第56讲光的折射定律全反射

1、.第56讲光的折射定律全反射考情剖析考察内容考纲要求考察年份考察详情才能要求光的折射定律折射率、光的全反射光导纤维14年T12B3计算，考察了光的折射定律的应用15年T12B3计算，考察了光的折射定律的应用17年T12B3计算，考察了光的折射定律的应用,理解知识整合一、反射定律光从一种介质射到两种介质的分界面时发生反射，反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角二、光的折射1折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于_两侧，入射角i的正弦跟折射角的正弦成正比，即_常数折射率在光的折射现象中，光路是可逆的2折射率：光从真空射入

2、某种_发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做介质的折射率，即n.1某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即_2任何介质的折射率均大于_3折射率较大的介质称为_介质，折射率较小的介质称为_介质三、光的色散复色光在介质中由于_不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散一束白光通过三棱镜后产生色散在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是_不同色光在介质中的速度是不同的，红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产

3、生色散现象如图说明：1白光为复色光2同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越_红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，频率最大的是_，折射率最大的是_3不同色光在同一介质中传播速度不同红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，在同一介质中，光速最大的是_四、全反射1发生全反射的条件1光从光密介质射向光疏介质；2入射角大于或等于临界角2临界角1在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角2临界角C的计算：当光线由某种折射率为n的介质射入真空或空气时，sinC.3全反射现象的应用1在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进展分析解释例如，草叶上的露珠在阳光

4、照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很亮堂，等等2光导纤维是全反射的实际应用光纤传输信息，要求光纤内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射光纤通信的主要优点是容量大方法技巧考点1对折射定律和折射率的理解1对折射定律的理解1注意光线偏折的方向：假如光线从折射率n1小的介质射向折射率n2大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大减小折射角也会增大减小；假如光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大减小折射角也会增大减小2折射光路是可逆的，假如让光线逆着原来的折射光线射到界面上

5、，光线就会逆着原来的入射光线发生折射，定律中的公式就变为，式中1、2分别为此时的入射角和折射角2对折射率的理解1折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中传播速度v之比，即n，单色光在折射率较大的介质中光速较小2折射率n是反映介质光学性质的物理量，虽然折射率的定义式：n，但它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关【典型例题1】16年南京三模如下图，半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA边射入介质，折射光线平行于OB且恰好射向M不考虑反射光线，光在真空中的传播速度

6、为c求：1从M处射出的光线与OM的夹角；2光在介质中的传播时间1.如下图为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出A60°，求：1棱镜材料的折射率n；2光在棱镜中的传播速度v真空中光速为c考点2对全反射条件的理解全反射条件：1光由光密介质射向光疏介质；2入射角大于或等于临界角临界角C表示式：由折射定律知，光由某介质射向真空或空气时，假设刚好发生全反射，那么n.【典型例题2】如下图，一半圆形玻璃砖半径R18 cm，可绕其圆心O在纸面内转动，M为一根光标尺，开场时玻璃砖的直径PQ与光标尺平行，一束激光从玻璃砖左侧垂直于PQ射到O点，在M上留下一光点O1.保持

7、入射光方向不变，使玻璃砖绕O点逆时针缓慢转动，光点在标尺上挪动，最终在间隔 O1点h32 cm处消失O、O1间的间隔 l24 cm，光在真空中传播速度c3.0×108 m/s.求：1玻璃砖的折射率n；2光点消失后，光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间t.2.17年南通一模如下图，一段圆柱形光导纤维长L20 cm，圆形截面内芯直径d4.0 cm，内芯的折射率n11.73，外套的折射率n21.41.光从光导纤维的左端中心以入射角160°射入，经屡次全反射后从右端面射出，不考虑光在右端面的反射求：1光线从空气进入光导纤维的折射角2；2光在光导纤维中发生全反射的次数N.考点3光的色散

8、如下图，一束白光通过三棱镜后会分解成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色组成的光谱注意：我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫光通过棱镜的偏向角，实验说明，白光色散时，红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大，这说明玻璃对不同色光的折射率不同，紫光的折射率最大，红光的折射率最小【典型例题3】如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，那么 Aa<b，na>nb Ba>b，na<nb Ca<b，na<nb Da>b，na>nb3.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的

9、，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，那么它们可能依次是 A紫光、黄光、蓝光和红光 B紫光、蓝光、黄光和红光 C红光、蓝光、黄光和紫光 D红光、黄光、蓝光和紫光当堂检测1.如下图，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，那么第1题图 A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B小球所发的光能从水面任何区域射出 C小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大2水中某一深处有一点光源S，可以发出a、b两种单色光，其由水中射出水面的光路如下图关于这两种单色光性质的比较，以下判断正确的选项是

10、 Aa光的频率比b光的小 Ba光的折射率比b光的大 Ca光在水中的传播速度比b光的小 Da光在水中的波长比b光的小第2题图第3题图3如下图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射该棱镜材料的折射率为 A. B. C. D.417年南通三模如下图，在程度桌面上倒立着一个透明圆锥，底面是半径r0.24 m的圆，圆锥轴线与桌面垂直，过轴线的竖直截面是等腰三角形，底角30°.有一束光线从距轴线a0.15 m处垂直于圆锥底面入射，透过圆锥后在程度桌面上形成一个小光点透明圆锥介质的折射率n1.

11、73，真空中光速c3.0×108 m/s.求：1光在圆锥中传播的时间t；2桌面上光点到圆锥顶点O间的间隔 l.第4题图517年江苏高考人的眼球可简化为如下图的模型，折射率一样、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点取球体的折射率为，且DR，求光线的会聚角示意图未按比例画出第5题图y第56讲光的折射定律全反射知识整合根底自测二、1.法线2.介质1n213光密光疏三、折射率复色光2大紫光紫光3红光方法技巧·典型例题1· 160°2【解析】1n60°22xcos30°Rvt.

12、3;变式训练1· 12c【解析】1由题意可得光在玻璃中的折射角为30°所以，n2根据n得 vc.·典型例题2·11.6722×109s【解析】1发生全反射光阴路如答图，tan全反射临界角C玻璃的折射率n1.672光在玻璃中传播的速度v全反射光阴穿过玻璃砖的时间t2×109s·变式训练2·130°23次【解析】1由折射定律有n1代入数据得230°2由几何关系有N1代入数据得N3.4取N3次·典型例题3·B【解析】由图可知，a、b两束光通过三棱镜后，发生色散，b的折射较明显，所以

13、三棱镜对b光的折射率较大又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以b的频率大于a的频率由Cv可知频率越大的光，波长越小所以B正确·变式训练3·B【解析】由折射图像可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由vf可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光当堂检测1D【解析】发光小球沿程度方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C错误；根据n，光在水中的传播速度较小，选项D正确2A【解析】据图知，a、b两束光的入射光相等，b光的折射角大于a光的折射角，根据折射定律可得出a光的折射率小于b光的折射率，那么a光的频率小于b光的频率，由cf那么知a光的波长大于b光的波长，由v知，a光在水中的传播速度大故A正确，BCD错误3D【解析】光线沿平行于BC边的方向射到AB边上，第一次折射时入射角为45°，射到AC边刚好发生全反射根据全反射公式sinC，在AC边上的入射角为临界角C，根据几何关系，第一次折射时的折射角为90°C，根据折射定律为n，联立两式可以计算可得n，所以D项正确；ABC项错误413.0×