第12章第3講 光的折射 全反射

1、第3講光的折射全反射第十二章第十二章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論理解折射率的概念，掌握光的折射定律理解折射率的概念，掌握光的折射定律.掌握全反射的條件，會(huì)進(jìn)行有關(guān)簡單的計(jì)算掌握全反射的條件，會(huì)進(jìn)行有關(guān)簡單的計(jì)算.考綱解讀考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)三限時(shí)自測限時(shí)自測練出高分練出高分 考點(diǎn)一 光的折射定律同一平面正可逆【考點(diǎn)逐項(xiàng)排查】答案 考點(diǎn)一 光的折射定律光學(xué)性質(zhì)介質(zhì)本身性質(zhì)密度大小1答案 考點(diǎn)一 光的折射定律解析 n由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定，與入射角、折射角無關(guān)，故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；由于真空中的光速是一個(gè)定值，故n與v成反比是正確的，選項(xiàng)C

2、正確；由于vf，當(dāng)f一定時(shí)，v與成正比，又n與v成反比，故n與也成反比，選項(xiàng)D正確.CD【題組階梯突破】解析答案213 考點(diǎn)一 光的折射定律2.如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣.當(dāng)出射角i和入射角i相等時(shí)，出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為.已知棱鏡頂角為，則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為()解析答案213 考點(diǎn)一 光的折射定律3.虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明.兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示.M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為(

3、)A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅解析玻璃對(duì)紅光的折射率最小，對(duì)紫光的折射率最大.偏折小，紅光偏折小，紅光解析答案213 考點(diǎn)一 光的折射定律應(yīng)用光的折射定律解題的一般思路應(yīng)用光的折射定律解題的一般思路1.根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關(guān)系，作出比較完整的光路圖.2.充分利用光路圖中的幾何關(guān)系，確定各角之間的聯(lián)系，根據(jù)折射定律求解相關(guān)的物理量：折射角、折射率等.3.注意在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.規(guī)律總結(jié)返回內(nèi)容呈現(xiàn) 考點(diǎn)二 全反射現(xiàn)象1.定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，折射光線將，只剩下反射光線的現(xiàn)象.2.條件：(1)光從光

4、密介質(zhì)射入光疏介質(zhì).(2)入射角臨界角.3.臨界角：折射角等于90時(shí)的入射角.若光從光密介質(zhì)(折射率為n)射向真空或空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為C，則sinC.介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小.消失大于或等于【考點(diǎn)逐項(xiàng)排查】答案 考點(diǎn)二 全反射現(xiàn)象思維深化請(qǐng)判斷下列說法是否正確.(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，都會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象.()(3)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.()(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

5、折射和反射現(xiàn)象，在全反射現(xiàn)象中，也是如此.()答案 考點(diǎn)二 全反射現(xiàn)象4.如圖，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，下圖能正確描述其光路的是()【題組階梯突破】解析答案546 考點(diǎn)二 全反射現(xiàn)象5.打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切磨在12，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B.若2，光線會(huì)從OQ邊射出C.若1，光線會(huì)從OP邊射出D.若解析答案546 考點(diǎn)二 全反射現(xiàn)象方法提煉返回內(nèi)容呈現(xiàn) 考點(diǎn)三 光路控制問題平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對(duì)光路的控制類別項(xiàng)目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結(jié)構(gòu)玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓對(duì)光線的作用通過

6、平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折圓界面的法線是過圓心的直線，經(jīng)過兩次折射后向圓心偏折應(yīng)用測定玻璃的折射率全反射棱鏡，改變光的傳播方向改變光的傳播方向【考點(diǎn)逐項(xiàng)排查】 考點(diǎn)三 光路控制問題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. 考點(diǎn)三 光路控制問題7.如圖所示，兩細(xì)束平行的單色光a、b射向同一塊玻璃磚的上表面，最終都從玻璃磚的下表面射出.已知玻璃對(duì)單色光a的折射率較小，那么下列說法中正確的有()A.進(jìn)入玻璃磚后兩束光仍然是平行的B.從玻璃磚下表面射出后，兩束光不再平行C.從

