光的折射全反射

1、第二章光相對(duì)論第1講光的折射全反射【知識(shí)梳理】【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1 1光的折射定律折射率光的折射定律折射率1.1.折射現(xiàn)象折射現(xiàn)象: :光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí), ,在界面在界面上傳播上傳播方向方向_的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。2.2.折射定律折射定律: :觀察光路圖觀察光路圖, ,填出空格內(nèi)容。填出空格內(nèi)容。發(fā)生改變發(fā)生改變(1)(1)折射定律內(nèi)容折射定律內(nèi)容: :折射光線與入射折射光線與入射光線、法線處在光線、法線處在_,_,折射光線與入射光線分別位于折射光線與入射光線分別位于_的的兩側(cè)兩側(cè); ;入射角的正弦與入射角的正弦與_成正比。成正比。(2)(2)表達(dá)式表達(dá)

2、式:n:n1212= ,= ,式中式中n n1212是比例系數(shù)。是比例系數(shù)。(3)(3)在光的折射現(xiàn)象中在光的折射現(xiàn)象中, ,光路是光路是_的。的。同一平面內(nèi)同一平面內(nèi)法線法線折射角的正弦折射角的正弦可逆可逆12sinsin3.3.折射率折射率: :(1)(1)定義定義: :光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)時(shí),_,_的比值。的比值。(2)(2)定義式定義式:_:_。不能說(shuō)。不能說(shuō)n n與與_成正比成正比, ,與與sinsin2 2成反比。折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和成反比。折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和_決定。決定。入射角入射角的正弦與折射角的正弦的正弦與折射角的正弦1

3、2sinnsinsinsin1 1光的光的頻率頻率(3)(3)物理意義物理意義: :折射率僅折射率僅反映介質(zhì)的光學(xué)特性反映介質(zhì)的光學(xué)特性, ,折射率大折射率大, ,說(shuō)明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)說(shuō)明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)_,_,反之偏折小。反之偏折小。(4)(4)計(jì)算公式計(jì)算公式:n=_,:n=_,因因vc,vc,故任何介質(zhì)的折射率總故任何介質(zhì)的折射率總_(_(選填選填“大于大于”或或“小于小于”)1)1。cv偏折大偏折大大于大于知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)2 2全反射、光導(dǎo)纖維及光的色散全反射、光導(dǎo)纖維及光的色散1.1.全反射全反射: :觀察如圖折射光路觀察如圖折射光路, ,將空格填充。將空格填充。(1)(1)

4、全反射的條件全反射的條件: :光從光從_射入射入_。入射角入射角_臨界角。臨界角。(2)(2)全反射現(xiàn)象全反射現(xiàn)象: :折射光完全消失折射光完全消失, ,只剩下只剩下_。光密介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)大于或等于大于或等于反射光反射光(3)(3)臨界角臨界角: :_等于等于9090時(shí)的入射角時(shí)的入射角, ,用用c c表示表示, ,且且sinc= sinc= 。(4)(4)如圖所示的光導(dǎo)纖維傳輸過(guò)程如圖所示的光導(dǎo)纖維傳輸過(guò)程, ,由此可知由此可知, ,光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的傳輸原理的傳輸原理: :利用利用_。折射角折射角光的全反射光的全反射1n2.2.光的色散光的色散: :(1)(1)色散現(xiàn)象色散現(xiàn)

5、象: :白光通過(guò)三棱鏡會(huì)形成白光通過(guò)三棱鏡會(huì)形成_七種色七種色光組成的彩色光譜。光組成的彩色光譜。(2)(2)成因成因: :由于由于n n紅紅nn紫紫, ,所以以相同的入射角射到棱鏡界所以以相同的入射角射到棱鏡界面時(shí)面時(shí), ,紅光和紫光的折射角紅光和紫光的折射角_,_,紫光折射得更明顯些紫光折射得更明顯些, ,當(dāng)它們射出另一個(gè)界面時(shí)當(dāng)它們射出另一個(gè)界面時(shí), ,紫光的偏折角紫光的偏折角_,_,紅光的紅光的偏折角偏折角_。由紅到紫由紅到紫不同不同最大最大最小最小【易錯(cuò)辨析】【易錯(cuò)辨析】(1)(1)某種玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比紅光大某種玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比紅光大, ,藍(lán)光和紅光以藍(lán)光和紅光以相同的入射角

6、從空氣斜射入該玻璃中相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中, ,藍(lán)光的折射角較藍(lán)光的折射角較大大( () )(2)(2)光從空氣射入玻璃時(shí)光從空氣射入玻璃時(shí), ,只要入射角足夠大可能發(fā)生只要入射角足夠大可能發(fā)生全反射全反射( () )(3)(3)在水中在水中, ,藍(lán)光的傳播速度大于紅光的傳播速度藍(lán)光的傳播速度大于紅光的傳播速度( () )(4)(4)在潛水員看來(lái)在潛水員看來(lái), ,岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里的圓錐里( () )(5)(5)光纖通信利用了全反射的原理光纖通信利用了全反射的原理( () )(6)(6)晚上晚上, ,在池水中同一深度的兩點(diǎn)光源分別發(fā)出

7、紅光在池水中同一深度的兩點(diǎn)光源分別發(fā)出紅光和藍(lán)光和藍(lán)光, ,藍(lán)光光源看起來(lái)淺一些藍(lán)光光源看起來(lái)淺一些( () )提示提示: :(1)(1)。由折射定律。由折射定律n= n= 得知得知, ,以相同的入射以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中角從空氣斜射入該玻璃中, ,折射率越大折射率越大, ,折射角越小折射角越小, ,則則藍(lán)光的折射角較小。藍(lán)光的折射角較小。(2)(2)。光只有從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)才能發(fā)生全。光只有從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)才能發(fā)生全反射反射; ;而空氣為光疏介質(zhì)而空氣為光疏介質(zhì); ;玻璃為光密介質(zhì)玻璃為光密介質(zhì); ;故光從空氣故光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)進(jìn)入玻璃時(shí), ,不會(huì)發(fā)生全反射。不

