课堂高考物理大一轮361度全程复习课件：光的折射全反射.ppt

第三节光的折射全反射 答案 B 1 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13 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 紫光的偏折角最大 红光偏折角最小 3 各种色光的比较 2 玻璃砖对光路的控制两面平行的玻璃砖 出射光线和入射光线平行 且光线发生了侧移 如图13 3 4所示 3 三棱镜对光路的控制对光路的作用 1 光密三棱镜 光线两次折射均向底面偏折 偏折角为 如图13 3 5所示 2 光疏三棱镜 光线两次折射均向顶角偏折 3 全反射棱镜 等腰直角棱镜 如图13 3 6所示 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13 3 6甲 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13 3 6乙 入射光线和出射光线互相平行 2010 潍坊模拟 如图13 3 7所示 一束截面为圆形 半径为R 的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面 经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区 已知玻璃半球的半径为R 屏幕S至球心的距离为D D 3R 不考虑光的干涉和衍射 试问 1 在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色 2 若玻璃半球对 1 中色光的折射率为n 请你求出圆形亮区的最大半径 标准解答 1 由于紫光频率最大 折射率最大 偏折角最大 故最外侧为紫色 2 如图所示 紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E到亮区中心G的距离r就是所求最大半径 2 实验步骤 1 如图13 3 9所示 把白纸铺在木板上 2 在白纸上画一直线aa 作为界面 过aa 上的一点O画出界面的法线NN 并画一条线段AO作为入射光线 3 把长方形玻璃砖放在白纸上 并使其长边与aa 重合 再用直尺画出玻璃砖的另一边bb 4 在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1 P2 5 从玻璃砖bb 一侧透过玻璃砖观察大头针P1 P2的像 调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住 再在bb 一侧插上两枚大头针P3 P4 使P3能挡住P1 P2的像 P4能挡住P3本身及P1 P2的像 6 移去玻璃砖 在拔掉P1 P2 P3 P4的同时分别记下它们的位置 过P3 P4作直线O B交bb 于O 连接O O OO 就是玻璃砖内折射光线的方向 AON为入射角 O ON 为折射角 7 改变入射角 重复实验 2011 阜阳检测 一块玻璃砖有两个相互平行的表面 其中一个表面是镀银的 光线不能通过此表面 现要测定此玻璃的折射率 给定的器材还有 白纸 铅笔 大头针4枚 P1 P2 P3 P4 带有刻度的直角三角板 量角器 实验时 先将玻璃砖放到白纸上 使上述两个相互平行的表面与纸面垂直 在纸面上画出直线aa 和bb aa 表示镀银的玻璃表面 bb 表示另一表面 如图13 3 12所示 然后 在白纸上竖直插上两枚大头针P1 P2 位置如图 用P1 P2的连线表示入射光线 1 为了测量折射率 应如何正确使用大头针P3 P4 试在题图中标出P3 P4的位置 2 然后 移去玻璃砖与大头针 试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角 1与折射角 2 简要写出作图步骤 3 写出用 1 2表示的折射率公式为n 答案 见自主解答 光路的多次反射和折射问题 答案 见解析 1 2010 海口模拟 如图13 3 23所示 一细束红蓝复色光垂直于AB边射入直角三棱镜 在AC面上反射和折射分成两束细光束 其中一束细光束为单色光束 若用v1和v2分别表示红 蓝光在三棱镜内的速度 下列判断正确的是 A v1 v2单色光束为红色B v1 v2单色光束为蓝色C v1 v2单色光束为红色D v1 v2单色光束为蓝色 解析 红光折射率小于蓝光折射率 由折射率公式n c v知红光在同种介质中的速度较大 即v1 v2 由全反射公式sinC 1 n知红光折射率小临界角大 所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象 选C 答案 C 答案 AC 3 如图13 3 25所示 在平静的水面下有一点光源S 点光源距水面的距离为H 水对该光源发出的单色光的折射率为n 1 在水面上方可以看到一圆形的透光面 该圆的半径为 2 该单色光在真空中的波长为 0 该光在水中的波长为 4 据报道 2008年北京奥运会 光纤通信网覆盖所有奥运场馆 为各项比赛提供安全可靠的通信服务 光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输 如图13 3 26所示 一条圆柱形的光导纤维 长为L 它的玻璃芯的折射率为n1 外层材料的折射率为n2 光在空气中的传播速度为c 光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出 图中所标的 为全反射的临界角 则 1 n1 n2 填 或 2 光通过光缆的时间为 5 在用插针法做 测定玻璃砖的折射率 的实验中 甲 乙 丙三位同学在纸上画出的界面aa bb 与玻璃砖位置的关系分别如图13 3 27甲 乙 丙所示 其中甲 丙两同学用的是矩形玻璃砖 乙同学用的是梯形玻璃砖 他们的其他操作均正确 且均以aa bb 为界面画光路图 则 甲同学测得的折射率与真实值相比 填 偏大 偏小 或 不变 乙同学测得的折射率与真实值相比 填 偏大 偏小 或 不变 丙同学测得的折射率与真实值相比 答案 偏小不变可能偏大 可能偏小 也可能不变 6 如图13 3 28所示 玻璃砖的厚度为h 折射率为n 将其放于桌面的书上 透过玻璃砖从正上方观看桌上书中的字 字的像提高了多少 解析