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,考点一 折射定律及折射率的应用,考点二 光的全反射现象的理解与应用,考点三 测定玻璃的折射率,考 点,高三物理一轮复习,第十二章 机械振动 机械波 光 电磁波与相对论,第3节 光的折射 全反射,1(对折射率的理解)关于折射率，下列说法正确的是( ),介质的折射率n由介质本身及光的频率决定，与入射角、折射角无关，A、B错误；光在不同介质中光速不同，这正是光发生折射的原因，n与v成反比，C正确；光是一种电磁波，,解析,答案,基础自测,C,D同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成正比,基础自测,解析,2(光的折射全反射现象的认识)(2014 高考福建卷)如图所示，一束光由空气射向 半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的 圆心，下图能正确描述其光路的是( ),当光线从空气射向半圆柱体玻璃砖时，光线一定会进入玻璃砖，B错误当光线从半圆柱体玻璃砖射向空气时，可能发生全发射，A正确当发生折射时，由折射定律可知，玻璃中光线与法线的夹角小于空气中光线与法线的夹角，C、D错误,基础自测,解析,答案,图片显/隐,A,3. (折射率的计算) 如右图所示，一束 单色光射入一玻璃 球体，入射角为60， 已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行，此玻璃的折射率为( ),基础自测,解析,答案,C,基础自测,答案,D,A屏上c处是紫光 B屏上d处是红光 C屏上b处是紫光 D屏上a处是红光,在白光的七种色光里红光波长最长，经过三棱镜后，偏折程度最小，故射到屏上a点应为红光，d处为紫光，D正确,基础自测,解析,一、光的折射与折射率 1折射 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象 2折射定律(如图) (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在 同一平面内，折射光线与入射光线分别位 于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的 正弦成_ 式中n12是比例常数 (3)在光的折射现象中，光路是_的,教材梳理,正比,可逆,3折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时， _的正弦与_的正弦的比值 (2)物理意义：折射率仅反映介质的_特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小,教材梳理,频率,大于,入射角,折射角,光学,4光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率_的介质 (2)光疏介质：折射率_的介质 二、全反射和光的色散现象 1全反射 (1)条件：光从_介质射入_介质 入射角_临界角 (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光,教材梳理,较大,较小,光密,光疏,(3)临界角：折射角等于90时的入射角，用C表示，sin C_ (4)应用：全反射棱镜 光导纤维，如图,教材梳理,2光的色散 (1)色散现象 白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光 组成的彩色光谱，如图 (2)成因 由于n红n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小,教材梳理,1折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关 2折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质 3同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小,考点一 折射定律及折射率的应用,考点阐释,题组设计,解析,答案,图片显/隐,考点一 折射定律及折射率的应用,2(2015陕西工大附中适应考)如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A30，它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，在距AC边d处有一与AC平行的光屏，现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜,题组设计,解析,考点一 折射定律及折射率的应用,(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度之比为多少？ (2)若两种色光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点的距离,题组设计,解析,答案,考点一 折射定律及折射率的应用,应用光的折射定律解题的一般思路 (1)根据入射角、折射角及反射角之间的关系作出比较完整的光路图 (2)充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等 (3)注意在折射现象中，光路是可逆的,规律总结,考点一 折射定律及折射率的应用,1对全反射现象的四点提醒 (1)光密介质和光疏介质是相对而言的同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质 (2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象 (3)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 (4)当光射到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，只发生反射，不发生折射,考点二 光的全反射现象的理解与应用,考点阐释,2全反射的有关现象及应用 (1)海水中浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等都与光的全反射有关 (2)光导纤维 结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质； 原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射,考点阐释,考点二 光的全反射现象的理解与应用,1(2014高考重庆卷) 打磨某剖面如图所示 的宝石时，必须将OP、 OQ边与轴线的夹角 切磨在12的范围 内，才能使从MN边垂直入射的光线， 在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如 图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列 判断正确的是( ),题组设计,解析,答案,D,考点二 光的全反射现象的理解与应用,A若2，光线一定在OP边发生全反射 B若2，光线会从OQ边射出 C若1，光线会从OP边射出 D若1，光线会在OP边发生全反射,题组设计,解析,考点二 光的全反射现象的理解与应用,(1)在O点左侧，设从E点 射入的光线进入玻璃砖后 在上表面的入射角恰好等 于全反射的临界角，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射,题组设计,解析,考点二 光的全反射现象的理解与应用,(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？,题组设计,解析,考点二 光的全反射现象的理解与应用,题组设计,解析,答案,考点二 光的全反射现象的理解与应用,解决全反射问题的一般方法 (1)确定光是从光密介质进入光疏介质 (3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射 (4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图 (5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题,规律总结,考点二 光的全反射现象的理解与应用,1实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线OB，确定出O点，画出折射光线OO，然后测量出角1和2，代入公式计算玻璃的折射率 2实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖 3实验过程： (1)铺白纸、画线,考点三 测定玻璃的折射率,考点阐释,方法总结,如图所示，将白纸用图钉按在平木板上， 先在白纸上画出一条直线aa作为界面，过 aa上的一点O画出界面的法线MN，并画一 条线段AO作为入射光线 把玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa 对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb. (2)插针与测量 在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置,考点阐释,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb于O，连接OO即为折射光线，入射角1AOM，折射角2OON. 用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中 改变入射角1，重复实验步骤，列表记录相关测量数据,考点阐释,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,5注意事项 (1)玻璃砖应选用厚度、宽度较大的 (2)大头针要插得竖直，且间隔要大些 (3)入射角不宜过大或过小，一般在1575之间 (4)玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线 (5)实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变,考点阐释,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,1在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示,题组设计,解析,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,(1)在下图中画出完整的光路图； (2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n_(保留三位有效数字)；,(3)光路图如图，光线经两边沿相互平行的玻璃砖，出射光线平行于入射光线，即MNP4B. P1P2光线从棱镜右边侧面射出向底边偏折，如图P3A，所以填A.,题组设计,解析,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_(填“A”或“B”),(1)如图所示 (2)1.53(说明：0.03范围内都可) (3)A,题组设计,答案,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,2.如右图所示，某 同学用插针法测定 一半圆形玻璃砖的 折射率在平铺的 白纸上垂直纸面插 大头针P1、P2确定 入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折,题组设计,解析,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点 (1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_，则玻璃砖的折射率可表示为_ (2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_(填“偏大”、“偏小”或“不变”),题组设计,解析,答案,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,求折射率的四种方法 (2)图象法：改变不同的入射角1，测出不同的折射角2，作sin 1sin 2图象，如图所示，其斜率就是玻璃的折射率,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,方法总结,考点三 测定玻璃的折射率,本节课的重点在于光的折射定律的理解及折射现象与全反射现象的综合应用，学习中要掌握“三个一”“两个确定” 1光的折射、全反射中的三个“一” 一个规律：光的折射定律 一个概念：折射率 一个条件：全反射的条件 2光的折射、全反射中的“两个确定” (1)确定全反射现象是否发生 (2)确定全反射现象中的临界光线,名师微点拨,
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