7、玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離一定減小了D.從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離可能和射入前相同【題組階梯突破】解析答案879 考點(diǎn)三 光路控制問題8.如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率，下列說法中正確的是()A.n1n2，a為紅光，b為藍(lán)光B.n1n2，a為紅光，b為藍(lán)光D.n1n2，a為藍(lán)光，b為紅光解析由題圖可知，b光線經(jīng)過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光.解析答案879 考點(diǎn)三 光路控制問題返回解析答案879 限時(shí)自測1.(多選)如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱

8、形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線.則_.A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D.若改變光束的入射方向使角逐漸變大，則折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距b偏折小，nbna，fbna，fbfa解析答案21345 限時(shí)自測解析由題意知，折射線和入射線位于法線的同一側(cè)，n1，由折射定律可知，入射角等于折射角，所以選項(xiàng)B正確.解析答案21345 限時(shí)自測4.一束白光從頂角為的一邊以較大的入射角i射入并通過三棱鏡

9、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，黃光最后消失解析答案21345 限時(shí)自測5.一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面.在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上.已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射)，求平板玻璃的折射率.返回解析答案21345 練出高分21345678912111310A解析答案 練出高分2.一束復(fù)色光由空氣斜射

10、向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b.已知a光的頻率小于b光的頻率，下列光路圖正確的是()解析兩種單色光射入玻璃磚時(shí)的折射角小于入射角，據(jù)此可排除選項(xiàng)A、B；已知a光的頻率小于b光的頻率，那么a光在玻璃磚中的折射率較小，入射角相同時(shí)，折射角較大，選項(xiàng)D正確.D21345678912111310解析答案 練出高分C21345678912111310解析答案 練出高分4.一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡.下面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()解析光通過玻璃三棱鏡后向它的橫截面的底邊偏折，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；同一介質(zhì)對(duì)頻率越高的光的折射率越

11、大，所以復(fù)色光經(jīng)玻璃折射后，光路應(yīng)分開，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；紫光的頻率比紅光的大，故經(jīng)玻璃三棱鏡后紫光的偏折程度大于紅光，故B選項(xiàng)正確.B21345678912111310解析答案 練出高分C21345678912111310解析答案 練出高分6.如圖所示，光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和包層兩個(gè)同心圓柱體組成，其中心部分是內(nèi)芯，內(nèi)芯以外的部分為包層，光從一端進(jìn)入，從另一端射出，下列說法正確的是()A.內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率B.內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率C.不同頻率的可見光從同一根光導(dǎo)纖維的一端傳輸?shù)搅硪欢怂玫臅r(shí)間相同D.若紫光以如圖所示角度入射時(shí)，恰能在內(nèi)芯和包層分界面上發(fā)生全反射，則改用紅光以同樣角度

12、入射時(shí)，也能在內(nèi)芯和包層分界面上發(fā)生全反射21345678912111310解析答案 練出高分解析光導(dǎo)纖維是依據(jù)全反射原理工作的，內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；不同頻率的可見光在同一介質(zhì)中的傳播速度不同，從同一根光導(dǎo)纖維的一端傳輸?shù)搅硪欢怂玫臅r(shí)間一般不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若將紫光改用紅光也以同樣角度入射時(shí)，由于紅光臨界角大于紫光，所以不能在內(nèi)芯和包層分界面上發(fā)生全反射，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案A21345678912111310 練出高分CDE21345678912111310解析答案 練出高分8.(多選)如圖所示，兩束平行的甲光和乙光，相距為d，斜射到置于空氣中的矩形玻璃磚上，若

13、光線在玻璃磚內(nèi)不重疊，當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出時(shí)()A.若甲為紫光，乙為紅光，則兩條出射光線間距離一定大于dB.若甲為紫光，乙為紅光，則兩條出射光線間距離可能小于dC.若甲為紅光，乙為紫光，則兩條出射光線間距離可能大于dD.若甲為紅光，乙為紫光，則兩條出射光線間距離一定小于d21345678912111310解析答案 練出高分解析根據(jù)光學(xué)規(guī)律知兩束出射光線仍平行；紅光和紫光對(duì)玻璃磚的折射率不同，紫光的折射率大，紫光的側(cè)移量大，紅光的側(cè)移量小，用極限法，紅光的側(cè)移量小，小到等于零，不偏轉(zhuǎn)，沿直線傳播.若甲為紫光，乙為紅光，兩條出射光線間距離一定大于d，如圖a所示，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若甲為紅光，乙為紫光，則兩條出射光線間距離一定小于d，如圖b所示，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.