2019-2020年高三物理《全反射 光的色散》导学案.DOC

2019-2020年高三物理全反射 光的色散导学案【学习目标】1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质，理解光的全反射。2.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。3.知道全反射棱镜、光导纤维及其应用。4.知道棱镜折射能产生色散，认识对同一介质，不同颜色的光折射率不同。【学习重点和难点】1.全反射条件，临界角概念及应用。2.临界条件时的光路图及解题。【使用说明及学法指导】本学案包括全反射、光的色散两节课的内容。建议第一课时认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二、三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【文本研读案】一、知识点一、全反射1.光疏介质和光密介质光疏介质:两种介质中_较小的介质叫做光疏介质。光密介质:两种介质中_较大的介质叫做光密介质。2.全反射：（1）概念：当光从_介质进入_介质时,由于_大于_，当_增大到某一角度时,折射角等于_,此时,折射光完全消失，入射光全部反回原来的介质中,这种现象叫做全反射。（2）发生全反射的条件：a.光从_进入_。b._大于或等于_。3.临界角：（1)定义：光从_射向_时,折射角等于_时的_，叫做临界角。用字母_表示。（2）当光由光密介质射入光疏介质时：若入射角iC，则不发生全反射，既有反射现象又有折射形象。若入射角iC，则发生全反射形象。（3）临界角的计算：由于临界角C是折射角等于_时的入射角，根据折射定律n=_,可得：n=_=_。4.全反射的应用（1）光导纤维：原理：光在_中传播时发生_。构造特点：双层，内芯材料的折射率比外套材料的折射率_。优点：容量大、衰减小、抗干扰能力强。应用：光纤通信、医用胃镜等。（2）全反射棱镜（参照课本17页）：截面为_三角形的棱镜。当光_于它的任意一个界面射入后，都会在其内部发生_。二、知识点二、光的色散1.光谱：含有多种颜色的光叫做_光，被分解后各种色光按其_的大小有序排列,形成光谱。按_高低排列，自然界中的七种可见光是_。2.光的色散现象：复色光在介质中由于_不同而被分解为_的现象。3.折射时光的色散（1）一束光线射入棱镜经_折射后，出射光将向它的横截面的_边偏折。物理学中把入射光和出射光的夹角叫偏向角，表示光线的偏折程度。（2）白光通过棱镜发生折射时，_光的偏向角最小，_光的偏向角最大，这说明透光物体对频率不同的光的折射率不一样，频率越小，折射率越_。（3）在同一种介质中，不同频率的光波传播速度_，频率越小，波速越_。【课内探究案】1.探究一、光从玻璃射中向空气时，不断增大入射角时，可观察到哪些变化？观察发现：折射角_入射角；入射角增大，折射角_；折射光线变_，反射光线变_； _光线先达到90度，_消失，此时只剩下_光线。总结：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，_光线就会消失，只剩下_光线的现象叫全反射。2.探究二、（xx山东高考）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MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。求该玻璃棒的折射率。若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时能否发生全反射。4.探究四、一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，请通过作光路图说明，在入射光的角度i逐渐减小的过程中，光屏上的彩色条纹光带先消失红光还是紫光。iABC【当堂检测案】1.下述现象哪些是由于全反射造成的：A露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下格外明亮。B口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，当他们喜出望外地奔向那潭池水时，池水却总是可望而不可及。单色光b a O C用光导纤维传输光信号、图象信号。D雨后出现的彩虹。2. 如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出。以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从ab面射出。则该玻璃砖的折射率为：A B C D4如上右图所示，一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，则A玻璃对a光的折射率较大 Ba光在玻璃中传播的速度较大Cb光的频率较大 Da光的频率较大5.（xx全国高考）如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到ab边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为A. B.C. D.6.一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是由圆心O点沿OP方向射出，如图所示，则A. AO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间短 B. AO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间长C. BO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间长 D. BO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间短7.如图所示，用临界角为42的玻璃制成的棱镜ABC，放在空气中，B=15，C=90，一束光垂直AC侧面入射，请用作图方法求出光线在棱镜内可以发生全反射的次数为多少？