120213高三物理選修34第三講光(課件)

1、湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08選修選修3-4第三講第三講 光光湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 082. 光線光線: 沿著光的傳播方向作一條線叫做光沿著光的傳播方向作一條線叫做光線線. 在光線上標(biāo)明箭頭在光線上標(biāo)明箭頭, 表示光的傳播方向表示光的傳播方向.1. 介質(zhì)介質(zhì): 光能夠在其中傳播的物質(zhì)光能夠在其中傳播的物質(zhì). 一、光的直線傳播一、光的直線傳播注注: 光線不是實(shí)際存在的光線不是實(shí)際存在的, 而是而是理想化模型理想化模型. 3. 光的直線傳播光的直線傳播:2)實(shí)例實(shí)例: 影、日食和月食的形成影、日食和月食的形成, 小孔成像小

2、孔成像.1)條件條件: 光在同一均勻介質(zhì)中傳播光在同一均勻介質(zhì)中傳播.湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08由于光的直線傳播、當(dāng)光遇到不透明物體由于光的直線傳播、當(dāng)光遇到不透明物體時(shí)時(shí), 物體向光的表面被照明物體向光的表面被照明, 在背光面的后方形在背光面的后方形成一個(gè)光線照不到的黑暗區(qū)域成一個(gè)光線照不到的黑暗區(qū)域, 形成形成影影.影分本影和半影影分本影和半影:本影本影: 光源的光線完全照不到的區(qū)域光源的光線完全照不到的區(qū)域. 半影半影: 光源的一部分光線照射的區(qū)域光源的一部分光線照射的區(qū)域. 若光源為非點(diǎn)光源時(shí)若光源為非點(diǎn)光源時(shí), 將形成本影和半影將形成本影和半影

3、.影子的形成影子的形成湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08典例啟迪典例啟迪 【例【例1】一路燈距地】一路燈距地面的高度為面的高度為h，身高為，身高為l的人以速度的人以速度v勻速行走，勻速行走，如圖如圖11-3-4所示。所示。(1)試證明人的頭頂?shù)挠霸囎C明人的頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)；子做勻速運(yùn)動(dòng)；(2)求人影的長度隨時(shí)間的變化率。求人影的長度隨時(shí)間的變化率。答案：（答案：（1）見解析）見解析lhlvk ）（2湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08動(dòng)。動(dòng)。人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)成正比，故成正比，故與時(shí)間與時(shí)間因因解式得解式得

4、有：有：點(diǎn)的距離。由幾何關(guān)系點(diǎn)的距離。由幾何關(guān)系為人頭頂影子到為人頭頂影子到如圖所示。如圖所示?？倘祟^頂影子的位置，刻人頭頂影子的位置，時(shí)時(shí)，的交點(diǎn)為的交點(diǎn)為和人頭頂?shù)闹本€與地面和人頭頂?shù)闹本€與地面過路燈過路燈處，根據(jù)題意有處，根據(jù)題意有，人走到，人走到在時(shí)刻在時(shí)刻處，處，下方下方時(shí)刻，人位于路燈的正時(shí)刻，人位于路燈的正設(shè)設(shè)tomtlhhvomosomlomhoomtmpvtosstot 0解析：解析：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08【題組突破題組突破1 1】如圖所示，在】如圖所示，在a點(diǎn)有一個(gè)小球，點(diǎn)有一個(gè)小球，緊靠小球的左方有一個(gè)點(diǎn)光源緊靠小球的左方有一個(gè)

5、點(diǎn)光源s.現(xiàn)將小球從現(xiàn)將小球從a點(diǎn)正對著豎直墻平拋出去，打到豎直墻之前，點(diǎn)正對著豎直墻平拋出去，打到豎直墻之前，小球在點(diǎn)光源照射下的影子在墻上的運(yùn)動(dòng)是小球在點(diǎn)光源照射下的影子在墻上的運(yùn)動(dòng)是( )a.勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)b.自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)c.變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)d.勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08【題組突破題組突破1 1】如圖所示，在】如圖所示，在a點(diǎn)有一個(gè)小球，點(diǎn)有一個(gè)小球，緊靠小球的左方有一個(gè)點(diǎn)光源緊靠小球的左方有一個(gè)點(diǎn)光源s.現(xiàn)將小球從現(xiàn)將小球從a點(diǎn)正對著豎直墻平拋出去，打到豎直墻之前，點(diǎn)正對著豎直墻平拋出

