高考一輪復(fù)習(xí)通用版14-3光的折射全反射課件

第3講光的折射全反射必備知識(shí)·自主排查

發(fā)生改變同一平面法線折射角可逆3．折射率(1)定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的________與折射角的________的比值．(2)定義式：n＝________．(3)物理意義：折射率n反映介質(zhì)的光學(xué)特性，不能說n與sinθ1成正比，與sinθ2成反比，n由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的________決定．正弦正弦

頻率二、全反射光導(dǎo)纖維1．光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)折射率大小光速小大相對(duì)性若n甲>n乙，則甲是________介質(zhì)若n甲<n乙，則甲是________介質(zhì)光密光疏

消失大于等于

3．光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的原理是利用光的全反射(如圖)．生活情境1.(1)漁民叉魚時(shí)，由于光的折射，不是正對(duì)著看到的魚去叉，而是對(duì)著所看到魚的下方叉．(

)(2)落山的太陽看上去正好在地平線上，但實(shí)際上太陽已處于地平線以下，觀察者的視覺誤差大小取決于當(dāng)?shù)卮髿獾臓顩r．造成這種現(xiàn)象的原因是光的折射．(

)(3)光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射．(

)√√√教材拓展2.[人教版選修3－4P48T1改編](多選)一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，下圖中能正確描述其光路的是(

)答案：ACE關(guān)鍵能力·分層突破

例1.[2021·湖南卷，節(jié)選]我國(guó)古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到光沿直線傳播．身高1.6m的人站在水平地面上，其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個(gè)圓柱形孔洞，直徑為1.0cm、深度為1.4cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半．此時(shí)，由于孔洞深度過大，使得成像不完整，如圖所示．現(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質(zhì)，不考慮光在透明介質(zhì)中的反射．(1)若該人通過小孔能成完整的像，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？(2)若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？

答案：1∶3

答案：1.43m

1.2m

考點(diǎn)二光的全反射求解全反射問題的四點(diǎn)提醒：(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)而言的．同一種介質(zhì)，相對(duì)于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)．(2)如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，則無論入射角多大，都不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象．(3)在全反射現(xiàn)象中，遵循光的反射定律，光路均是可逆的．(4)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．

命題分析試題情境屬于基礎(chǔ)性題目，以脈沖激光展寬器為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問題情境必備知識(shí)考查折射定律、全反射等知識(shí)關(guān)鍵能力考查理解能力、推理論證能力．應(yīng)用折射定律和全反射定律解決實(shí)際問題學(xué)科素養(yǎng)考查物理觀念、科學(xué)推理．要求考生理解折射定律并得到不同頻率的光經(jīng)同一介質(zhì)后偏折角度不同

跟進(jìn)訓(xùn)練3.如圖所示，容器中裝有某種透明液體，深度為h.容器底部有一個(gè)點(diǎn)狀復(fù)色光源S，光源S可發(fā)出兩種不同頻率的單色光．液面上形成同心圓形光斑Ⅰ、Ⅱ，測(cè)得光斑Ⅰ的直徑為d1，光斑Ⅱ的直徑為d2，透明液體對(duì)光斑Ⅱ這種單色光比光斑Ⅰ這種單色光的折射率________；光斑Ⅱ這種單色光在液體中的傳播速度比光斑Ⅰ這種單色光在液體中的傳播速度____．(均選填“大”或“小”)小大

考點(diǎn)三光的色散現(xiàn)象1．光的色散及成因(1)含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象稱為光的色散．(2)含有多種顏色的光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，由于介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同，各種色光的偏折程度不同，所以產(chǎn)生光的色散．2．各種色光的比較分析顏色紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率ν低→高同一介質(zhì)中的折射率小→大同一介質(zhì)中的速度大→小同一介質(zhì)中的臨界角大→小跟進(jìn)訓(xùn)練5.(多選)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚平行玻璃磚，單色光1、2在玻璃磚中折射角分別為30°和60°，其光路如圖所示，下列說法正確的是(

)A．射出折射光線1和2一定是平行光B．單色光1的波長(zhǎng)大于單色光2的波長(zhǎng)C.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度D．圖中單色光1、2通過玻璃磚所需的時(shí)間相等E．單色光1從玻璃射到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃射到空氣的全反射臨界角答案：ADE

6.(多選)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(duì)稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖所示，a、b光相比(

)A．玻璃對(duì)a光的折射率較小B．玻璃對(duì)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E．b光在玻璃中的傳播時(shí)間較長(zhǎng)答案：ACE

7．如圖所示，有兩束細(xì)單色光p、q射向置于空氣中的三棱鏡表面，此時(shí)三棱鏡的右側(cè)表面只有一束光線射出(不考慮反射的情境)，則兩束光在三棱鏡中的傳播速率vp________vq(填“>”“＝”或“<”)，若一束光為黃光，一束光為紅光，則________是紅光(填“p”或“q”)．

>p考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)：測(cè)定玻璃的折射率1．基本原理與操作裝置及器材操作要領(lǐng)(1)劃線：在白紙上畫直線aa′作為界面，過aa′上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN′，并畫一條線段AO作為入射光線．(2)放玻璃磚：把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上，使其長(zhǎng)邊與aa′重合，再用直尺畫出玻璃磚的另一邊bb′.(3)插針：實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與O′之間距離要稍大一些．(4)入射角：θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)．(5)光學(xué)面：操作時(shí)手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，也不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線．(6)位置：實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變．

(2)誤差分析①入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差，故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些．②入射角和折射角的測(cè)量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測(cè)量的相對(duì)誤差．例3.在“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針，如圖甲所示．(1)在下圖中畫出完整的光路圖．(2)對(duì)你畫出的光路圖進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，求得該玻璃磚的折射率n＝________．(保留三位有效數(shù)字)(3)為了觀測(cè)光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如圖乙所示．圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針，其對(duì)應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和________(選填“A”或“B”)．1.53A

跟進(jìn)訓(xùn)練8.如圖所示為某同學(xué)利用插針法測(cè)定半圓形玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)．在一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時(shí)，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)：(1)(多選)以下說法正確的是________．A．P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度B．P1、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高準(zhǔn)