高考物理人教第14章第1讲光的折射全反射①知识研习

1、1通过实验，理解光的折射定律 2测定材料的折射率 3认识光的全反射现象初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用认识光纤技术对经济社会生活的重大影响 4观察光的干涉、衍射和偏振现象知道产生干涉、衍射现象的条件会用双缝干涉测定光的波长 5了解激光的特性和应用会用激光观察全息照相,近年来高考试题多是从分析、确定光线的传播方向，通过画光路图、利用折射定律进行计算等方式来考查对基本规律的理解和掌握情况，在考试大纲中，“光的折射定律”是光学中唯一的一个级考点 为了便于学习，可将光学大体分为两部分：一是光的折射定律和全反射，二是光的干涉、衍射和偏振第一部分是考查的重点，体现了用数学方法解决物理问

2、题的能力，重点培养利用折射定律分析几何光路的能力,1光的折射 (1)光的折射现象：光从一种介质进入另一种介质， 发生改变的现象 (2)折射定律：折射光线与入射光线、法线在 ，折射光线与入射光线分别位于 的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成 数学表达式： 常数,传播方向,同一平面内,法线,正比,真空,2全反射 (1)光密介质和光疏介质 (2)全反射：光照射到两种介质的交界面上时，光线 被反射回原介质的现象 (3)出现全反射的条件： 光线由介质射向 介质,全部,光密,光疏,大于,3光的色散 白光经三棱镜后，分解为几种颜色的光，这种现象称光的色散色散现象表示白光是一种 ,混合光,(即时巩固解析为教师

3、用书独有) 考点一对折射率的理解 (1)含义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折得厉害，反之偏折得弱,(4)光路可逆性：在折射现象中，光路仍然可逆 (5)光的色散：白光通过三棱镜会发生色散，形成由红到紫各色光组成的彩色光谱，其中红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大这是由于介质对不同色光的折射率不同引起的,【案例1】如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出已知入射角为i，A与O相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d.,由已知条件及式得r30. 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图甲所示,甲,如果入射光线在法线的左侧，

4、光路图如图乙所示设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角 乙,【答案】见解析,【技巧提示】(1)分析光的全反射问题，关键是根据临界条件画出恰好发生全反射的光路图，再利用几何知识分析边角关系，比较其他光线是否发生全反射 (2)从能量角度分析，一般反射在反射面上光的能量有损失，而全反射在反射面上损失的光的能量非常少,【案例2】(2010山东理综)如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出 (1)求该玻璃棒的折射率 (2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_

5、(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射,【即时巩固2】如图所示，abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)，则(),A使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，则红光首先射出ab面 B使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，则紫光首先射出ab面 C使入射光按图中的逆时针方向逐渐偏转，则红光首先射出ab面 D使入射光按图中的逆时针方向逐渐偏转，则紫光首先射出ab面,【解析】当入射光按顺时针方向逐渐偏转时，进入棱镜中的折射光线也按顺时针方向逐渐偏转，它再射到ab面上时的入射角将逐渐变小，减小到临界角以下时，从ab面上就会有光线射出不同的色光的频率不同，折射率也不同，从而临界角也不同，其中红光的频率最小，折射率也最小，临界角最大在入射光按顺时针方向逐