6、去，打到豎直墻之前，小球在點(diǎn)光源照射下的影子在墻上的運(yùn)動(dòng)是小球在點(diǎn)光源照射下的影子在墻上的運(yùn)動(dòng)是( )a.勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)b.自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)c.變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)d.勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)a湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08由于光的直線傳播、當(dāng)光遇到不透明物體由于光的直線傳播、當(dāng)光遇到不透明物體時(shí)時(shí), 物體向光的表面被照明物體向光的表面被照明, 在背光面的后方形在背光面的后方形成一個(gè)光線照不到的黑暗區(qū)域成一個(gè)光線照不到的黑暗區(qū)域, 形成形成影影.影分本影和半影影分本影和半影:本影本影: 光源的光線完全照不到的區(qū)域光源的光線完全照

7、不到的區(qū)域. 半影半影: 光源的一部分光線照射的區(qū)域光源的一部分光線照射的區(qū)域. 若光源為非點(diǎn)光源時(shí)若光源為非點(diǎn)光源時(shí), 將形成本影和半影將形成本影和半影.影子的形成影子的形成月食月食 日食的形成日食的形成湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 1. 反射定律反射定律 反射光線總是在入射光線和法線所決反射光線總是在入射光線和法線所決 定的平面內(nèi)定的平面內(nèi) 反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè) 反射角等于入射角

8、反射角等于入射角二、光的反射二、光的反射 注意注意:在反射現(xiàn)象中光路可逆在反射現(xiàn)象中光路可逆.鏡面反射和漫反射都遵循反射定律鏡面反射和漫反射都遵循反射定律.湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08成像特點(diǎn)成像特點(diǎn): 成等大、正立的虛像成等大、正立的虛像, 物和物和像關(guān)于鏡面對稱像關(guān)于鏡面對稱.平面鏡成像作圖技巧平面鏡成像作圖技巧: 確定平面鏡成像觀察范圍的方法確定平面鏡成像觀察范圍的方法: 若要若要看到物體在平面鏡中的像，則需要借助邊界光看到物體在平面鏡中的像，則需要借助邊界光線線, 邊界光線的公共部分邊界光線的公共部分, 即為完整的觀察范圍即為完整的觀察范圍.2.

9、平面鏡平面鏡平面鏡是利用光的反射定律來控制光路和平面鏡是利用光的反射定律來控制光路和成像的光學(xué)儀器，它不會(huì)改變光束會(huì)聚和發(fā)散成像的光學(xué)儀器，它不會(huì)改變光束會(huì)聚和發(fā)散的性質(zhì)的性質(zhì).湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08補(bǔ)充補(bǔ)充1. 檢查視力時(shí)，人與視力表之間檢查視力時(shí)，人與視力表之間的距離應(yīng)為的距離應(yīng)為5m?，F(xiàn)因屋子太小而使用了一?，F(xiàn)因屋子太小而使用了一個(gè)平面鏡個(gè)平面鏡(如圖所示如圖所示)，視力表到平面鏡的距，視力表到平面鏡的距離為離為3m，那么人到鏡子的，那么人到鏡子的距離應(yīng)為距離應(yīng)為_m，若視力表，若視力表全長全長0.8m，則視力表在鏡，則視力表在鏡中的像的長度為

10、中的像的長度為_m。即學(xué)即用即學(xué)即用湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08補(bǔ)充補(bǔ)充1. 檢查視力時(shí)，人與視力表之間檢查視力時(shí)，人與視力表之間的距離應(yīng)為的距離應(yīng)為5m?，F(xiàn)因屋子太小而使用了一?，F(xiàn)因屋子太小而使用了一個(gè)平面鏡個(gè)平面鏡(如圖所示如圖所示)，視力表到平面鏡的距，視力表到平面鏡的距離為離為3m，那么人到鏡子的，那么人到鏡子的距離應(yīng)為距離應(yīng)為_m，若視力表，若視力表全長全長0.8m，則視力表在鏡，則視力表在鏡中的像的長度為中的像的長度為_m。即學(xué)即用即學(xué)即用2湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08補(bǔ)充補(bǔ)充1. 檢查視力時(shí)，人與視力表之

