高考物理一轮总复习 专题十二 第3讲 光的折射 全反射课件 新人教版.ppt

第3讲光的折射全反射 1 折射定律 折射 入射 两侧 正比 1 内容 光线与 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 入射角的正弦与折射角的正弦成 2 表达式 n12 式中n12是比例常数 一 折射定律折射率 2 折射率 1 定义 光从 射入某种介质 的正弦与 折射角的正弦之比 叫做介质的折射率 2 定义式 n 折射率由介质本身的 和光的 决定 3 计算式 n 因v c 故任何介质的折射率总 1 4 意义 反映了介质的 折射率大 说明光 从真空射入到该介质时 反之偏折小 5 光密介质和光疏介质 两种介质相比较 折射率大的为 光密介质 折射率小的为光疏介质 入射角 真空 光学性质 频率 大于 偏折大 光学特性 基础检测 1 2014年新课标卷 一厚度为h的大平板玻璃水平放置 其下表面贴有一半径为r的圆形发光面 在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片 圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上 已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线 不考虑反射 求平板玻璃的折射率 图D52 二 全反射 1 定义 光从 介质射入光疏介质 当 增大到某一角度时 折射光线将 只剩下 的现象 2 条件 光从 介质射向光疏介质 入射角 临界角 3 临界角 折射角等于90 时的入射角 若光从光密介质 折射率为n 射向真空或空气时 发生全反射的临界角为C 则sinC 介质的折射率越 发生全反射的临界角越 4 应用 光导纤维 光密 入射角 消失 反射光线 光密 大于或等于 大 小 基础检测 图12 3 1 图D53 考点1折射定律及折射率的应用 重点归纳 平行玻璃砖 三棱镜和圆柱体 球 对光线的控制作用 典例剖析 例1 2013年海南卷 如图12 3 2所示 三棱镜的横截面为直角三角形ABC A 30 AC平行于光屏MN 与光屏的距离为L 棱镜对红光的折射率为n1 对紫光的折射率为n2 一束很细的白光由棱镜的侧面A B垂直射入 直接到达A C面并射出 画出光路示意图 并标出红光和紫光射在光屏上的位置 求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离 图12 3 2 思维点拨 光的颜色是由光的频率决定的 同一种介质对不同频率的光的折射率不同 光的频率越大 则折射率越大 解 光路如图12 3 3所示 图12 3 3 红光和紫光在AC面的入射角相同 设为i 折射角分别为r1和r2 它们射到屏上的位置离O点的距离分别为d1和d2 由折射角定律得 备考策略 解决光的折射问题的思路 1 根据题意画出正确的光路图 2 利用几何关系确定光路中的边 角关系 要注意入射角 折射角均以法线为标准 3 利用折射定律 折射率公式求解 注意 在折射现象中 光路是可逆的 考点练透 1 2014年北京卷 以往 已知材料的折射率都为正值 n 0 现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料 其折射率可以为负值 n 0 称为负折射率材料 位于空气中的这类材料 入射 角i与折射角r依然满足 sinisinr n 但是折射光线与入射光线位 于法线的同一侧 此时折射角取负值 现空气中有一上下表面平行的负折射率材料 一束电磁波从其上表面射入 下表面射出 若该材料对此电磁波的折射率n 1 下列各图中正确反 映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是 答案 B 考点2全反射 重点归纳 求解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 典例剖析 例2 2013年新课标卷 如图12 3 4所示为一光导纤维 可简化为一长玻璃丝 的示意图 玻璃丝长为L 折射率为n AB代表端面 已知光在真空中的传播速度为c 图12 3 4 1 为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面 求光 线在端面AB上的入射角应满足的条件 2 求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长 时间 思维点拨 光由AB面进入玻璃丝发生折射 由玻璃丝进入空气时 如果满足入射角大于或等于临界角 则发生全反射 否则再次折射 要求光在玻璃丝中的时间 画出光路图 结合几何关系 求出光在玻璃丝中传播的距离即可求得 图12 3 5 考点练透 图12 3 6 图D54 图D55