湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 折射与全反射（A班）新人教版.doc

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 折射与全反射（a班）新人教版最大，波长最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角c最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。例1. .如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的o点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，入射解为45（相应的折射角为24），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过o点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示，则 a光束1转过15 b光束1转过30c光束2转过的角度小于15 d光束2转过的角度大于15ab水（注意在近轴条件下的近似运算技巧：）例2.发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图。现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示紫光成的像的长度，则 al1l2l2l0 cl2l1l0 dl2l1l0全反射的条件：（1）光由光密介质入射到光疏介质（2）入射角大于全反射临界角c (c=)4.光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。例3：如图所示，一条长度为l=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以= 45的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。求：该激光在光导纤维中的速度v是多大？该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？5.棱镜一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。（若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。）由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大）思考：若棱镜的横截面为等腰三角形，一束光线入射到其腰上，偏折角与入射角、出射角有何几何关系？abm例4. 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，下列说法中正确的是 a.n1n2，a为红光，b为蓝光 b.n1n2，a为红光，b为蓝光 d.n1n2，a为蓝光，b为红光 6.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。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o（右图1）或180o（右图2）。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。例5.如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是 a.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射b.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射c.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射d.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射 7.玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：射出光线和入射光线平行；各种色光在第一次入射后就发生色散；射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。（插针法）例6如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜abc，两者的ac面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束o垂直于ab面入射，在图示的出射光线中a1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能b4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能c7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能12d只能是4、6中的某一条例7.如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足 a.折射率必须大于 b.折射率必须小于c.折射率可取大于1的任意值 d.无论折射率是多大都不可能 巩固训练1. 如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为j，一细光束以入射角q从p点射入，qj .已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b板后，a传播方向相对于入射光方向向左偏转j角b传播方向相对于入射光方向向右偏转j角c红光在蓝光的左边 d红光在蓝光的右边2.如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面，最终都从a b玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光a的折射率较小，那么下列说法中正确的有 a.进入玻璃砖后两束光仍然是平行的b.从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行c.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了d.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同3两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为、，已知，用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则ab cd4. 图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从o点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线a从ab面射出 b从ac面射出c从bc面射出，且与bc面斜交 d从bc面射出，且与bc面垂直5为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则视场角是aarcsin barcsin carcsin darcsin yaxoab y xo yxo yxo yxo6. 如图所示，ab为一块透明的光学材料左侧的端面。建立直角坐标系如图，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小。现有一束单色光a从原点o以某一入射角由空气射入该材料内部，则该光线在该材料内部可能的光路是下图中的哪一个 a. b. c. d. 7. 过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为r的球，球心到入射光线的垂直距离为水的折射率为 （1）在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图（2）求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度9.如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为，照明灯到池底的距离为。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口。（）试求当液面高为时，池底的光斑到出液口的距离x。（）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率v x 。参考答案：1. d 2. d 3. b 4. bd 5. b 6. d 7. （1）光路如图（）所示 （2）（）（1）21（1）（1）8. (1) (2)反馈落实用密度为d、电阻率为、横截面积为a的薄金属条制成边长为l的闭合正方形框。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为b。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（