看到一圆的发光面 量出发光面直径d及水深h 则水的折射率 全反射法 图6 将直角坐标和等腰直角棱镜abo如图7所示放置 腰长为16cm 为了测棱镜这种物质的折射率 从ob边d点注视a棱 发现a棱的像位于c点 在d c两点插上大头针 取走棱镜 若d c两点的位置坐标分别为 0 12 和 9 0 由此可求棱镜的折射率为多少 专题小练 图7 1 解析求折射率只要准确地画出a点的入射光线和折射光线 由几何知识求出入射角 折射角即可 由题意作出其光路图如图所示 由图可知 图8表示两平面平行玻璃砖的截面图 一束平行于cd边的单色光入射到ac界面上 a b是其中的两条平行光线 光线a在玻璃砖中的光路已 2 图8 解析由反射定律 折射定律及几何知识可得光路如图所示 答案见解析图 给出 画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图 并标出出射光线与界面法线的夹角 如图9所示 一透明半圆柱体折
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