高考物理一轮复习 第12章第1单元 光的折射、全反射课件 新人教版

第十二章光学第十二章光学 一、光的折射一、光的折射1折射现象折射现象光从一种介质进入另一种介质时，在介面上光路发生光从一种介质进入另一种介质时，在介面上光路发生 的现象的现象2折射定律折射定律折射光线、入射光线和法线在折射光线、入射光线和法线在 内；折射光线、入射光线分别位内；折射光线、入射光线分别位于于 的两侧；入射角的正弦和折射角正弦之比是一个常数，即的两侧；入射角的正弦和折射角正弦之比是一个常数，即 .改变改变同一平面同一平面法线法线3折射率折射率(1)定义：光从定义：光从 射入射入 发生折射时，入射角发生折射时，入射角1的正弦与的正弦与折射角折射角2的的 之比，叫做这种介质的折射率之比，叫做这种介质的折射率(2)表达式：表达式：n .(3)决定因素：由介质本身及光的决定因素：由介质本身及光的 共同决定，与入射角、折射角的共同决定，与入射角、折射角的大小大小 ，与介质的密度，与介质的密度 (4)折射率与光速的关系折射率与光速的关系介质的折射率等于光在介质的折射率等于光在 中的速度与在中的速度与在 中的速度之比，即中的速度之比，即n .(5)光疏介质与光密介质光疏介质与光密介质两种介质相比较，折射率大的介质叫两种介质相比较，折射率大的介质叫 介质，折射率小的介质叫介质，折射率小的介质叫 介质介质真空真空某种介质某种介质正弦正弦无关无关频率频率无关无关真空真空该介质该介质光密光密光疏光疏二、全反射二、全反射1定义定义光从光从 射向射向 ，当入射角增大到某一角度时，当入射角增大到某一角度时， 光光线将消失，只剩下线将消失，只剩下 光线的现象光线的现象2条件条件(1)光从光从 介质射向介质射向 介质；介质；(2)入射角入射角 临界角临界角3临界角临界角指折射角等于指折射角等于 时的入射角若光从光密介质时的入射角若光从光密介质(折射率为折射率为n)射向真空射向真空或空气时，发生全反射的临界角为或空气时，发生全反射的临界角为C，则，则sin C .光密介质光密介质光疏介质光疏介质折射折射反射反射光密光密光疏光疏大于等于大于等于901很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，如图所示的中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，如图所示的光路图中正确的是光路图中正确的是()解析：解析：红、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生红、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C正确正确答案：答案：C答案：答案：(1)2.1108 m/s(2)2.7108 s 答案：答案：1.6 m2.6 m. 对折射定律和折射率的理解及应用对折射定律和折射率的理解及应用 (1)折射率与介质的密度没关系，光密介质不是指密度大的介质折射率与介质的密度没关系，光密介质不是指密度大的介质(2)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小思路点拨思路点拨本题涉及两次折射现象，解答本题应先由几何知识确定入射本题涉及两次折射现象，解答本题应先由几何知识确定入射角大小，再由折射定律完成运算角大小，再由折射定律完成运算 答案答案60 1.一个大游泳池，池底是水平面，池中水深一个大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2 m，有一，有一直杆竖直立于池底，浸入水中部分直杆竖直立于池底，浸入水中部分BC恰为杆长恰为杆长AC的的1/2.太阳光以与水平方向成太阳光以与水平方向成37角射在水面上，如图所示，角射在水面上，如图所示，测得杆在池底的影长是测得杆在池底的影长是2.5 m求水的折射率求水的折射率 (sin 370.6，cos 370.8)答案：答案：1.33 对全反射现象的理解和应用对全反射现象的理解和应用 1在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的的2光线射向两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，光线射向两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生全反射，不发生折射折射角等于但在全反射现象中，只发生全反射，不发生折射折射角等于90时，实时，实际上就已经没有折射光线了际上就已经没有折射光线了3光导纤维：简称光导纤维：简称“光纤光纤”，它是非常细的特制玻璃丝，它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米直径在几微米到一百微米之间到一百微米之间)，由内芯和外套两层组成内芯的折射率比外套大，光在，由内芯和外套两层组成内芯的折射率比外套大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面上发生全反射光纤通信就是利用了内芯中传播时，在内芯与外套的界面上发生全反射光纤通信就是利用了全反射原理全反射原理例例2如图，一透明半圆柱体折射率为如图，一透明半圆柱体折射率为n2，半径为半径为R、长为、长为L，一平行光束从半圆柱体的，一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出求该部分柱面的面积求该部分柱面的面积S.思路点拨思路点拨光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射现象，要先光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射现象，要先通过计算求出临界角，再进行计算通过计算求出临界角，再进行计算2(2010年高考山东理综年高考山东理综)如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中如图所示，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，端面的中点垂直射入，恰好能在弧面恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直上发生全反射，然后垂直PQ端面射出端面射出(1)求该玻璃棒的折射率求该玻璃棒的折射率(2)若将入射光向若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面端平移，当第一次射到弧面EF上时上时_(填填“能能”“”“不能不能”或或“无法确定能否无法确定能否”)发生全反射发生全反射1(2011年高考福建理综年高考福建理综)如图，半圆形玻璃砖置于光屏如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方一的左下方一束白光沿半径方向从束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带若入射点由上呈现七色光带若入射点由A向向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A减弱，紫光减弱，紫光B减弱，红光减弱，红光C增强，紫光增强，紫光 D增强，红光增强，红光答案：答案：C 答案：答案：C 3(2011年高考山东理综年高考山东理综)如图所示，扇形如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截为透明柱状介质的横截面，圆心角面，圆心角AOB60.一束平行于角平分线一束平行于角平分线OM面的单色光由面的单色光由OA面射面射入介质，经入介质，经OA面折射的光线恰平行于面面折射的光线恰平行于面OB.求介质的折射率求介质的折射率折射光线中恰好射到折射光线中恰好射到M点的光线点的光线_(填填“能能”或或“不能不能”)发生发生全反射全反射4(2011年高考课标全国卷年高考课标全国卷)一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银镀银(图中粗线图中粗线)，O表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从M点点入射，经过入射，经过AB面反射后从面反射后从N点射出已知光线在点射出已知光线在M点的入射角为点的入射角为30，MOA60，NOB30.求：求：(1)光线在光线在M点的折射角；点的折射角；(2)透明物体的折射率透明物体的折射率本小节结束本小节结束请按请按ESC键返回键返回