第3课时-3.光路控制与平行板玻璃砖模型

第3课时光的折射、全反射

类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形横截面是圆对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向特别提醒:不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同．考点三光路控制问题分析①通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折②如果三棱镜的顶角超过临界角，光线第二次折射时将发生全反射。αα【例3】“B超”可用于探测人体内脏的病变状况．如图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图．超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为sinθ1/sinθ2＝v1/v2(式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度)，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同．已知v2＝0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角是i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为(

)Dγ[拓展题组]1．

如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等．(i)求三棱镜的折射率；(ii)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)没有60°60°γγφ＝2(θ1－θ2)＝32°θ1θ2θ1θ2φ【例4】如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光(

)A．红光在玻璃中传播速度比蓝光大B．从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光C．从a、b两点射出的单色光不平行D．从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BCABD考点四平行板玻璃砖模型的分析试画光路并证明？等效1.如图所示为两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中，下列说法中正确的是(

)A．1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D．只能是4、6中的某一条B[变式题组]等效未知透明介质三种可能2.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃砖后，其光路如图所示，下列说法正确的是(

)A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．单色光1垂直通过玻璃砖所需的时间小于单色光2垂直通过玻璃

砖所需的时间D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空

气的全反射临界角AD3.频率不同的两束单色光以相同的入射角θ从同一点射入一厚度为d的玻璃砖后，其光路如图所示，已知玻璃砖对两种单色光的折射率分别为n1和n2(n1＞n2)求：两束单色光通过玻璃砖