高考物理大一轮复习第十三章选修3-43光的折射全反射课件.ppt

第十三章选修3 4 第3讲光的折射全反射 反射 入射 法线 法线 反射角 折射光线 入射光线 法线 法线 正弦 正弦 3 光路的可逆性 在光的折射和反射现象中 光路是 的 4 折射率 光从真空射入某种介质发生折射时 入射角的 与折射角的 之比 即为这种介质的绝对折射率 符号用 表示 同时折射率与光在真空中和在介质中的传播速度的关系为n 5 光疏介质和光密介质 折射率较 的介质称为光疏介质 折射率较 的介质称为光密介质 光疏介质和光密介质是 的 可逆 正弦 正弦 n 小 大 相对 6 全反射 光从 介质入射到 介质时 光线被全部 回原 介质的现象 7 光的色散 含有 颜色的光被分解为 光的现象 光的颜色有差异是因为 不同 同一介质对不同色光的折射率 七种单色光中 的折射率最小 的折射率最大 光密 光疏 反射 光密 多种 单色 波长 不同 红光 紫光 2 实验步骤 将白纸用图钉按在绘图板上 在白纸上画出一条直线aa 作为界面 线 过aa 上的一点O画出界面的法线NN 并画一条线段AO作为入射光线 把长方形玻璃砖放在白纸上 使它的长边跟aa 对齐 画出玻璃砖的另一边bb 在直线AO上竖直插上两枚大头针P1 P2 透过玻璃砖观察大头针P1 P2的像 调整视线方向 直到P2挡住P1的像 再在观察的这一侧插两枚大头针P3 P4 使P3挡住P1 P2的像 P4挡住P3及P1 P2的像 记下P3 P4的位置 移去大头针和玻璃砖 过P3 P4所在处作直线O B 与bb 交于O 直线O B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向 连接OO 入射角i AON 折射角r O ON 用量角器量出入射角和折射角 从三角函数表中查出它们的正弦值 把这些数据记录在自己设计的表格中 用上述方法分别求出不同入射角时的折射角 查出它们的正弦值 填入表格中 对折射定律的理解 典题演示1 2016 南通 扬州 泰州三模 如图所示 有一四棱镜ABCD B C 90 D 75 某同学想测量其折射率 他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光 从Q点射出时与AD面的夹角为30 Q点到BC面垂线的垂足为E P Q两点到E点的距离分别为a a 已知真空中光速为c 求 1 该棱镜材料的折射率n 2 激光从P点传播到Q点所需的时间t 对全反射条件的理解 典题演示2 2015 南通 连云港 扬州 淮安二模 如图所示 一半圆形玻璃砖半径R 18cm 可绕其圆心O在纸面内转动 M为一根光标尺 开始时玻璃砖的直径PQ与光标尺平行 一束激光从玻璃砖左侧垂直于PQ射到O点 在M上留下一光点O1 保持入射光方向不变 使玻璃砖绕O点逆时针缓慢转动 光点在标尺上移动 最终在距离O1点h 32cm处消失 已知O O1间的距离l 24cm 光在真空中传播速度c 3 0 108m s 求 1 玻璃砖的折射率n 答案 1 67 2 光点消失后 光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间t 答案 2 10 9s 如图所示 一束白光通过三棱镜后会分解成由红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫各色组成的光谱 注意 1 我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫光通过棱镜的偏向角 实验表明 白光色散时 红光的偏向角最小 紫光的偏向角最大 这说明玻璃对不同色光的折射率不同 紫光的折射率最大 红光的折射率最小 依次为n紫 n红 光的色散 典题演示3 2015 重庆卷 虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的 可用白光照射玻璃球来说明 两束平行白光照射到透明玻璃球后 在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带 光路如图所示 M N P Q点的颜色分别为 A 紫 红 红 紫B 红 紫 红 紫C 红 紫 紫 红D 紫 红 紫 红 A 解析 白光中的可见光部分从红到紫排列 对同一介质的折射率n紫 n红 由折射定律知紫光的折射角较小 由光路可知 紫光将到达M点和Q点 而红光到达N点和P点 故选A 测定玻璃的折射率 典题演示4 2016 南通 泰州 扬州 淮安二模 测定玻璃的折射率 取一块半圆形玻璃砖 O点为圆心 一束红色激光从左侧圆面对准圆心O进入玻璃砖 最初入射光线垂直于玻璃砖右侧平面 如图中实线所示 保持入射光方向和O点位置不变 让玻璃砖绕O点沿逆时针方向缓慢旋转 当转过 角时 图中虚线位置 折射光线消失 则玻璃对红光的折射率n 若换绿色激光重复上述实验 折射光线消失时 玻璃砖转过的角度 填 或 1 2016 南京 盐城 连云港二模 两束不同频率的平行单色光a b分别由水射入空气发生如图所示的折射现象 下列说法中正确的是 A 随着a b入射角度的逐渐增加 a先发生全反射B 水对a的折射率比水对b的折射率小C a b在水中的传播速度va vbD a b入射角为0 时 没有光线射入空气中 BC A 3 2016 四川卷 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n 如图甲所示 O是圆心 MN是法线 AO BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径 该同学测得多组入射角i和折射角r 作出sinisinr图象如图乙所示 则 A 光由A经O到B n 1 5B 光由B经O到A n 1 5C 光由A经O到B n 0 67D 光由B经O到A n 0 67 B 答案 d r 5 2016 扬州四模 如图所示 ABCD为一棱镜的横截面 A B 90 C 60 CD面为镀银的反射面 BC边长为L 一束单色光垂直AB面射入棱镜 从BC面中点P射出后垂直射到与水平方向成30 的光屏MN上 光在真空中速度为c 求 1 棱镜材料的折射率 2 光束在棱镜中传播的时间 6 2016 南京三模 如图所示 玻璃棱镜ABC可以看成是由ABE AEC两个直角三棱镜组成的 有关角度如图 一束频率为5 3 1014Hz的单色细光束从AB面入射 在棱镜中的折射光线如图中ab所示 ab与AB面的夹角 60 已知光在真空中的速度c 3 108m s 玻璃的折射率n 1 5 1 求光在棱镜中的波长 答案 3 77 10 7m 2 该束光能否从AC面射出 请通过计算说明 答案 不能说明略