11、間檢查視力時(shí)，人與視力表之間的距離應(yīng)為的距離應(yīng)為5m?，F(xiàn)因屋子太小而使用了一?，F(xiàn)因屋子太小而使用了一個(gè)平面鏡個(gè)平面鏡(如圖所示如圖所示)，視力表到平面鏡的距，視力表到平面鏡的距離為離為3m，那么人到鏡子的，那么人到鏡子的距離應(yīng)為距離應(yīng)為_m，若視力表，若視力表全長全長0.8m，則視力表在鏡，則視力表在鏡中的像的長度為中的像的長度為_m。即學(xué)即用即學(xué)即用20.8湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 【例【例2】（】（2010全國卷全國卷i）某人手持邊長）某人手持邊長為為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度。測量時(shí)保持鏡面與地面垂直

12、，鏡子與眼度。測量時(shí)保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為睛的距離為0.4m。在某位置時(shí)，他在鏡中恰。在某位置時(shí)，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個(gè)鏡子長度的，發(fā)現(xiàn)用這個(gè)鏡子長度的5/6就能看到整棵就能看到整棵樹的像。這棵樹的高度約為（樹的像。這棵樹的高度約為（ ）a.4.0m b.4.5m c.5.0m d.5.5m 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 【例【例2】（】（2010全國卷全國卷i）某人手持邊長）某人手持邊長為為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高

13、度。測量時(shí)保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼度。測量時(shí)保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為睛的距離為0.4m。在某位置時(shí)，他在鏡中恰。在某位置時(shí)，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個(gè)鏡子長度的，發(fā)現(xiàn)用這個(gè)鏡子長度的5/6就能看到整棵就能看到整棵樹的像。這棵樹的高度約為（樹的像。這棵樹的高度約為（ ）a.4.0m b.4.5m c.5.0m d.5.5m b湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08p175t2.(2009全國卷全國卷i)某物體某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面

14、鏡相互平行，平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡物體距離左鏡4m，右鏡，右鏡8m，如圖如圖11-3-6所示。物體在左鏡所成的像中從右所示。物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（向左數(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（ ） a.24m b.32m c.40m d.48m湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08p175t2.(2009全國卷全國卷i)某物體某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡物體距離左鏡4m，右鏡，右鏡8m，如圖如圖11-3-6所示。物體在左鏡所成的像中從右所示。

15、物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（向左數(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（ ） a.24m b.32m c.40m d.48mb湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 0812sinsinn 折射光線和入射光線折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)分別位于法線兩側(cè)折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)1、光的折射定律：、光的折射定律：折射現(xiàn)象中折射現(xiàn)象中, 光路可逆光路可逆 1nnaob空氣空氣 2玻璃玻璃三、光的折射三、光的折射湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 1 真空真空中角度中角度 2 介

16、質(zhì)介質(zhì)中角度中角度c 真空真空中光速中光速v 介質(zhì)介質(zhì)中光速中光速注注: 任何介質(zhì)的折射率任何介質(zhì)的折射率n均大于均大于12、折射率折射率n: sinsin21 n vcn 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08對折射率的理解對折射率的理解:1. 在光的折射現(xiàn)象中在光的折射現(xiàn)象中, 折射角隨著入折射角隨著入射角的變化而變化射角的變化而變化, 而兩角的正弦值之比而兩角的正弦值之比（折射率）是個(gè)常數(shù)（折射率）是個(gè)常數(shù)2. 對于不同的介質(zhì)對于不同的介質(zhì), 折射率的值不同折射率的值不同3. 折射率是由介質(zhì)本身和光的頻率共折射率是由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定同決定. 它取決于

