高考物理总复习（高考备考导航+基础要点整合+解题素能培养+考点核心突破+训练高效提能）11.3 光的折射 全反射课件.ppt

第三节光的折射全反射 一 光的折射和折射率 知识梳理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 2 折射定律 1 内容 如图11 3 1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两侧 入射角的正弦与折射角的正弦成比 改变 同一平面 正 图11 3 1 可逆 光学性质 1 自主检测1 如图11 3 2所示 光在真空和介质的界面mn上发生偏折 那么下列说法正确的是a 光是从真空射向介质b 介质的折射率为1 73c 光在介质中的传播速度为图11 3 21 73 108m sd 反射光线与折射光线成60 角 答案bc 二 全反射和光的色散现象 知识梳理1 全反射 1 发生全反射的条件 光线从介质射向介质 入射角临界角 3 应用 全反射棱镜 光导纤维 大于等于 光密 光疏 90 2 光的色散 1 色散现象 白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱 如图11 3 3所示 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不同 就是说紫光偏折得更明显些 当它们射到另一个界面时 光的偏折角最大 光的偏折角最小 图11 3 3 紫 红 3 光的色散现象说明 白光为复色光 同一介质对不同色光的折射率不同 频率越大的色光折射率 不同色光在同一介质中的传播速度不同 波长越短 波速 4 棱镜 含义 截面是的玻璃仪器 可以使光发生色散 白光的色散表明各色光在同一介质中的 不同 三棱镜对光线的作用 改变光的传播方向 使复色光发生色散 越大 越慢 三角形 折射率 自主检测2 很多公园的水池底都装有彩光 当一细束由红 蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时 关于光在水面可能发生的反射和折射现象 下列光路图中正确的是 解析红光 蓝光都要发生反射 红光的折射率较小 所以蓝光发生全反射的临界角较红光小 蓝光发生全反射时 红光不一定发生 故c正确 答案c 考点一折射定律 折射率的理解及应用 一半圆柱形透明物体横截面如图11 3 4所示 底面aob镀银 图中粗线 o表示半圆截面的圆心 一束光线在横截面内从m点入射 经过ab面反射后从n点射出 已知光线在m点的入射角为30 moa 60 nob 30 求 1 光线在m点的折射角 2 透明物体的折射率 图11 3 4 解析 1 如图 透明物体内部的光路为折线mpn q m点相对于底面ef对称 q p和n三点共线 设在m点处 光的入射角为i 折射角为r omq pnf 根据题意有 30 由几何关系得 pno pqo r 于是 r 60 且 r 由 式得r 15 规律总结光的折射问题的规范求解 1 一般解题步骤 根据题意准确作出光路图 注意作准法线 利用数学知识找到入射角和折射角 利用折射定律列方程 突破训练 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 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 全反射的综合问题 图11 3 6 1 求光线第一次射出棱镜时 出射光线的方向 2 第一次的出射点距c cm 突破训练 图11 3 7 答案b 各种色光的比较 考点三光的色散问题 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹 设水滴是球形的 图11 3 8中的圆代表水滴过球心的截面 入射光线在过此截面的平面内 a b c d代表四条不同颜色的出射光线 则它们可能依次是a 紫光 黄光 蓝光和红光b 紫光 蓝光 黄光和红光c 红光 蓝光 黄光和紫光d 红光 黄光 蓝光和紫光 图11 3 8 解析 作出a b c d四条光线第一次折射时的法线 可知其折射率大小关系为na nb nc nd 则它们可能依次是紫光 蓝光 黄光和红光 所以本题只有选项b正确 答案 b 3 某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律 他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内 在其左上方竖直放置一个很大的光屏p 让一复色光束sa射向玻璃砖的圆心o后 有两束单色光a和b射向光屏p 如图11 3 9所示 他们根据实验现象提出了以下四个猜想 你认为正确的是 突破训练 图11 3 9 a 单色光a的波长小于单色光b的波长b 在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度c 单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间d 当光束sa绕圆心o逆时针转动过程中 在光屏p上最早消失的是a光 答案b 随堂演练 1 2013 福建理综 一束由红 紫两色光组成的复色光 从空气斜射向玻璃三棱镜 下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是答案b 2 2013 天津理综 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图11 3 10所示 o点为圆心 oo 为直径mn的垂线 足够大的光屏pq紧靠玻璃砖右侧且垂直于mn 由a b两种单色光组成的一束光沿半径方向射向o点 入射光线与oo 夹角 较小时 光屏nq区域出现两个光斑 逐渐增大 角 当 时 光屏nq区域a光的光斑消失 继续增大 角 当 时 光屏nq区域b光的光斑消失 则 图11 3 10 3 2014 四川省成都市第二次诊断 如图11 3 11所示 真空中有一均匀玻璃球 虚线cd过球心o 两束单色光 分别由玻璃球表面上的a b两点折射进入玻璃球 从d点射出 从e点射出 图中未画出离开玻璃球后的出射光线 平行于cd且三线共面 aoc boc 60 则 图11 3 11 答案ac 4 2013 江苏 图11 3 12为单反照相