高中光的折射 全反射.ppt

第3讲光的折射全反射 抓住三个考点 备选视频展台 突破三个考向 随堂基础演练 1 光的折射定律折射率2 全反射 光导纤维3 实验 测定玻璃的折射率 1 折射定律及折射率的理解与应用2 光的折射 全反射的综合应用3 测定玻璃的折射率 机械振动机械波光电磁波相对论简介备选多媒体展台1 用砂摆显示简谐运动的图像2 单摆3 单摆振动过程中的机械能守恒4 面波的衍射5 多普勒效应6 惠更斯原理7 全反射现象的演示8 光的干涉 杨氏干涉实验9 光的双缝干涉条纹的形成10 光的单缝衍射11 电磁振荡12 电磁振荡的图像13 同时的相对性14 长度的相对性15 时间间隔的相对性 01抓住三个考点 正比 两侧 1 2 01抓住三个考点 偏折大 频率 01抓住三个考点 1 玻璃三棱镜对光路的控制 如图所示 光线两次折射均向底面偏折 2 各种色光的比较 3 光路可逆在光的折射现象中 遵循光的折射定律 光路是可逆的 01抓住三个考点 1 全反射 1 定义 光从光密介质射入光疏介质 当入射角增大到某一角度时 折射光线将 只剩下反射光线的现象 2 条件 光从光密介质射向光疏介质 入射角 临界角 3 临界角 折射角等于90 时的入射角 若光从光密介质 折射率为n 射向真空或空气时 发生全反射的临界角为C 则sinC 介质的折射率越大 发生全反射的临界角越小 2 光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射 消失 大于等于 动画展示 全反射现象的演示 1 n 01抓住三个考点 思维驱动 2012 北京卷 14 一束单色光由空气射入玻璃 这束光的 A 速度变慢 波长变短B 速度不变 波长变短C 频率增高 波长变长D 频率不变 波长变长 解析 显隐 单色光由空气射入介质 速度变慢 波长变短 频率不变 思维驱动 01抓住三个考点 很多公园的水池底都装有彩灯 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 所以红光发生全反射的临界角较蓝光大 蓝光发生全反射时 红光不一定发生 故C正确 答案C 解析 显隐 在水的分界面上 蓝光的折射角比红光的折射角大 02突破三个考向 解析 显隐 光路解析图 1 光的折射问题的一般解题步骤 02突破三个考向 借题发挥 2 应注意的问题 1 根据折射定律和入射光线画出折射光线 找到入射角和折射角 要注意入射角 折射角是入射光线 折射光线与法线的夹角 2 应用公式n sin 1 sin 2时 一定要确定准哪个角在分子上 哪个角在分母上 3 注意在折射现象中 光路是可逆的 02突破三个考向 i r P 解析 显隐 R 2 02突破三个考向 典例2 2012 海南卷 18 一玻璃三棱镜 其横截面为等腰三角形 顶角 为锐角 折射率为 现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜 不考虑棱镜内部的反射 若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧 如图所示 且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出 则顶角 可在什么范围内取值 转解析 审题视角1 注意分析随投射到左侧面光线的入射角i减少 右侧面射出光线的方向变化 2 顶角为最大值时 垂直投射到左侧面的光线应在右侧面恰好发生全反射 i r 02突破三个考向 转原题 1 光的折射 全反射中的三个 一 一个规律 光的折射定律一个概念 折射率一个条件 全反射的条件2 解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题时 要抓住发生全反射的两个条件 一是光必须从光密介质射入光疏介质 二是入射角大于或等于临界角 利用好光路图中的临界光线 准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键 且在作光路图时尽量与实际相符 这样更有利于问题的分析 02突破三个考向 借题发挥 02突破三个考向 转解析 注意分析投射到玻璃柱上表面上的所有光线经玻璃柱折射后 落在AB曲面上产生的入射角的变化情况 此处光线恰发生全反射 02突破三个考向 转原题 01抓住三个考点 知识存盘 01抓住三个考点 01抓住三个考点 本栏内容结束 注意事项1 玻璃砖应选用厚度 宽度较大的 2 大头针要插得竖直 且间隔要大些 3 入射角不宜过大或过小 一般在15 75 之间 4 玻璃砖的折射面要画准 不能用玻璃砖界面代替直尺画界线 5 实验过程中 玻璃砖和白纸的相对位置不能改变 02突破三个考向 转解析 典例3 2012 浙江卷 21 在 测定玻璃的折射率 实验中 某同学经正确操作插好了4枚大头针 如图甲所示 1 在右图中画出完整的光路图 2 对你画出的光路图进行测量和计算 求得该玻璃砖的折射率n 保留三位有效数字 3 为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象 某同学做了两次实验 经正确操作插好了8枚大头针 如图乙所示 图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针 其对应出射光线上的2枚大头针是P3和 填 A 或 B 1 53 A 02突破三个考向 转原题 插针法测玻璃的折射率的记忆口诀铺纸画线定边缘 然后放上玻璃砖 两针决定入射光 两像四针成一线 去砖再做光路图 入射折射和法线 数据处理方法多 折射定律单位圆 实验测得折射率 减小误差是关键 02突破三个考向 借题发挥 02突破三个考向 变式跟踪3 某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验 先在白纸上放好圆柱形玻璃砖 在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2 然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察 调整视线使P1的像被P2的像挡住 接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3 P4 使P3挡住P1 P2的像 使P4挡住P3和P1 P2的像 在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示 1 在图上画出所需的光路 2 为了测量出玻璃砖的折射率 需要测量的物理量有 要求在图上标出 3 测出的折射率n i 入射角i和折射角r 转解析 02突破三个考向 转原题 解析 1 连接P1 P2并与玻璃砖相交 得到入射光线 再连接P3 P4并与玻璃砖相交 得到射出玻璃砖的光线 连接这两个交点得到光线在玻璃砖内的折射光线 如图所示 2 作