17、光在介質(zhì)中傳播的速度它取決于光在介質(zhì)中傳播的速度湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 補(bǔ)充補(bǔ)充2. 如圖所示，光線如圖所示，光線以入射角以入射角1從空氣射向從空氣射向折射率折射率n= 的玻璃表面。的玻璃表面。(1)當(dāng)入射角當(dāng)入射角1=45時(shí)，反射光線與時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角折射光線間的夾角為多少？為多少？(2)當(dāng)入射角當(dāng)入射角1為多少時(shí)，反射光為多少時(shí)，反射光線與折射光線垂直。線與折射光線垂直。即學(xué)即用即學(xué)即用2湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 補(bǔ)充補(bǔ)充2. 如圖所示，光線如圖所示，光線以入射角以入射角1從空氣射向從空氣射

18、向折射率折射率n= 的玻璃表面。的玻璃表面。(1)當(dāng)入射角當(dāng)入射角1=45時(shí)，反射光線與時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角折射光線間的夾角為多少？為多少？(2)當(dāng)入射角當(dāng)入射角1為多少時(shí)，反射光為多少時(shí)，反射光線與折射光線垂直。線與折射光線垂直。即學(xué)即用即學(xué)即用2105湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 補(bǔ)充補(bǔ)充2. 如圖所示，光線如圖所示，光線以入射角以入射角1從空氣射向從空氣射向折射率折射率n= 的玻璃表面。的玻璃表面。(1)當(dāng)入射角當(dāng)入射角1=45時(shí)，反射光線與時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角折射光線間的夾角為多少？為多少？(2)當(dāng)入射角當(dāng)入射角1為多少時(shí)，反射

19、光為多少時(shí)，反射光線與折射光線垂直。線與折射光線垂直。即學(xué)即用即學(xué)即用21052arctan湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08【延伸思考延伸思考】上題中，若光由玻璃射入空氣上題中，若光由玻璃射入空氣中，入射角為多大時(shí)，折射光線與中，入射角為多大時(shí)，折射光線與反射光線垂直？反射光線垂直？湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08【延伸思考延伸思考】上題中，若光由玻璃射入空氣上題中，若光由玻璃射入空氣中，入射角為多大時(shí)，折射光線與中，入射角為多大時(shí)，折射光線與反射光線垂直？反射光線垂直？21arctan 3 3.有人在游泳池邊上豎直向下觀察池

20、有人在游泳池邊上豎直向下觀察池水的深度，看上去池水的視深約為水的深度，看上去池水的視深約為h，已，已知水的折射率知水的折射率n=4/3，那么，水的實(shí)際深，那么，水的實(shí)際深度約為多少？度約為多少？補(bǔ)充補(bǔ)充3 3 視深與實(shí)深問題視深與實(shí)深問題2012年上學(xué)期制作 08湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校 3 3.有人在游泳池邊上豎直向下觀察池有人在游泳池邊上豎直向下觀察池水的深度，看上去池水的視深約為水的深度，看上去池水的視深約為h，已，已知水的折射率知水的折射率n=4/3，那么，水的實(shí)際深，那么，水的實(shí)際深度約為多少？度約為多少？補(bǔ)充補(bǔ)充3 3 視深與實(shí)深問題視深與實(shí)深問題h34湖南長郡衛(wèi)星

21、遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 082. 光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對的相對的.1. 折射率較小折射率較小光疏介質(zhì)光疏介質(zhì), 折射率折射率較大較大光密介質(zhì)光密介質(zhì).(一一) 光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)：四、全反射四、全反射(二二) 全反射全反射：光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角入射角等于或大于臨界角.(三三) 發(fā)生全反射的條件發(fā)生全反射的條件：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí), 折射折射角等于角等于90 （剛好發(fā)生全反射）時(shí)的

22、入射（剛好發(fā)生全反射）時(shí)的入射角叫做臨界角角叫做臨界角.（臨界角用（臨界角用c 表示）表示）(適用于從介質(zhì)射向真空或空氣發(fā)生全反適用于從介質(zhì)射向真空或空氣發(fā)生全反射時(shí)臨界角的計(jì)算射時(shí)臨界角的計(jì)算)由折射定律得由折射定律得: :(四四) 臨界角臨界角 1sinnc ncc sin1sin90sin湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 【例例3 3】如圖所示，一立方】如圖所示，一立方體玻璃磚，放在空氣中，平行體玻璃磚，放在空氣中，平行光束從立方體的頂面斜射入玻光束從立方體的頂面斜射入玻璃磚，然后投射到它的一個(gè)側(cè)璃磚，然后投射到它的一個(gè)側(cè)面，若全反射臨界角為面，若全反射