8、會(huì)發(fā)生全反射。12sinrsinr(3)(3)。紅光的折射率小。紅光的折射率小, ,根據(jù)根據(jù)v= v= 可知紅光在水中的可知紅光在水中的傳播速度比藍(lán)光的大。傳播速度比藍(lán)光的大。(4)(4)。光從空氣折射進(jìn)入人眼。光從空氣折射進(jìn)入人眼, ,人眼認(rèn)為光是沿直線人眼認(rèn)為光是沿直線傳播的傳播的, ,所以岸上所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里。所以岸上所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里。(5)(5)。光纖通信利用了全反射的原理。光纖通信利用了全反射的原理。cn(6)(6)。光源在水中的視深為。光源在水中的視深為h h視視= ,= ,因?yàn)榧t光的折射因?yàn)榧t光的折射率最小率最小, ,則紅光看起來(lái)較深則紅光看起來(lái)較

9、深, ,藍(lán)光看起來(lái)淺一些。藍(lán)光看起來(lái)淺一些。hn實(shí)考點(diǎn)考點(diǎn)1 1折射定律折射率折射定律折射率 【核心要素精講】【核心要素精講】對(duì)折射率的理解對(duì)折射率的理解: :(1)(1)公式公式n= n= 中中, ,不論是光從真空射入介質(zhì)不論是光從真空射入介質(zhì), ,還是從還是從介質(zhì)射入真空介質(zhì)射入真空,1 1總是真空中的光線與法線間的夾總是真空中的光線與法線間的夾角角,2 2總是介質(zhì)中的光線與法線間的夾角。總是介質(zhì)中的光線與法線間的夾角。12sinsin(2)(2)折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)決定折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)決定, ,與入射角的大小無(wú)關(guān)。與入射角的大小無(wú)關(guān)。(3)(3)折射率與介質(zhì)的密度沒(méi)有關(guān)系折射率與介質(zhì)

10、的密度沒(méi)有關(guān)系, ,光密介質(zhì)不是指密光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)度大的介質(zhì), ,光疏介質(zhì)不是指密度小的介質(zhì)。光疏介質(zhì)不是指密度小的介質(zhì)。(4)(4)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān), ,還與光的頻率還與光的頻率有關(guān)。同一種介質(zhì)中有關(guān)。同一種介質(zhì)中, ,頻率越大的色光折射率越大頻率越大的色光折射率越大, ,傳傳播速度越小。播速度越小。(5)(5)同一種色光同一種色光, ,在不同介質(zhì)中雖然波速、波長(zhǎng)不同在不同介質(zhì)中雖然波速、波長(zhǎng)不同, ,但但頻率相同。頻率相同。(6)(6)折射率大小不僅反映了介質(zhì)對(duì)光的折射本領(lǐng)折射率大小不僅反映了介質(zhì)對(duì)光的折射本領(lǐng), ,也反也反映了光在介

11、質(zhì)中傳播速度的大小映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小v= v= 。cn【高考命題探究】【高考命題探究】【典例【典例1 1】(2016(2016全國(guó)卷全國(guó)卷)如圖如圖, ,玻璃球冠的折射率玻璃球冠的折射率為為 , ,其底面鍍銀其底面鍍銀, ,底面的半徑是球半徑的底面的半徑是球半徑的 倍倍; ;在過(guò)在過(guò)球心球心o o且垂直于底面的平面且垂直于底面的平面( (紙面紙面) )內(nèi)內(nèi), ,有一與底面垂直有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的的光線射到玻璃球冠上的m m點(diǎn)點(diǎn), ,該光線的延長(zhǎng)線恰好過(guò)該光線的延長(zhǎng)線恰好過(guò)底面邊緣上的底面邊緣上的a a點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對(duì)于點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對(duì)于

12、其初始入射方向的偏角。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)其初始入射方向的偏角。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)4272230042722300332【思考探究】【思考探究】光線從光線從m m點(diǎn)射入玻璃球冠會(huì)發(fā)生全反射嗎點(diǎn)射入玻璃球冠會(huì)發(fā)生全反射嗎? ?在在m m點(diǎn)光路圖點(diǎn)光路圖如何如何? ?提示提示: :不會(huì)發(fā)生全反射不會(huì)發(fā)生全反射, ,光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)才光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)才可能發(fā)生全反射可能發(fā)生全反射; ;連接連接omom即為該面的法線即為該面的法線, ,進(jìn)而找到入進(jìn)而找到入射角和折射角。本題關(guān)鍵之處是借助于光的折射與反射角和折射角。本題關(guān)鍵之處是借助于光的折射與反射定律作出光路圖射定律作出光路圖, ,同時(shí)利用幾何

13、關(guān)系來(lái)輔助計(jì)算。同時(shí)利用幾何關(guān)系來(lái)輔助計(jì)算?！窘馕觥俊窘馕觥吭O(shè)球的半徑為設(shè)球的半徑為r,r,球冠底面中心為球冠底面中心為o,o,連接連接oo,oo,則則ooab,ooab,設(shè)設(shè)oao=,oao=,則有則有 即即=30=30。由題意由題意maab,maab,得得oam=60oam=60, ,如圖所示。如圖所示。3ro a32cosoar2 ，設(shè)設(shè)m m點(diǎn)的入射角、折射角分別為點(diǎn)的入射角、折射角分別為i i、r,nr,n點(diǎn)的入射角為點(diǎn)的入射角為i i1 1, ,玻璃的折射率為玻璃的折射率為n,n,由于由于oamoam為等邊三角形為等邊三角形, ,則有則有i=60i=60根據(jù)折射定律有根據(jù)折射定律有

14、:sini=nsinr,:sini=nsinr,將將n= n= 代入代入, ,可得可得r=30r=30過(guò)過(guò)n n點(diǎn)作法線點(diǎn)作法線ne,ne,由于由于nene平行于平行于am,am,有有i i1 1=30=30由反射定律知反射角由反射定律知反射角i i2 2=30=303連接連接n n、o,o,由幾何關(guān)系知由幾何關(guān)系知mno=60mno=60, ,故故eno=30eno=30由于由于enoeno為反射角為反射角,no,no為反射光線為反射光線, ,這一光線經(jīng)球面再這一光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向次折射后不改變方向, ,所以光線從球面射出的方向相對(duì)所以光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏

