2012届高考物理第一轮复习光学学案

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/92012届高考物理第一轮复习光学学案第十六章光学1光学包括两大部分内容几何光学和物理光学几何光学是以光的直线传播为基础，研究光在介质中的传播规律；物理光学是研究光的本性及规律的学科2本章重点考查光的折射定律，折射率，临界角，光的干涉；其次考查余反射、光的衍射、光的偏振等基本规律、概念的理解和掌握，以及通过作光路图，结合几何关系的计算考查学生对基本规律的应用3从今年的考试要求来看，这一部分的试题难度会有所下降，因此对基本概念、规律的理解要透彻，尤其是一些常识性的知识点同时，要注意该部分内容与实际生产、生活的联系第一课时光的折射全反射【教学要求】1了解光的折射定律、理解光的折射率。2了解光的全反射现象、光的色散现象。【知识再现】一、光的折射与折射率精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/91定义光由一种介质射入另一种介质，在介面上光路发生改变的现象，叫光的折射2折射定律折射光线跟光线和在同一平面内，光线和光线分别位于的两侧，的正弦跟的正弦成比3折射率1折射率光从射入发生折射时，的正弦与的正弦之比，叫作这种介质的折射率2表达式或。二、全反射与临界角1全反射现象光从介质人射到介质的分界面上时，折射光线消失，光全部反射回介质的现象2临界角折射角等于900时的叫临界角3发生全反射的条件光由介质射向；入射角临界角4应用光导纤维（如图所示）三、棱镜与光的色散1棱镜光线照射到棱镜的一个侧面上时，经两个侧面折射后，出射光线向棱镜的偏折。物体经棱镜所成的虚像向方向偏移。2白光通过棱镜折射后会发生色散现象。单色光排列的顺精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/9序。光的色散表明白光是；同一介质对不同色光的，频率越高光的折射率越大。知识点一光的折射与折射率1折射率反映了材料折光性能的强弱，同一色光在同种介质中折射率相同。2折射率等于光线从真空斜射入介质，入射角正弦与折射角正弦的比值，3折射率等于光在真空中的速度与在介质中的速度之比，NC/V4任何材料的折射率都大于1。思考入入射角为00，折射角也是00，折射光线没有偏折就不是折射现象吗【应用1】（徐州市2008高三摸底考试）如图所示，某透明液体深1M，一束与水平面成300角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求该液体的折射率；进入液面的光线经多长时间可以照到底面。导示因为入射角折射角所以精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/9光在液体中传播的速度时位移M速度M/S所以S知识点二全反射和临界角1光疏介质和光密介质两种介质比较，折射率小的介质叫介质，折射率大的介质叫介质；“光疏”和“光密”具有相对性。2全反射现象光从介质入射到介质的分界面上时，当入射角增大到一定程度时，光全部反射回介质，这一现象叫全反射现象。3临界角折射角等于时的叫做临界角。用C表示，。4发生全反射的条件（1）光从介质入射到介质；（2）入射角临界角。【应用2】在一个圆形轻木塞的中心插上一根大头针，然后把它倒放在水面上，调节针插入的深度，使观察者不论在什么位置都刚好不能看到水下的大头针，如图所示，量出针露出的长度为D，木塞得半径为R，求水的折射率。导示当调节针插入的深度后，使观察者不论在什么位置都刚好不能看到水下的大头针时，表明此时A点发出的光线发生了全反射。如图所示，从A点发出的光到达B点恰好以临界角C入射，因此SINC1/N，在AOB中TANCR/D，精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/9而，所以N处理这类问题通常是先画出临界几何光路图，再用折射定律，全反射的知识求解。知识点三棱镜对光路作用与光的色散1三棱镜对光线的作用光密三棱镜当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向底面偏折。思考光疏三棱镜对光路的特点全反射棱镜（等腰直角棱镜）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。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。三棱镜成像当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入，从另一侧面射出时，逆着出射光线可以看到物体的虚像。2光的色散由于各种色光的折射率不同，因此一细束复色光经三棱镜折射后将发生色散现象。白光通过三棱镜，要发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大偏折角从小到大的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、紫结论从红到紫的方向有精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/9（1）同一介质对不同色光的折射率逐渐增大（2）在同一介质中不同色光的传播速度逐渐减小（3）光的频率逐渐增大（4）在真空中的波长逐渐减小（5）光子的能量逐渐增大【应用3】（江苏九校2007年第二次联考试卷）如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为D的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（）A紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽导示紫光的频率比红光大，故三棱镜对紫光的折射率比对红光大，通过三棱镜后紫光偏离入射方向的角度大，当光屏离三棱镜的距离适当时，紫光既可以在红光的上面，也可以在红光的下面故选CD类型一折射率及全反射的综合应用【例1】一个横截面为半圆形的光学元件，其材料的折射率精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/9为N，一束平行光以45的入射角射向其上表面，如图所示。求在图中标出入射光能从其半圆面上射出的范围。导示如图所示，由折射定率定义N，可得300，从圆心O射入的光线到达半圆周上的C点时，入射角为00，因此一定有光线射出。从C点向左右两边移动，射到半圆周上的光线的入射角都将逐渐增大。当入射角增大到临界角时，光线发生全反射，不再能够从该元件射出。由SIN01/N，求出临界角为0450。设光线射到C点左边某一点A时刚好有入射角0450，从图中可以看出AOD中600，所以750；同理设光线射到C点右边某一点B时刚好有入射角0450，从图中可以看出BOE中的150。只有以上得到的A、B两点间的圆弧上，才有光线射出。AB弧的度数是900。（1）对射到圆弧上的光线，一定要做出过该点的半径，因为该半径就是法线。有了法线，入射角、折射角就都好分析了。（2）通过这道题体会一下作图和计算的关系做有关折射、全反射的题目，必须尽量准确地作图，同时利用几何关系进行计算。类型二视深问题【例2】如图所示，一个物点位于折射率为N的媒质中H0深处，证明当在媒质界面正上方观察时，物体的视深为精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/9HH0/N。导示根据光路可逆和折射定律N一般瞳孔的线度D23毫米，因此I和R都非常小，则SINITGI,SINRTGR。故有N即HH0/N。思考如何证明视高1（连云港市2007届高三年级第三次调研）如图所示，为一块建筑用幕墙玻璃的剖面图，在其上建立直角坐标系XOY，设该玻璃的折射率沿Y轴正方向均匀发生变化。现有一单色A从原点O以某一入射角由空气射入该玻璃内部，且单色光A在该材料内部的传播路径如图中实线所示。则玻璃的折射率沿Y轴正方向发生变化的情况是（）A折射率沿Y轴正方向均匀减小B折射率沿Y轴正方向均匀增大C折射率沿Y轴正方向先均匀减小后均匀增大D折射率沿Y轴正方向先均匀增大后均匀减小25（广州市重点中学2008高三质检）如图从点光源S发出的一细束白光以入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的AB间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是（）AA侧是红光，B是紫光精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/9B在真空中A光的波长小于B光的波长C三棱镜对A光的折射率大于对B光的折射率D三棱镜中A光的