23、臨界角為42，問：，問：(1)這光線能否從側(cè)面射出？這光線能否從側(cè)面射出？(2)若光線能從側(cè)面射出，玻璃磚折射率若光線能從側(cè)面射出，玻璃磚折射率應(yīng)滿足何條件？應(yīng)滿足何條件？題型三題型三 光的全放射和臨界角光的全放射和臨界角湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 【例例3 3】如圖所示，一立方】如圖所示，一立方體玻璃磚，放在空氣中，平行體玻璃磚，放在空氣中，平行光束從立方體的頂面斜射入玻光束從立方體的頂面斜射入玻璃磚，然后投射到它的一個(gè)側(cè)璃磚，然后投射到它的一個(gè)側(cè)面，若全反射臨界角為面，若全反射臨界角為42，問：，問：(1)這光線能否從側(cè)面射出？這光線能否從側(cè)面射出？

24、(2)若光線能從側(cè)面射出，玻璃磚折射率若光線能從側(cè)面射出，玻璃磚折射率應(yīng)滿足何條件？應(yīng)滿足何條件？題型三題型三 光的全放射和臨界角光的全放射和臨界角(1)不能不能湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08 【例例3 3】如圖所示，一立方】如圖所示，一立方體玻璃磚，放在空氣中，平行體玻璃磚，放在空氣中，平行光束從立方體的頂面斜射入玻光束從立方體的頂面斜射入玻璃磚，然后投射到它的一個(gè)側(cè)璃磚，然后投射到它的一個(gè)側(cè)面，若全反射臨界角為面，若全反射臨界角為42，問：，問：(1)這光線能否從側(cè)面射出？這光線能否從側(cè)面射出？(2)若光線能從側(cè)面射出，玻璃磚折射率若光線能從側(cè)面射出，玻

25、璃磚折射率應(yīng)滿足何條件？應(yīng)滿足何條件？題型三題型三 光的全放射和臨界角光的全放射和臨界角(1)不能不能2)2( n湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08【例【例3】(2011南京模擬南京模擬)如圖如圖11-3-7所示，玻璃棱鏡所示，玻璃棱鏡abcd可以看成是由可以看成是由ade、abe、bcd三個(gè)直角三棱鏡組成。三個(gè)直角三棱鏡組成。一束頻率為一束頻率為5.31014hz的單的單色細(xì)光束從色細(xì)光束從ad面入射，在棱面入射，在棱鏡中的折射光線如圖鏡中的折射光線如圖12-3-7中中ab所示，所示，ab與與ad面的夾角面的夾角a=60。已知光在。已知光在真空中的速度真空中的

26、速度c=3108m/s，玻璃的折射率，玻璃的折射率n= ，求：，求：2湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08(1)這束入射光線的入射角是多大這束入射光線的入射角是多大?(2)光在棱鏡中的波長是多大光在棱鏡中的波長是多大?(3)該束光線第一次從該束光線第一次從cd面出射時(shí)的折射角。面出射時(shí)的折射角。答案：答案：（1）45（2）4.0 10-7m（3）45湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 083.(2010湖南高考湖南高考)如圖如圖11-3-8，一個(gè)三棱鏡的，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角截面為等腰直角abc，a為直角。此截面所為直角。此截面所在

27、平面內(nèi)的光線沿平行在平面內(nèi)的光線沿平行于于bc邊的方向射到邊的方向射到ab邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到ac邊上，并剛好能邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為（發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為（ ）3.d23c.2b.26a.湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 083.(2010湖南高考湖南高考)如圖如圖11-3-8，一個(gè)三棱鏡的，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角截面為等腰直角abc，a為直角。此截面所為直角。此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行在平面內(nèi)的光線沿平行于于bc邊的方向射到邊的方向射到ab邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到ac邊上，并剛