15、角于其初始入射方向的偏角=180=180-eno=150-eno=150答案答案: :150150【強(qiáng)化訓(xùn)練】【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(20171.(2017龍巖模擬龍巖模擬) )某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率磚的折射率n n。如圖甲所示。如圖甲所示,o,o是圓心是圓心,mn,mn是法線是法線,ao,ao、bobo分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測(cè)得多組入射角徑。該同學(xué)測(cè)得多組入射角i i和折射角和折射角r,r,作出作出sini-sini-sinrsinr圖象如圖乙所示。則圖象如圖乙所示。則( (

16、) )a.a.光由光由a a經(jīng)經(jīng)o o到到b,n=1.5b,n=1.5b.b.光由光由b b經(jīng)經(jīng)o o到到a,n=1.5a,n=1.5c.c.光由光由a a經(jīng)經(jīng)o o到到b,n=0.67b,n=0.67d.d.光由光由b b經(jīng)經(jīng)o o到到a,n=0.67a,n=0.67【解析】【解析】選選b b。由圖象可得。由圖象可得:sinisinr,:sinisinr,則則ir,ir,所以光所以光線從玻璃射入空氣折射線從玻璃射入空氣折射, ,即光由即光由b b經(jīng)經(jīng)o o到到a a。根據(jù)折射定律得根據(jù)折射定律得 由圖象得由圖象得: :所以可得所以可得,n=1.5,n=1.5,故故b b正確正確,a,a、c

17、c、d d錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。sini1sinrnsini0.61sinr0.91.52.2.如圖所示如圖所示, ,一束單色光從空氣入射到棱鏡的一束單色光從空氣入射到棱鏡的abab面上面上, ,經(jīng)經(jīng)abab和和acac兩個(gè)面折射后從兩個(gè)面折射后從acac面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角ii和入射角和入射角i i相等時(shí)相等時(shí), ,出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為度為。已知棱鏡頂角為。已知棱鏡頂角為,則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為射率表達(dá)式為( () )sinsin22a bsinsin22sinsinc dsin()sin()22【解析】

18、【解析】選選a a。如圖所示。如圖所示, ,設(shè)設(shè)abab面上的折射角為面上的折射角為,ac,ac面面上的入射角為上的入射角為,由于由于i=i,i=i,由光的折射定律及光路由光的折射定律及光路可逆知可逆知=,=,又設(shè)兩法線的夾角為又設(shè)兩法線的夾角為,則由幾何關(guān)系則由幾何關(guān)系得得:+=180:+=180, ,又由又由+=180+=180, ,則解則解得得:= ,:= ,又由幾何關(guān)系得又由幾何關(guān)系得:+=i+i,:+=i+i,解解得得:i= ,:i= ,則棱鏡對(duì)該色光的折射率則棱鏡對(duì)該色光的折射率n= n= 故故a a正確。正確。22sinsini2sinsin2，【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】如圖所示如

19、圖所示, ,一艘賽艇停在平靜的水面上一艘賽艇停在平靜的水面上, ,賽艇前部上端賽艇前部上端有一標(biāo)記有一標(biāo)記p,p,在其正前方在其正前方a a處有一浮標(biāo)。潛水員從處有一浮標(biāo)。潛水員從p p前方前方s=4ms=4m處開(kāi)始下潛處開(kāi)始下潛, ,當(dāng)下潛至深度為當(dāng)下潛至深度為h=2 mh=2 m的的b b處時(shí)處時(shí), ,才才能看到賽艇尾端后方水面上的景物能看到賽艇尾端后方水面上的景物, ,且看到且看到p p剛好被浮剛好被浮標(biāo)擋住。測(cè)得標(biāo)擋住。測(cè)得papa、baba與豎直方向的夾角分別為與豎直方向的夾角分別為5353和和3737。忽略賽艇吃水深度。忽略賽艇吃水深度, ,求賽艇的長(zhǎng)度求賽艇的長(zhǎng)度l l。sin5

20、3sin53=0.8,cos53=0.8,cos53=0.6=0.6。7【解析】【解析】水的折射率為水的折射率為潛水員和潛水員和b b點(diǎn)連線與豎直方向的夾角剛好為臨界角點(diǎn)連線與豎直方向的夾角剛好為臨界角, ,設(shè)設(shè)臨界角為臨界角為,則有則有:sin= :sin= 由幾何知識(shí)由幾何知識(shí):sin=:sin=解得解得, ,賽艇的長(zhǎng)度賽艇的長(zhǎng)度:l=2m:l=2m。12sinsin534nsinsin373，1n22slh(sl)，答案答案: :2m2m考點(diǎn)考點(diǎn)2 2光的折射全反射光的折射全反射 【核心要素精講】【核心要素精講】對(duì)全反射現(xiàn)象的理解對(duì)全反射現(xiàn)象的理解: :(1)(1)光必須從光密介質(zhì)射入光

21、疏介質(zhì)光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì), ,例如從水中或玻例如從水中或玻璃中射入空氣中。璃中射入空氣中。(2)(2)入射角必須大于或等于臨界角。入射角必須大于或等于臨界角。(3)(3)全反射現(xiàn)象可以從能量的角度去理解全反射現(xiàn)象可以從能量的角度去理解: :當(dāng)光由光密當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí), ,在入射角逐漸增大的過(guò)程中在入射角逐漸增大的過(guò)程中, ,反反射光的能量逐漸增強(qiáng)射光的能量逐漸增強(qiáng), ,折射光的能量逐漸減弱折射光的能量逐漸減弱, ,當(dāng)入射當(dāng)入射角等于臨界角時(shí)角等于臨界角時(shí), ,折射光的能量已經(jīng)減弱為零折射光的能量已經(jīng)減弱為零, ,這時(shí)就這時(shí)就發(fā)生了全反射。發(fā)生了全反射?！?/p>

