第一节 光的折射和全反射公开课 (2).ppt

光 光 光 高考第一轮复习 光学部分 温州三中林为塘 你们能从图中发现有哪些光的现象 第一讲光的折射 1 光的折射定律 折射光线与入射光线 法线处于同一平面内 折射光线与入射光线分别位于法线两侧 入射角的正弦与折射角的正弦成正比 a o 折射光线 入射光线 反射光线 i改变 r也随之改变 i增大 r增大 i减小 r减小 折射现象中光路可逆 1 物理意义 表示介质折射光的本领大小的物理量 2 折射率n 光从真空射入某种介质发生折射的时候 入射角的正弦sini 与折射角的正弦sinr之比值n叫做这种介质的折射率 2 折射率大小的决定因素 介质 光源 频率 3 光在其它介质中的速度v c n 式中n为介质的折射率 n 1 故v c 注意 a 介质的折射率是反映介质光学性质的物理量 它的大小由介质本身决定 同时光的频率越高 折射率越大 而与入射角 折射角的大小无关 b 某一频率的光在不同介质中传播时 频率不变但折射率不同 所以光速不同 波长也不同 与机械波相同 不同频率的光在同一介质中传播时 折射率不同 所以光速不同 波长也不同 与机械波的区别 频率越高 折射率越大 2005年理综全国卷 一束复色光由空气射向玻璃 发生折射而分成a b两束单色光 其传播方向如图所示 设玻璃对a b的折射率分别为na和nb a b在玻璃中的传播速度分别为va和vb 则有 na nbb navbd va vb ad 3 常见的几种折射 红光的n最小 紫光的n最大 n a b 平行且侧移 光线偏向底边 3 常见的几种折射 入射角等于出射角 1 一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖 经折射分成两束单色光a b 已知a光的折射率小于b光的折射率 图中哪个光路图可能是正确的 2 图表示一束复色光通过三棱镜的光路图 其中正确的是 b d 3 图表示一束单色光通过半圆形玻璃砖的光路图 其中正确的是 ab 用本节课的知识和经验来解释实际问题 筷子为什么变弯了 筷子弯折之谜 空气 水 a a 界面 从空气中看物体 物体比实际的深度要浅 温馨提示 练习 斜插入水中的筷子与竖直方向成45 角 由空气中向下观察 看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为 则 a 45 b 45 c 45d 条件不足 无法判断 b 水中的鱼看岸上的树 树变高还是变矮 空气 水 界面 a a 从水中看水面上的物体 物体比实际的高度要高 温馨提示 练习 关于岸上的人和水中的鱼 下列说法中正确的是 a 人看到的是鱼的实像 位置比实际位置浅些b 人看到的是鱼的虚像 位置比实际位置浅些c 鱼看到的是人的实像 位置偏低些d 鱼看到的是人的虚像 位置偏高些 bd 思考题 站在地平线上的人看到的日出 是太阳的真实位置吗 练习 假设地球表面不存在大气层 那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比 a 将提前b 将延后c 在某些地区将提前 在另一些地区将延后d 不变 b 本节课的主要内容 光的折射 折射定律 折射率n 定义 从真空到介质 意义 介质使光偏折程度 光路可逆 现象解释 作光路图分析 课后思考 一折射率为n的玻璃板 厚度为h 当光线以入射角i射到该板上表面时 出射光线会发生怎样的现象 h n d a b c 思考 侧移距离d与哪些因素有关 如图所示 平行玻璃板的厚度为d 折射率为n 光线ao以入射角i射到平行玻璃板的一个界面上 1 画出光路图 2 证明出射光线与入射光线平行 3 计算出射光线相对入射光线的侧移量 解 1 作光路图 如图 2 证明略 3 计算侧移量的大小 由几何关系可得 oo sin i r i r d 2 1 a o o 变式 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 两束光都保持和入射时平行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 bd 二 全反射 2 临界角 sinc 3 应用 光导纤维 注意 1 临界角的含义 折射角为90 时的入射角 2 规律 一旦发生全反射 即符合光的反射定律 2 在医学上 光导纤维可以制成内窥镜 用来检查人体胃 肠 气管等器官的内部 内窥镜有两组光导纤维 一组用来把光输送到人体内部 另一组用来进行观察 光在光导纤维中的传输利用了 a 光的折射b 光的衍射c 光的干涉d 光的全反射 1 光导纤维的结构如图 其内芯和外套材料不同 光在内芯中传播 以下关于光导纤维的说法正确的是 a 内芯的折射率比外套大 光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射b 内芯的折射率比外套小 光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射c 内芯的折射率比外套小 光传播时在内芯与外套的界面上发生折射d 内芯的折射率与外套的相同 外套的材料有韧性 可以起保护作用 a d 能作出光路图来分析观察到的现象吗 温馨提示 沙漠蜃景 沙漠里的行人常看到远处物体的倒景 以为前方有水源而奔向前去 为什么总是可望而不可及 1 一束光从空气射向折射率n 的某种玻璃的表面 如图所示 i代表入射角 则 a 当i 45 时会发生全反射现象b 无论入射角多大 折射角r都不会超过45 c 欲使折射角30 应以45 的角度入射d 以上结论都错 c 2 在桌面上有一倒立的玻璃圆锥 其顶点恰好与桌面接触 圆锥的轴 图中虚线 与桌面垂直 过轴线的截面为等边三角形 如图所示 有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上 光束的中心轴与圆锥的轴重合 已知玻璃的折射率为1 5 则光束在桌面上形成的光斑半径为 a rb 1 5rc 2rd 2 5r c 3 omn为玻璃等腰