28、好能邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為（發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為（ ）3.d23c.2b.26a.a湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 084.如圖如圖11-3-9所示，有一束平所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面行于等邊三棱鏡截面abc的的單色光從空氣射向單色光從空氣射向e點(diǎn)，并點(diǎn)，并偏折到偏折到f點(diǎn)。已知入射方向點(diǎn)。已知入射方向與邊與邊ab的夾角為的夾角為=30，e、f分別為邊分別為邊ab、bc的中的中點(diǎn)，則（點(diǎn)，則（ ）a.該棱鏡的折射率為該棱鏡的折射率為b.光在光在f點(diǎn)發(fā)生全反射點(diǎn)發(fā)生全反射c.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變

29、小d.從從f點(diǎn)出射的光束與入射到點(diǎn)出射的光束與入射到e點(diǎn)的光束平行點(diǎn)的光束平行3湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 084.如圖如圖11-3-9所示，有一束平所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面行于等邊三棱鏡截面abc的的單色光從空氣射向單色光從空氣射向e點(diǎn)，并點(diǎn)，并偏折到偏折到f點(diǎn)。已知入射方向點(diǎn)。已知入射方向與邊與邊ab的夾角為的夾角為=30，e、f分別為邊分別為邊ab、bc的中的中點(diǎn)，則（點(diǎn)，則（ ）a.該棱鏡的折射率為該棱鏡的折射率為b.光在光在f點(diǎn)發(fā)生全反射點(diǎn)發(fā)生全反射c.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小d.從從f點(diǎn)出射的光束與入射到點(diǎn)出射的

30、光束與入射到e點(diǎn)的光束平行點(diǎn)的光束平行3ac湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 081 1、光導(dǎo)、光導(dǎo) 纖維纖維(五五) 應(yīng)用應(yīng)用和實(shí)例：和實(shí)例：湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 082 2、海面上的蜃景、海面上的蜃景 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 083 3、沙漠里的蜃景、沙漠里的蜃景 湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08橫截面為三角形或梯形的橫截面為三角形或梯形的三棱鏡三棱鏡, 簡稱簡稱棱鏡棱鏡. 五、棱鏡、光的色散五、棱鏡、光的色散(一一) 棱棱 鏡鏡abc1. 光密三棱鏡

31、：光密三棱鏡：2. 光疏三棱鏡：光疏三棱鏡：bac湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08棱鏡產(chǎn)生的虛像棱鏡產(chǎn)生的虛像我們可以看到我們可以看到物體的物體的彩色的彩色的虛象虛象, 這比物體這比物體的實(shí)際位置的實(shí)際位置向向頂角方向偏移頂角方向偏移(光密三棱鏡光密三棱鏡)3 3、棱鏡成像、棱鏡成像眼眼像像物物湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08sinc=1/n=2/3 c為為42 4 4、全反射棱鏡全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡全反射棱鏡.abc45 45 abc湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星

32、遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08不同顏色的光按一定規(guī)律排列而形成不同顏色的光按一定規(guī)律排列而形成的彩色亮帶叫的彩色亮帶叫光譜光譜.白光白光是各種單色光組成的是各種單色光組成的復(fù)色光復(fù)色光.1. 1. 光譜光譜 白光通過三棱鏡后白光通過三棱鏡后會(huì)發(fā)生會(huì)發(fā)生色散色散, 形成形成紅紅、橙橙、黃黃、綠綠、藍(lán)藍(lán)、靛靛、紫紫各色組成的光帶各色組成的光帶(二二) 光的色散光的色散湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 082. 2. 色散的產(chǎn)生的原因色散的產(chǎn)生的原因(2)棱鏡對各種色光折射率不同棱鏡對各種色光折射率不同(3)各種色光在同各種色光在同一介質(zhì)中的速度不同一介質(zhì)中的速度不同

