物理·2018屆高考金版學(xué)案第一輪總復(fù)習(xí)第1課時(shí)-光的折射-全反射

第1課時(shí)光的折射全反射第一頁第二頁，共30頁。第二頁第三頁，共30頁?？键c(diǎn)一折射定律及折射率的應(yīng)用1．對折射定律的理解(1)入射角、反射角和折射角是相對應(yīng)的光線與法線的夾角．(2)折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)決定，與入射角的大小無關(guān)．(3)光發(fā)生折射時(shí)，折射角不一定小于入射角．第三頁第四頁，共30頁。第四頁第五頁，共30頁。

【例1】

(2015·四川卷)直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖．a(chǎn)、b光相比(

)A．玻璃對a光的折射率較大B．玻璃對a光的臨界角較小C．b光在玻璃中的傳播速度較小D．b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短第五頁第六頁，共30頁。第六頁第七頁，共30頁。第七頁第八頁，共30頁。1．(多選)(2017·濟(jì)南模擬)空氣中懸浮著一顆球形小水珠，一縷陽光水平入射，如圖所示．n甲、n乙和n丙分別表示水對甲光、乙光和丙光的折射率．判斷以下表述正確的是(

)A．n甲＞n乙＞n丙B．波長λ的關(guān)系λ甲＜λ乙＜λ丙C．頻率ν的關(guān)系ν甲＜ν乙＜ν丙D．光由水珠出射到空氣的折射角關(guān)系θ甲＝θ乙＝θ丙第八頁第九頁，共30頁。解析：從空氣射入小水珠時(shí)，三種色光的入射角相同，甲光的折射角較大，說明其折射率最小，n甲<n乙<n丙，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；折射率小的，頻率小，波長長，所以λ甲>λ乙>λ丙，ν甲<ν乙<ν丙，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；光由水珠出射到空氣時(shí)的入射角等于光從空氣射入水珠時(shí)的折射角，根據(jù)折射定律，它們由水珠出射到空氣的折射角均等于光從空氣射入水珠時(shí)的入射角，所以θ甲＝θ乙＝θ丙，選項(xiàng)D正確．答案：CD第九頁第十頁，共30頁?？键c(diǎn)二全反射現(xiàn)象的理解與應(yīng)用1．在光的反射和全反射現(xiàn)象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的．2．當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射．當(dāng)折射角等于90°時(shí)，實(shí)際上就已經(jīng)沒有折射光了．第十頁第十一頁，共30頁。【例2】

(2016·邢臺模擬)如圖所示，一束截面為圓形(半徑為R)的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形彩色亮區(qū)，已知玻璃半球的半徑為R，屏幕S至球心的距離為d(d＞3R)，不考慮光的干涉和衍射，試問：(1)在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的最外側(cè)是什么顏色？(2)若玻璃半球?qū)?1)中色光的折射率為n，請你求出圓形亮區(qū)的最大半徑．第十一頁第十二頁，共30頁。解析：(1)由于紫光頻率最大，折射率最大，偏折角最大，故最外側(cè)為紫色．(2)如圖所示，紫光剛要發(fā)生全反射時(shí)的臨界光線射在屏幕S上的點(diǎn)D到亮區(qū)中心E的距離r就是所求的最大半徑，設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識知第十二頁第十三頁，共30頁。第十三頁第十四頁，共30頁。2．(2014·山東卷)如圖所示，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射．已知θ＝15°，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為.求：第十四頁第十五頁，共30頁。(1)入射角i；(2)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c，第十五頁第十六頁，共30頁。第十六頁第十七頁，共30頁。第十七頁第十八頁，共30頁?？键c(diǎn)三光的色散現(xiàn)象1．光的色散(1)現(xiàn)象：一束白光通過三棱鏡后在屏上會形成彩色光帶．(2)成因：棱鏡材料對不同色光的折射率不同，對紅光的折射率最小，紅光通過棱鏡后的偏折程度最小，對紫光的折射率最大，紫光通過棱鏡后的偏折程度最大，從而產(chǎn)生色散現(xiàn)象．第十八頁第十九頁，共30頁。2．各種色光的比較第十九頁第二十頁，共30頁。

【例3】

(2017·武漢模擬)一束白光從頂角為θ的一邊以較大的入射角i射入并通過三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，如圖所示，在入射角i逐漸減小到零的過程中，假如屏上的彩色光帶先后全部消失，則(

)A．紅光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，紅光最后消失C．紫光最先消失，黃光最后消失D．紅光最先消失，黃光最后消失第二十頁第二十一頁，共30頁。第二十一頁第二十二頁，共30頁。3．(2016·商丘模擬)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹．設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是()A．紫光、黃光、藍(lán)光和紅光B．紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C．紅光、藍(lán)光、黃光和紫光D．紅光、黃光、藍(lán)光和紫光第二十二頁第二十三頁，共30頁。解析：四種光線紅、黃、藍(lán)、紫的頻率為ν紅<ν黃<ν藍(lán)<ν紫，故其折射率n紅<n黃<n藍(lán)<n紫，因折射率大，光在折射時(shí)，偏折程度大，故太陽光經(jīng)水滴折射后，在水中傳播，從上到下依次為紅光、黃光、藍(lán)光、紫光，再由光的反射定律，結(jié)合傳播圖可知其反射后從上到下順序顛倒，因此出射光依次為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光，B正確，A、C、D均錯(cuò)．答案：B第二十三頁第二十四頁，共30頁。光路控制問題分析

方法技巧思維提升第二十四頁第二十五頁，共30頁。特別提醒：不同顏色的光的頻率不同，在同一種介質(zhì)中的折射率、光速也不同，發(fā)生全反射現(xiàn)象的臨界角也不同．[典例]一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示．玻璃的折射率為n＝(1)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？(2)一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置．第二十五頁第二十六頁，共30頁。第二十六頁第二十七頁，共30頁。解