湖南人教新课标高中总复习第1轮物理第12章第1讲光的折射全反射

1、,1高考对光学的考查在折射率、全反射现象的分析、光的干涉、衍射和偏振现象等知识点命题频率较高，其次是波长、波速和频率的关系，以及几何光学和物理光学的综合应用，常见的题型是选择题 2电磁振荡现象中，电容器发生充、放电时，电路中电流，电压变化及电容器上的电荷量变化的判断是一个难点，在高考试题中也出现多次,1几何光学除用实验法、公式法研究光学现象外，主要依据光路图运用几何知识来研究光现象用光路图可以形象、直观地展现光的传播过程、像及其成像范围以及光线的几何关系，所以光路图是解决几何光学问题的基础应熟练掌握光学规律、一些重要的思维方法(如假设物点、光路可逆)以及相关几何知识，正确画出光路图并利用其解答

2、相关问题,2几何光学的核心概念是折射率，光的本性的核心概念是频率通过这两个概念可联系光的折射现象(全反射现象、光的色散)、光的波动性(干涉、衍射)、电磁波(电磁振荡、无线电波、电磁波谱)等知识也可联系光速、波长、临界角等概念复习中可以将这两个概念以核心分类对比记忆,3在电磁振荡与电磁波学习中，以“知识应用”为主，探究电磁波与最新科技的联系，电磁振荡现象无疑是这部分的重点，必须掌握振荡特点，而电磁波的传播问题与新科技联系紧密，要注意这方面的知识应用问题,交替变化的电磁场由发生区向远处传播,电磁振荡和电磁波,光的折射 全反射,第1讲,1光的传播 光的直线传播是一个近似的规律当在同一种均匀介质中传播

3、时，光是沿直线传播的 2光的折射 折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,生活中的折射现象实例：在水面上看水里的物体，位置变浅；在水里看水面上的物体，位置变高；早晨日出时，看到的太阳实际还在地平线以下；在地面看到的星星位置比实际位置要高 在光的折射现象中光路是可逆的 3折射率 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角1的正弦跟折射角2的正弦之比n，叫做这种介质的折射率,4光密介质和光疏介质 两种介质相比较，折射率小的介质叫做光疏介质；折射率大的介质叫做光密介质 光密介质和光疏介质是相对的,5全反射 光从光密介质射入光

4、疏介质，在入射角增大到某一角度时，折射角达到90，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射 临界角C：临界角C是折射角等于90时的入射角，某种介质的临界角由sinC计算 全反射的条件：光由光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角C.,6光导纤维 光导纤维对光有传导作用，实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几m到100m左右，而且是由内芯和外套两层组成的，光线在内芯外套的界面上发生全反射，如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，这样的纤维就可以传递图像,1怎样用折射规律解释蜃景的成因和规律？ 解答：夏天，地表的空气密度随高度增加而增大，对光的折射率也随之

5、增大，从而形成一具有折射率梯度的空气层，当光线通过此空气层时，将发生偏转如图1211所示，设一束从远处景物A发出的光线射入空气层从下层 空气进入上层空气的入射 角不断增大，当增大到由 某两层空气的折射率决定 的临界角时，就会发生全反射,图1211,人在C处逆着光线看，可看到经全反射形成的倒立虚像；在B处逆着光线看，也可看到经折射形成的正立虚像 所以，若人在较高处，看到的蜃景是由折射形成的正立虚像；若人在较低处，看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立虚像,2视深与物体的位置、液体的折射率有什么关系？ 解答：若设水的折射率为n，水池的实际深度为h，垂直水面往下看，其视深h可由以下求得： 如图1212

6、所示，作出两条从水底光源S发出的光线的光路图，一条垂直射出水面，一条入射角很小(眼睛对光点的张角很小) 这两条折射光线的延长 线的交点就是由水面看 到的光源S的像S.由图 可见，像的深度变浅了,图1212,1光的直线传播及光的反射 例1：(2009全国)某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图1213所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是() A24m B32 m C40m D48m,图1213,解析：本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8m，第二个像是物体在右镜所成像的像，第三个像是第一个像在右镜中

7、的像在左镜中的像，距离物体为32m. 【答案】 B,变式训练1：1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下：选择两个距离已经精确测量过的山峰(距离为L)，在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜A的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中(如图1214所示),如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于( ),图1214,2光的折射 例2：如图

8、1215所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖，入射光束与玻璃砖上表面夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的 速度等于真空中的光速c.求： 光在玻璃砖中的传播速度v.,图1215,方法点拨：平行玻璃砖是光学中重要的器件，利用它能进行光的反射、折射、薄膜干涉与衍射等，所以平行玻璃砖因具有“多功能”而常成为高考命题的切入点，以考查学生的多种能力,变式训练2：某同学用如下方法测玻璃的折射率：先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出两侧界面MN、PQ(MNPQ面平行于桌面)，在玻璃砖的一侧用激光照射，在光源同侧且与

9、MN平行的光屏上得到两光点A、B，两光线位置如图1216所示测得入射光线与界面的夹角30，光屏上两光点之间的距离L3.0cm， 玻璃砖的厚度h2.0cm， 求玻璃砖的折射率,图1216,3全反射现象 例3：(2010重庆卷)如图1217所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45入射角射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出的 部分的弧长为(),A. R B. R C. R D. R,图1217,方法点拨：解决几何光学问题也要养成良好的习惯力学中强调受力分析，几何光学中强调光路图,变式训练3：如图1218所示，ABCD为同种材料构成的柱形透明体的横截面，其中ABD部分为等腰直角三角形，BCD部分为半圆形，一束单色平行光从真空垂直射到AB或AD面，