22、高考命題探究】【高考命題探究】【典例【典例2 2】(2016(2016全國(guó)卷全國(guó)卷)如如圖圖, ,在注滿(mǎn)水的游泳池的池底有在注滿(mǎn)水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源一點(diǎn)光源a,a,它到池邊的水平距它到池邊的水平距離為離為3.0m3.0m。從點(diǎn)光源。從點(diǎn)光源a a射向池邊射向池邊的光線的光線abab與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角, ,水的折射率為水的折射率為 。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)427223014272230143(1)(1)求池內(nèi)的水深。求池內(nèi)的水深。(2)(2)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上, ,他的眼睛到他的

23、眼睛到池面的高度為池面的高度為2.0m2.0m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源a a時(shí)時(shí), ,他的眼睛所接收的光線與豎直方向的夾角恰好為他的眼睛所接收的光線與豎直方向的夾角恰好為4545。求救生員的眼睛到池邊的水平距離求救生員的眼睛到池邊的水平距離( (結(jié)果保留結(jié)果保留1 1位有效位有效數(shù)字?jǐn)?shù)字) )?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)如圖如圖, ,設(shè)到達(dá)池邊的光線的入射角為設(shè)到達(dá)池邊的光線的入射角為i i。依。依題意題意, ,水的折射率水的折射率n= ,n= ,光線的折射角光線的折射角=90=90。由折。由折射定律有射定律有43nsini=sinnsini=sin 由幾何關(guān)系有

24、由幾何關(guān)系有sini= sini= 式中式中, ,l=3m,h=3m,h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立式并代入題給式并代入題給數(shù)據(jù)得數(shù)據(jù)得h= m2.6 m h= m2.6 m 22hll7(2)(2)設(shè)此時(shí)救生員的眼睛到池邊的距離為設(shè)此時(shí)救生員的眼睛到池邊的距離為x x。依題意。依題意, ,救救生員的視線與豎直方向的夾角為生員的視線與豎直方向的夾角為=45=45。由折射定。由折射定律有律有nsini=sinnsini=sin式中式中,i,i是光線在水面的入射角。設(shè)池底點(diǎn)光源是光線在水面的入射角。設(shè)池底點(diǎn)光源a a到水到水面入射點(diǎn)的水平距離為面入射點(diǎn)的水平距離為a a。由幾何關(guān)系有。

25、由幾何關(guān)系有sini= sini= x+x+l=a+h=a+h 式中式中h=2mh=2m。聯(lián)立各式得。聯(lián)立各式得x=(3 -1)m0.7 mx=(3 -1)m0.7 m答案答案: :(1)2.6m(1)2.6m(2)0.7m(2)0.7m22aah723【遷移訓(xùn)練】【遷移訓(xùn)練】遷移遷移1:1:全反射原理的實(shí)際應(yīng)用全反射原理的實(shí)際應(yīng)用打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí), ,必須將必須將opop、oqoq邊與軸線邊與軸線的夾角的夾角切磨在切磨在1 12 2, ,光線一定在光線一定在opop邊發(fā)生全反射邊發(fā)生全反射b.b.若若2 2, ,光線會(huì)從光線會(huì)從oqoq邊射出邊射出c.c.

26、若若1 1, ,光線會(huì)從光線會(huì)從opop邊射出邊射出d.d.若若c,-c,越小越容易發(fā)生全反射越小越容易發(fā)生全反射, ,選項(xiàng)選項(xiàng)a a、c c錯(cuò)誤錯(cuò)誤, ,選項(xiàng)選項(xiàng)d d正確。正確。較大時(shí)較大時(shí), ,已從已從opop邊射出邊射出, ,選項(xiàng)選項(xiàng)b b錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。1n遷移遷移2:2:應(yīng)用全反射原理求入射角或折射角應(yīng)用全反射原理求入射角或折射角如圖所示如圖所示, ,三角形三角形abcabc為某透明介質(zhì)的橫截面為某透明介質(zhì)的橫截面,o,o為為bcbc邊邊的中點(diǎn)的中點(diǎn), ,位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自o o以角以角i i入射入射, ,第一次到達(dá)第一次到達(dá)abab邊恰好發(fā)生

27、全反射。已知邊恰好發(fā)生全反射。已知=15=15,bc,bc邊邊長(zhǎng)為長(zhǎng)為2l,2l,該介質(zhì)的折射率為該介質(zhì)的折射率為 。求。求: :2(1)(1)入射角入射角i i。(2)(2)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間( (設(shè)光在真設(shè)光在真空中的速度為空中的速度為c,c,可能用到可能用到:sin75:sin75= = 或或tan15tan15=2- )=2- )。6243【解析】【解析】(1)(1)根據(jù)全反射規(guī)律可知根據(jù)全反射規(guī)律可知, ,光線在光線在abab面上面上p p點(diǎn)的點(diǎn)的入射角等于臨界角入射角等于臨界角c,c,由折射定律得由折射定律得sinc= sinc=

28、代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得c=45c=45 設(shè)光線在設(shè)光線在bcbc面上的折射角為面上的折射角為r,r,由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得r=30r=30由折射定律得由折射定律得n= n= 聯(lián)立聯(lián)立式式, ,代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得i=45i=45 1nsinisinr(2)(2)在在opbopb中中, ,根據(jù)正弦定理得根據(jù)正弦定理得 設(shè)所用時(shí)間為設(shè)所用時(shí)間為t,t,光線在介質(zhì)中的光線在介質(zhì)中的速度為速度為v,v,得得op=vtop=vt v= v= 聯(lián)立聯(lián)立式式, ,代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得t= t= oplsin75sin45cn62l2c答案答案: :(1)45(1)45(2)(2)62l2c遷移遷移3:3:應(yīng)

29、用全反射原理求極值應(yīng)用全反射原理求極值如圖如圖, ,一透明半圓柱體折射率為一透明半圓柱體折射率為n= ,n= ,半徑為半徑為r r、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為l l。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入, ,從部分柱從部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積面有光線射出。求該部分柱面的面積s s。 2【解析】【解析】半圓柱體的橫截面如圖所示半圓柱體的橫截面如圖所示, ,oooo為半圓的半徑。設(shè)從為半圓的半徑。設(shè)從a a點(diǎn)入射的光點(diǎn)入射的光線在線在b b點(diǎn)處恰好滿(mǎn)足全反射條件點(diǎn)處恰好滿(mǎn)足全反射條件, ,由折射由折射定律有定律有sin= sin= 式中式中,為全反射臨界角為全

