2019届高考物理一轮复习第13章机械振动与机械波光电磁波与相对论第3讲光的折射全反射课件新人教版.pptx

机械振动与机械波光电磁波与相对论 第十三章 第3讲光的折射全反射 知识梳理自测 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 光的折射定律折射率 改变 2 折射定律 1 内容 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 入射角的正弦与折射角的正弦 2 表达式 n12 式中n12是比例常数 3 在光的折射现象中 光路是 的 同一平面 两侧 成正比 可逆 入射角 折射角 光学 频率 大于 1 全反射 观察如图折射光路 将空格填充 全反射光的色散 光密 光疏 大于或等于 反射光 折射角 2 光的色散 1 色散现象 白光通过三棱镜会形成 七种色光组成的彩色光谱 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 紫光折射得更明显些 当它们射出另一个界面时 紫光的折射角 红光的偏折角 由红到紫 不同 最大 最小 CD 解析 介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量 由介质本身和光的频率共同决定 与入射角 折射角无关 故选项A B均错 由于真空中的光速是一个定值 故n与v成反比是正确的 选项C正确 由于v f 当f一定时 v与 成正比 又n与v成反比 故n与 也成反比 选项D正确 BD A 解析 光从玻璃砖射向空气时 如果入射角大于临界角 则发生全反射 如果入射角小于临界角 则在界面处既有反射光线 又有折射光线 但折射角应大于入射角 选项A正确 选项C错误 当光从空气射入玻璃砖时 在界面处既有反射光线 又有折射光线 且入射角大于折射角 选项B D错误 C 核心考点突破 折射定律的理解与应用 2 本质理解 折射率由介质本身性质决定 与入射角的大小无关 折射率与介质的密度没有关系 光密介质不是指密度大的介质 光疏介质不是指密度小的介质 3 特性理解 折射率的大小不仅与介质本身有关 还与光的频率有关 同一种介质中 频率越大的色光折射率越大 传播速度越小 同一种色光 在不同介质中虽然波速 波长不同 但频率相同 2 平行玻璃砖 三棱镜和圆柱体 球 对光路的控制 1 此玻璃的折射率 2 光在玻璃球内的传播时间 解题导思 1 如何确定玻璃体内的折射光线和反射光线 2 如何确定玻璃体的折射率 3 如何求光在玻璃球内的传播时间 解析 1 作出光线在玻璃球内光路图 A C是折射点 B是反射点 OD平行于入射光线 由几何知识得 AOD COD 60 则由几何关系得 OAB 30 1 作出放上透明体后的光路示意图 标出P 点的位置 2 求透明体厚度为多大 结果保留两位有效数字 3 求光在透明体里传播的时间为多长 答案 1 如图所示 2 1 5cm 3 2 10 10s 类题演练1 解析 1 光路图如图所示 1 求解光的折射 全反射问题的四点提醒 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 光的反射和全反射现象 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时 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 光的折射 全反射的综合应用 类题演练2 ABD 1 光的色散成因棱镜对不同色光的折射率不同 对红光的折射率最小 红光的偏折程度最小 对紫光的折射率最大 紫光的偏折程度最大 从而产生色散现象 色散现象 2 各种色光的比较 ABE E 若光线PO在纸面内绕O点逆时针旋转 90 则光线OB可能消失 光线OA绕O点顺时针旋转 类题演练3 ABD A 用同一双缝干涉实验装置分别以a b光做实验 a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B a比b更容易发生衍射现象C 在水中a光的速度比b光的速度小D 在水中a光的临界角大于b光的临界角E 若a光与b光以相同入射角从水中射向空气 在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光 1 插针法测定玻璃的折射率 实验 测定玻璃的折射率 2 注意事项 实验时 应尽可能将大头针竖直插在纸上 且P1和P2之间 P3和P4之间 P2与O P3与O 之间距离要稍大一些 入射角 1不宜太大 接近90 也不宜太小 接近0 太大时反射光较强 出射光较弱 太小时入射角 折射角测量的相对误差较大 操作时 手不能触摸玻璃砖的光学面 更不能把玻璃砖界面当尺子画界线 实验过程中 玻璃砖与白纸的相对位置不能改变 2 数据处理的三种方法 1 单位圆法 以入射点O为圆心 以一定长度R为半径画圆 交入射光线OA于E点 交折射光线OO 于E 点 过E作NN 的垂线EH 过E 作NN 的垂线E H 如图所示 1 结合作图写出此后的实验步骤 2 根据你图中的标注 写出计算玻璃折射率的公式 解题导思 1 如何确定两次折射的法线 2 怎样确定折射光线 3 如何求圆形玻璃砖的折射率 过P1 P2作直线和圆相交于A点 过P3 P4两点作直线和圆相交于B点 分别过A点及B点作两次折射的法线OA及OB 用量角器测出入射角 1和折射角