33、紅光紅光速度最大速度最大, 紫紫光光速度最小速度最小.v=c/n(1)白光是由各種單色光組成的復(fù)色光白光是由各種單色光組成的復(fù)色光色光色光紫紫藍(lán)藍(lán)綠綠黃黃橙橙紅紅折射率折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08色光色光紅紅橙橙黃黃綠綠藍(lán)藍(lán)靛靛紫紫偏折角偏折角折射率折射率在介質(zhì)中的在介質(zhì)中的光速光速各種色光以相同入射角射入同一棱鏡各種色光以相同入射角射入同一棱鏡:小小大大小小大大大大小小3. 3. 色散現(xiàn)象色散現(xiàn)象湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08【例【例4】abc為一全反射

34、棱為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖角三角形，如圖11-3-10所所示。一束白光垂直入射到示。一束白光垂直入射到ac面上，在面上，在ab面上發(fā)生全面上發(fā)生全反射，若光線入射點(diǎn)反射，若光線入射點(diǎn)o的位置保持不變，改的位置保持不變，改變光線的入射方向變光線的入射方向(不考慮自不考慮自bc面反射的光面反射的光線線)（ ）a.使入射光按圖中所示的順時(shí)針方向逐漸使入射光按圖中所示的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紅光將首面，則紅光將首先射出先射出湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 08b.使入射光按圖中所示的順

35、時(shí)針方向逐漸使入射光按圖中所示的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紫光將首面，則紫光將首先射出先射出c.使入射光按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸使入射光按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紅光將首先射出偏轉(zhuǎn)，紅光將首先射出ab面面d.使入射光按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸使入射光按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紫光將首先射出偏轉(zhuǎn)，紫光將首先射出ab面面答案：答案：a湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 085.白光通過三棱鏡發(fā)生色散，這說明（白光通過三棱鏡發(fā)生色散，這說明（ ）a.不同顏色的光在真空中的光速不同不同顏色的光在真空中的光速不同b.在同一介質(zhì)

36、中紅光的折射率比紫光大在同一介質(zhì)中紅光的折射率比紫光大c.在同一介質(zhì)中各種色光的折射率不同在同一介質(zhì)中各種色光的折射率不同d.每種顏色的光通過三棱鏡都會(huì)分成幾每種顏色的光通過三棱鏡都會(huì)分成幾種顏色的光種顏色的光湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 085.白光通過三棱鏡發(fā)生色散，這說明（白光通過三棱鏡發(fā)生色散，這說明（ ）a.不同顏色的光在真空中的光速不同不同顏色的光在真空中的光速不同b.在同一介質(zhì)中紅光的折射率比紫光大在同一介質(zhì)中紅光的折射率比紫光大c.在同一介質(zhì)中各種色光的折射率不同在同一介質(zhì)中各種色光的折射率不同d.每種顏色的光通過三棱鏡都會(huì)分成幾每種顏色的光通過

37、三棱鏡都會(huì)分成幾種顏色的光種顏色的光c湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 086.一束白光從頂角為一束白光從頂角為的一邊的一邊以比較大的入射角以比較大的入射角i射入并通射入并通過三棱鏡后，在屏過三棱鏡后，在屏p上可得到上可得到彩色光帶，如圖彩色光帶，如圖11-3-11所示，所示，在入射角在入射角i逐漸減小到零的過逐漸減小到零的過程中，假如屏上的彩色光帶程中，假如屏上的彩色光帶先后全部消失，則（先后全部消失，則（ ） a.紅光最先消失，紫光最后消失紅光最先消失，紫光最后消失 b.紫光最先消失，紅光最后消失紫光最先消失，紅光最后消失 c.紫光最先消失，黃色最后消失紫光最先消失，黃色最后消失 d.紅光最先消失，黃光最后消失紅光最先消失，黃光最后消失湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校湖南長郡衛(wèi)星遠(yuǎn)程學(xué)校2012年上學(xué)期制作 086.一束白光從頂角為一束白光從頂角為的一邊的一邊以比較大的入射角以比較大的入射角i射入并通射入并通過三棱鏡后，在屏過三棱鏡后，在屏p上可得到上可得到彩色光帶，如圖彩色光帶，如圖11-3-11所示，所示，在入射角在入射角i逐漸減小到零的過逐漸減小到零的過程中，假如屏上的彩色光帶程中，假如屏上的彩色光帶先后全