30、反射臨界角將將n= n= 代入解得代入解得,= ,= 由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得oob=oob=s=2rloobs=2rloob1n24代入題給條件得代入題給條件得s= rls= rl答案答案: : rl rl22【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】解決全反射問(wèn)題五步走解決全反射問(wèn)題五步走(1)(1)確定光是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。確定光是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。(2)(2)應(yīng)用應(yīng)用sinc= sinc= 確定臨界角。確定臨界角。(3)(3)根據(jù)題設(shè)條件根據(jù)題設(shè)條件, ,判定光在傳播時(shí)是否發(fā)生全反射。判定光在傳播時(shí)是否發(fā)生全反射。1n(4)(4)如發(fā)生全反射如發(fā)生全反射, ,畫(huà)出入射角等于臨界角時(shí)的臨界光畫(huà)

31、出入射角等于臨界角時(shí)的臨界光路圖。路圖。(5)(5)運(yùn)用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行運(yùn)用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)算分析、判斷、運(yùn)算, ,解決問(wèn)題。解決問(wèn)題?！炯庸逃?xùn)練】【加固訓(xùn)練】半徑為半徑為r r、介質(zhì)折射率為、介質(zhì)折射率為n n的透明圓柱體的透明圓柱體, ,過(guò)其軸線過(guò)其軸線oooo的截面如圖所示。位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線的截面如圖所示。位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線, ,以角以角i i0 0由由o o點(diǎn)入射點(diǎn)入射, ,折射光線由上邊界的折射光線由上邊界的a a點(diǎn)射出。當(dāng)光點(diǎn)射出。當(dāng)光線在線在o o點(diǎn)的入射角減小至某一值時(shí)點(diǎn)的入射角減小至某一值

32、時(shí), ,折射光線在上邊界折射光線在上邊界的的b b點(diǎn)恰好發(fā)生全反射。求點(diǎn)恰好發(fā)生全反射。求a a、b b兩點(diǎn)間的距離。兩點(diǎn)間的距離?！窘馕觥俊窘馕觥慨?dāng)光線在當(dāng)光線在o o點(diǎn)的入射角為點(diǎn)的入射角為i i0 0時(shí)時(shí), ,設(shè)折射角為設(shè)折射角為r r0 0, ,由折射定律得由折射定律得 =n=n 設(shè)設(shè)a a點(diǎn)與左端面的距離為點(diǎn)與左端面的距離為d da a, ,由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得sinrsinr0 0= = 00sinisinr22ardr若折射光線恰好發(fā)生全反射若折射光線恰好發(fā)生全反射, ,則在則在b b點(diǎn)的入射角恰好為點(diǎn)的入射角恰好為臨界角臨界角c,c,設(shè)設(shè)b b點(diǎn)與左端面的距離為點(diǎn)與左端面的

33、距離為d db b, ,由折射定律得由折射定律得sinc= sinc= 由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得sinc= sinc= 1nb22bddr設(shè)設(shè)a a、b b兩點(diǎn)間的距離為兩點(diǎn)間的距離為d,d,可得可得d=dd=db b-d-da a 聯(lián)立聯(lián)立式得式得d= d= 答案答案: :22020nsin i1()rsinin122020nsin i1()rsinin1考點(diǎn)考點(diǎn)3 3光的色散現(xiàn)象光的色散現(xiàn)象 【核心要素精講】【核心要素精講】1.1.光的色散現(xiàn)象光的色散現(xiàn)象: :(1)(1)現(xiàn)象現(xiàn)象: :一束白光通過(guò)三棱鏡后在屏上會(huì)形成彩色光一束白光通過(guò)三棱鏡后在屏上會(huì)形成彩色光帶。帶。(2)(2)成因成因

34、: :棱鏡材料對(duì)不同色光的折射率不同棱鏡材料對(duì)不同色光的折射率不同, ,對(duì)紅光的對(duì)紅光的折射率最小折射率最小, ,紅光通過(guò)棱鏡后的偏折程度最小紅光通過(guò)棱鏡后的偏折程度最小, ,對(duì)紫光對(duì)紫光的折射率最大的折射率最大, ,紫光通過(guò)棱鏡后的偏折程度最大紫光通過(guò)棱鏡后的偏折程度最大, ,從而從而產(chǎn)生色散現(xiàn)象。產(chǎn)生色散現(xiàn)象。2.2.不同顏色的比較不同顏色的比較: :顏色顏色紅橙黃綠青藍(lán)紫紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率頻率低低高高同一介質(zhì)中的折射率同一介質(zhì)中的折射率小小大大同一介質(zhì)中的速度同一介質(zhì)中的速度大大小小波長(zhǎng)波長(zhǎng)大大小小通過(guò)棱鏡的偏折角通過(guò)棱鏡的偏折角小小大大臨界角臨界角大大小小雙縫干涉時(shí)的條紋間距雙縫干涉時(shí)

35、的條紋間距大大小小【高考命題探究】【高考命題探究】【典例【典例3 3】(2015(2015重慶高考重慶高考) )虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的, ,可用白光照射可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后玻璃球來(lái)說(shuō)明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后, ,在在水平的白色桌面上會(huì)形成水平的白色桌面上會(huì)形成mnmn和和pqpq兩條彩色光帶兩條彩色光帶, ,光路如光路如圖所示。圖所示。m m、n n、p p、q q點(diǎn)的顏色分別為點(diǎn)的顏色分別為( () )世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)42722302427223

36、02a.a.紫、紅、紅、紫紫、紅、紅、紫 b.b.紅、紫、紅、紫紅、紫、紅、紫c.c.紅、紫、紫、紅紅、紫、紫、紅 d.d.紫、紅、紫、紅紫、紅、紫、紅【解析】【解析】選選a a。因?yàn)椴Ａ?duì)紅光的折射率最小。因?yàn)椴Ａ?duì)紅光的折射率最小, ,對(duì)紫光對(duì)紫光的折射率最大的折射率最大, ,所以由題圖可知所以由題圖可知,m,m、n n、p p、q q點(diǎn)的顏色點(diǎn)的顏色分別為紫、紅、紅、紫分別為紫、紅、紅、紫, ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)a a正確正確, ,選項(xiàng)選項(xiàng)b b、c c、d d錯(cuò)錯(cuò)誤。誤?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.1.一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光, ,從空氣斜射向玻從空氣斜射

37、向玻璃三棱鏡。四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折璃三棱鏡。四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是射分離成兩束單色光的是( () )【解析】【解析】選選b b。光射向三棱鏡經(jīng)兩次折射向底邊偏折。光射向三棱鏡經(jīng)兩次折射向底邊偏折, ,紫光折射率最大紫光折射率最大, ,向底邊偏折多向底邊偏折多,b,b對(duì)對(duì),a,a、c c、d d錯(cuò)。錯(cuò)。2. (20152. (2015福建高考福建高考) )如圖如圖, ,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光后分為兩束單色光a a、b,b,波長(zhǎng)分別為波長(zhǎng)分別為a a、b b, ,該玻璃該玻璃對(duì)單色光對(duì)單色光a a、b b的折

38、射率分別為的折射率分別為n na a、n nb b, ,則則( () )a.a.a annb bb.b.a ab b,n,na annb bc.c.a ab b,n,na anb b,n,na annb b【解析解析】選選b b。由題圖可知。由題圖可知,b,b光偏折大光偏折大, ,折射率大折射率大, ,頻率頻率大大, ,波長(zhǎng)小波長(zhǎng)小, ,故選故選b b。【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】1.1.雨后太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)雨后太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是球形的水滴是球形的, ,圖中的圓代表水滴過(guò)球心的截面圖中的圓代表水滴過(guò)球心的截面, ,入射入射光線在過(guò)此截面的平面內(nèi)光

39、線在過(guò)此截面的平面內(nèi),a,a、b b、c c、d d代表四條不同顏代表四條不同顏色的出射光線色的出射光線, ,則它們可能依次是則它們可能依次是( () )a.a.紫光、黃光、藍(lán)光和紅光紫光、黃光、藍(lán)光和紅光b.b.紫光、藍(lán)光、黃光和紅光紫光、藍(lán)光、黃光和紅光c.c.紅光、藍(lán)光、黃光和紫光紅光、藍(lán)光、黃光和紫光d.d.紅光、黃光、藍(lán)光和紫光紅光、黃光、藍(lán)光和紫光【解析】【解析】選選b b。四種光線紅、黃、藍(lán)、紫的頻率為。四種光線紅、黃、藍(lán)、紫的頻率為f f紅紅ff黃黃ff藍(lán)藍(lán)ff紫紫, ,故其折射率故其折射率n n紅紅nn黃黃nn藍(lán)藍(lán)nn紫紫, ,因折射率大因折射率大, ,光光在折射時(shí)在折射時(shí),

40、 ,偏折程度大偏折程度大, ,故太陽(yáng)光經(jīng)水滴折射后故太陽(yáng)光經(jīng)水滴折射后, ,在水中在水中傳播傳播, ,從上到下依次為紅光、黃光、藍(lán)光、紫光從上到下依次為紅光、黃光、藍(lán)光、紫光, ,再由再由光的反射定律光的反射定律, ,結(jié)合傳播圖可知其反射后從上到下順序結(jié)合傳播圖可知其反射后從上到下順序顛倒顛倒, ,因此出射光依次為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光因此出射光依次為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光,b,b正正確確,a,a、c c、d d均錯(cuò)。均錯(cuò)。2. (2. (多選多選) )如圖所示如圖所示, ,截面為截面為abcabc的玻璃直角三棱鏡放置的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中在空氣中, ,寬度均為寬度均為d d的紫、紅兩束

41、光垂直照射三棱鏡的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個(gè)直角邊的一個(gè)直角邊ab,ab,在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于abab邊邊的長(zhǎng)光屏的長(zhǎng)光屏, ,屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào), ,在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶光帶, ,則則( () )a.a.可能紫色光帶在上可能紫色光帶在上, ,紅色光帶在下紅色光帶在下, ,紫色光帶較寬紫色光帶較寬b.b.可能紫色光帶在下可能紫色光帶在下, ,紅色光帶在上紅色光帶在上, ,紫色光帶較寬紫色光帶較寬c.c.可能紅色光帶在上可能紅色光帶在上, ,紫色光帶在下紫色光帶在下, ,紅色光帶較寬紅色光帶較寬d.d.可能紅色光帶在

42、下可能紅色光帶在下, ,紫色光帶在上紫色光帶在上, ,紅色光帶較寬紅色光帶較寬e.e.紫色光在玻璃中傳播速度小于紅光紫色光在玻璃中傳播速度小于紅光【解析】【解析】選選c c、d d、e e。兩束光垂直直角邊。兩束光垂直直角邊abab射入玻璃時(shí)射入玻璃時(shí)方向不變方向不變, ,射到斜邊射到斜邊acac時(shí)入射角相同。由于玻璃對(duì)紫光時(shí)入射角相同。由于玻璃對(duì)紫光的折射率大于紅光的折射率的折射率大于紅光的折射率, ,根據(jù)折射定律得知根據(jù)折射定律得知, ,從從acac邊射出后邊射出后, ,紫光的折射角大于紅光的折射角紫光的折射角大于紅光的折射角, ,紫光與光紫光與光屏的夾角小于紅光與光屏的夾角屏的夾角小于紅

43、光與光屏的夾角, ,當(dāng)光屏與玻璃直角三當(dāng)光屏與玻璃直角三棱鏡距離較近時(shí)棱鏡距離較近時(shí), ,紫色光帶在上紫色光帶在上, ,紅色光帶在下紅色光帶在下, ,紫光較紫光較窄窄, ,紅光較寬。紅光較寬。當(dāng)光屏與玻璃直角三棱鏡距離較遠(yuǎn)時(shí)當(dāng)光屏與玻璃直角三棱鏡距離較遠(yuǎn)時(shí), ,紫色光帶在下紫色光帶在下, ,紅色光帶在上紅色光帶在上, ,由于從由于從acac邊射出后邊射出后, ,紫光的折射角大于紫光的折射角大于紅光的折射角紅光的折射角, ,紫光與光屏的夾角小于紅光與光屏的夾紫光與光屏的夾角小于紅光與光屏的夾角角, ,紫光較窄紫光較窄, ,紅光較寬。故紅光較寬。故a a、b b錯(cuò)誤錯(cuò)誤,c,c、d d正確正確;

44、;因紫因紫光的折射率大于紅光光的折射率大于紅光, ,根據(jù)根據(jù)v= v= 可知可知, ,紫光在玻璃中的紫光在玻璃中的傳播速度小于紅光傳播速度小于紅光, ,故故e e正確。正確。cn考點(diǎn)考點(diǎn)4 4實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :測(cè)定玻璃的折射率測(cè)定玻璃的折射率 【核心要素精講】【核心要素精講】1.1.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理: :如圖所示如圖所示, ,當(dāng)光線當(dāng)光線aoao1 1以一定的入射角以一定的入射角1 1穿過(guò)兩面平行穿過(guò)兩面平行的玻璃磚時(shí)的玻璃磚時(shí), ,通過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€通過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€aoao1 1對(duì)應(yīng)的出對(duì)應(yīng)的出射光線射光線o o2 2b,b,從而求出折射光線從而求出折射光線o o1 1o o2 2

45、和折射角和折射角2 2, ,再根據(jù)再根據(jù)n n1212= = 或或n= n= 算出玻璃的折射率。算出玻璃的折射率。12sinsinpnqn2.2.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟: :(1)(1)如圖所示如圖所示, ,把白紙鋪在木板上。把白紙鋪在木板上。(2)(2)在白紙上畫(huà)一直線在白紙上畫(huà)一直線aaaa作為界面作為界面, ,過(guò)過(guò)aaaa上的一點(diǎn)上的一點(diǎn)o o畫(huà)出界面的法線畫(huà)出界面的法線nn,nn,并畫(huà)一條線段并畫(huà)一條線段aoao作為入射光線。作為入射光線。(3)(3)把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上, ,并使其長(zhǎng)邊與并使其長(zhǎng)邊與aaaa重重合合, ,再用直尺畫(huà)出玻璃磚的另一邊再用直尺畫(huà)出玻璃

46、磚的另一邊bbbb。(4)(4)在線段在線段aoao上豎直地插上兩枚大頭針上豎直地插上兩枚大頭針p p1 1、p p2 2。(5)(5)從玻璃磚從玻璃磚bbbb一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察大頭針一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察大頭針p p1 1、p p2 2的的像像, ,調(diào)整視線的方向直到調(diào)整視線的方向直到p p1 1的像被的像被p p2 2的像擋住。再在的像擋住。再在bbbb一側(cè)插上兩枚大頭針一側(cè)插上兩枚大頭針p p3 3、p p4 4, ,使使p p3 3能擋住能擋住p p1 1、p p2 2的的像像,p,p4 4能擋住能擋住p p3 3、p p1 1、p p2 2的像。的像。(6)(6)移去玻璃磚移去玻璃磚,

47、,在拔掉在拔掉p p1 1、p p2 2、p p3 3、p p4 4的同時(shí)分別記下的同時(shí)分別記下它們的位置它們的位置, ,過(guò)過(guò)p p3 3、p p4 4作直線作直線obob交交bbbb于于oo。連接。連接o o、o,ooo,oo就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向。就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向。aonaon為入射為入射角。角。oonoon為折射角。為折射角。(7)(7)改變?nèi)肷浣歉淖內(nèi)肷浣? ,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)。3.3.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理: :(1)(1)計(jì)算法計(jì)算法: :用量角器測(cè)量入射角用量角器測(cè)量入射角1 1和折射角和折射角2 2, ,并查并查出其正弦值出其正弦值sinsin1 1和和sinsin2

48、 2。算出不同入射角時(shí)的。算出不同入射角時(shí)的 , ,并取平均值。并取平均值。(2)(2)作作sinsin1 1-sin-sin2 2圖象圖象: :改變不同的入射角改變不同的入射角1 1, ,測(cè)出測(cè)出不同的折射角不同的折射角2 2, ,作作sinsin1 1-sin-sin2 2圖象圖象, ,由由n= n= 可可知圖象應(yīng)為直線知圖象應(yīng)為直線, ,如圖所示如圖所示, ,其斜率就是玻璃折射率。其斜率就是玻璃折射率。12sinsin12sinsin(3)“(3)“單位圓法單位圓法”確定確定sinsin1 1、sinsin2 2, ,計(jì)算折射率計(jì)算折射率n n。以入射點(diǎn)以入射點(diǎn)o o為圓心為圓心, ,以

49、一定長(zhǎng)度以一定長(zhǎng)度r r為半徑畫(huà)圓為半徑畫(huà)圓, ,交入射光交入射光線線oaoa于于e e點(diǎn)點(diǎn), ,交折射光線交折射光線oooo于于ee點(diǎn)點(diǎn), ,過(guò)過(guò)e e作作nnnn的垂線的垂線eh,eh,過(guò)過(guò)ee作作nnnn的垂線的垂線eheh。如圖所示。如圖所示,sin,sin1 1 = ,sin= ,sin2 2= ,oe=oe=r,= ,oe=oe=r,則則n= n= 。只。只要用刻度尺測(cè)出要用刻度尺測(cè)出eheh、eheh的長(zhǎng)度就可以求出的長(zhǎng)度就可以求出n n。ehoee hoe 12sinehsine h 【高考命題探究】【高考命題探究】【典例【典例4 4】如圖所示如圖所示, ,某同學(xué)在某同學(xué)在“測(cè)

50、定玻璃的折射率測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)中, ,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定, ,玻璃玻璃磚平放在白紙上磚平放在白紙上, ,然后在白紙上確定玻璃磚的界面然后在白紙上確定玻璃磚的界面aaaa和和bbbb。o o為直線為直線aoao與與aaaa的交點(diǎn)。在直線的交點(diǎn)。在直線oaoa上豎直地上豎直地插上插上p p1 1、p p2 2兩枚大頭針。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)兩枚大頭針。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)4272230342722303(1)(1)該同學(xué)接下來(lái)要完成的必要步驟有該同學(xué)接下來(lái)要完成的必要步驟有_a.a.插上大頭針插上大頭針p p3 3, ,使使p p3 3僅擋住僅擋住

51、p p2 2的像的像b.b.插上大頭針插上大頭針p p3 3, ,使使p p3 3擋住擋住p p1 1的像和的像和p p2 2的像的像c.c.插上大頭針插上大頭針p p4 4, ,使使p p4 4僅擋住僅擋住p p3 3d.d.插上大頭針插上大頭針p p4 4, ,使使p p4 4擋住擋住p p3 3和和p p1 1、p p2 2的像的像(2)(2)過(guò)過(guò)p p3 3、p p4 4作直線交作直線交bbbb于于o,o,過(guò)過(guò)o o作垂直于作垂直于aaaa的的直線直線nn,nn,連接連接oooo。測(cè)量圖中角。測(cè)量圖中角和和的大小。則玻的大小。則玻璃磚的折射率璃磚的折射率n=_n=_。【解析】【解析】(

52、1)(1)確定確定p p3 3大頭針的位置的方法是插上大頭針大頭針的位置的方法是插上大頭針p p3 3, ,使使p p3 3擋住擋住p p1 1、p p2 2的像。確定的像。確定p p4 4大頭針的位置的方法大頭針的位置的方法是插上大頭針是插上大頭針p p4 4, ,使使p p4 4擋住擋住p p3 3和和p p1 1、p p2 2的像。故的像。故a a、c c錯(cuò)錯(cuò)誤誤,b,b、d d正確。正確。(2)(2)光線在光線在aaaa面的入射角為面的入射角為,折射角為折射角為,則根據(jù)折則根據(jù)折射定律得射定律得: :玻璃磚的折射率玻璃磚的折射率n= n= 。答案答案: :(1)b(1)b、d d(2)

53、(2) sinsinsinsin【強(qiáng)化訓(xùn)練】【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.1.如圖甲所示如圖甲所示, ,在利用三棱鏡測(cè)量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中在利用三棱鏡測(cè)量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中, ,兩位同學(xué)正確完成相關(guān)操作后兩位同學(xué)正確完成相關(guān)操作后, ,在紙上標(biāo)出大頭針在紙上標(biāo)出大頭針p p3 3、p p4 4的位置的位置( (圖中已標(biāo)出圖中已標(biāo)出) )。為測(cè)量該種玻璃的折射率。為測(cè)量該種玻璃的折射率, ,兩兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干輔位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干輔助線助線, ,如圖甲、乙所示。在圖中能夠僅通過(guò)測(cè)量如圖甲、乙所示。在圖中能夠僅通過(guò)測(cè)量eded、fgfg的長(zhǎng)度便可正確計(jì)算出折

54、射率的是圖的長(zhǎng)度便可正確計(jì)算出折射率的是圖_(_(選填選填“乙乙”或或“丙丙”),),所測(cè)玻璃折射率的表達(dá)式所測(cè)玻璃折射率的表達(dá)式n=_(n=_(用代表線段長(zhǎng)度的字母用代表線段長(zhǎng)度的字母eded、fgfg表示表示) )?！窘馕觥俊窘馕觥吭O(shè)入射角為設(shè)入射角為i,i,折射角為折射角為r,r,根據(jù)折射定律和幾根據(jù)折射定律和幾何關(guān)系求解。何關(guān)系求解。 對(duì)于乙圖對(duì)于乙圖, ,由幾何關(guān)系有由幾何關(guān)系有由折射定律得由折射定律得: : 由于由于godo,godo,所以所以nn edgfsinisinrdogo，sinied gonsinrgf doedgf對(duì)丙圖對(duì)丙圖, ,有有 由折射定律得由折射定律得:n=

55、:n=由于由于go=do,go=do,所以所以n= n= 可知僅通過(guò)測(cè)量可知僅通過(guò)測(cè)量eded、fgfg的長(zhǎng)度便可正確計(jì)算出折射率的長(zhǎng)度便可正確計(jì)算出折射率的是圖丙的是圖丙, ,折射率折射率n= n= 。答案答案: :丙丙 edgfsinisinrdogo，sinied gosinrgf doedgfedgfedgf2.2.在在“測(cè)玻璃的折射率測(cè)玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中: :(1)(1)為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果,a.,a.必須選用上下表面平必須選用上下表面平行的玻璃磚行的玻璃磚;b.;b.選擇的入射角應(yīng)盡量小些選擇的入射角應(yīng)盡量小些;c.;c.大頭針應(yīng)大頭針應(yīng)垂直地插在紙

56、面上垂直地插在紙面上;d.;d.大頭針大頭針p p1 1和和p p2 2及及p p3 3和和p p4 4之間的距之間的距離適當(dāng)大些。其中正確的是離適當(dāng)大些。其中正確的是_(2)(2)甲同學(xué)在畫(huà)界面時(shí)甲同學(xué)在畫(huà)界面時(shí), ,不小心將兩界面不小心將兩界面aaaa和和bbbb間間距畫(huà)得比玻璃磚寬度大些距畫(huà)得比玻璃磚寬度大些, ,如圖如圖1 1所示所示, ,則他測(cè)得的折射則他測(cè)得的折射率率_(_(選填選填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“不變不變”) )。(3)(3)乙同學(xué)在量入射角和折射角時(shí)乙同學(xué)在量入射角和折射角時(shí), ,由于沒(méi)有量角器由于沒(méi)有量角器, ,在在完成了光路圖以后完成了光路圖以后, ,以以o o點(diǎn)為圓心點(diǎn)為圓心,oa,oa為半徑畫(huà)圓為半徑畫(huà)圓, ,交交oooo延長(zhǎng)線于延長(zhǎng)線于c c點(diǎn)點(diǎn), ,過(guò)過(guò)a a點(diǎn)和點(diǎn)和c c點(diǎn)作垂直法線的直線分別點(diǎn)作垂直法線的直線分別交于交于b b點(diǎn)和點(diǎn)和d d點(diǎn)點(diǎn), ,如圖如圖2