選修3-4 第3課時

1、高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理第第3課時光的折射和全反射課時光的折射和全反射高考總復習高考總復習物理物理一、光的折射一、光的折射基礎導引基礎導引如圖所示，光在真空和介質(zhì)的界面如圖所示，光在真空和介質(zhì)的界面MN上發(fā)生偏折，那么上發(fā)生偏折，那么下列說法正確的是下列說法正確的是()A光是從真空射向介質(zhì)光是從真空射向介質(zhì)B介質(zhì)的折射率約為介質(zhì)的折射率約為1.73C光在介質(zhì)中的傳播速度約為光在介質(zhì)中的傳播速度約為1.73108 m/sD反射光線與折射光線成反射光線與折射光線成60角角高考總復習高考總復習物理物理【答案】【答案】BC高考總復習高考總復習物理物理知識梳理知識梳理1光

2、的折射光的折射光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，_發(fā)生改變的發(fā)生改變的現(xiàn)象現(xiàn)象2折射定律折射定律(1)內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在_內(nèi)，內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的折射光線與入射光線分別位于法線的_；入射角的正弦；入射角的正弦與折射角的正弦成與折射角的正弦成_傳播方向傳播方向同一平面同一平面兩側(cè)兩側(cè)正比正比高考總復習高考總復習物理物理(2)表達式：表達式：_，式中，式中n12是比例常數(shù)是比例常數(shù)(3)光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的3.折射率折射率(1)定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角

3、的正定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與弦與_之比之比(2)定義式：定義式：_.它是反映介質(zhì)本身的光學性質(zhì)的物它是反映介質(zhì)本身的光學性質(zhì)的物理量理量折射角的正弦折射角的正弦小于小于高考總復習高考總復習物理物理二、全反射二、全反射基礎導引基礎導引(2015湖南模擬湖南模擬)如圖所示，一細束白光由空氣斜射到橫截如圖所示，一細束白光由空氣斜射到橫截面為矩形的玻璃磚面為矩形的玻璃磚abdc的的ab邊上邊上(入射光的延長線沿入射光的延長線沿Od方向方向)，則入射光則入射光()高考總復習高考總復習物理物理A不可能在不可能在ab界面發(fā)生全反射界面發(fā)生全反射B可能射到可能射到bd面，并在面，并

4、在bd界面發(fā)生全反射界面發(fā)生全反射C一定能到達一定能到達cd面，并可能在面，并可能在cd界面發(fā)生全反射界面發(fā)生全反射D一定能到達一定能到達cd面并從面并從cd射出，射出的各種色光一定互射出，射出的各種色光一定互相平行相平行E光進入玻璃磚后的速度減小光進入玻璃磚后的速度減小【答案】【答案】ADE高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理知識梳理知識梳理1全反射全反射當入射角增大到某一角度，折射光當入射角增大到某一角度，折射光_，只剩下反，只剩下反射光的現(xiàn)象射光的現(xiàn)象2臨界角臨界角折射角等于折射角等于_時的入射角，稱為臨界角當光從折射時的入射角，稱為臨界角當光從折射率為率為n的某種介

5、質(zhì)射向真空的某種介質(zhì)射向真空(空氣空氣)時，臨界角時，臨界角C用用sin C計計算算完全消失完全消失90高考總復習高考總復習物理物理3條件條件(1)光從光從_射入射入_(2)入射角入射角_或或_臨界角臨界角4應用應用(1)全反射棱鏡全反射棱鏡(2)光導纖維，如圖所示光導纖維，如圖所示光密介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)等于等于大于大于高考總復習高考總復習物理物理考點一折射定律的理解及應用考點一折射定律的理解及應用高考總復習高考總復習物理物理(3)折射率與介質(zhì)的密度沒有關系，光密介質(zhì)不是指密度大折射率與介質(zhì)的密度沒有關系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)的介質(zhì)(4)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關，還與光的

6、頻率有折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關，還與光的頻率有關同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越關同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小小(5)同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率相同率相同高考總復習高考總復習物理物理2平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球球)對光路的控制對光路的控制高考總復習高考總復習物理物理【典例剖析】【典例剖析】例例1(2014江蘇卷江蘇卷)蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍色光芒，這是因為光照射到翅膀的鱗片上發(fā)生了干亮耀眼的藍色

7、光芒，這是因為光照射到翅膀的鱗片上發(fā)生了干涉電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖如圖一束光以入射角涉電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖如圖一束光以入射角i從從a點入射，經(jīng)過折射和反射后從點入射，經(jīng)過折射和反射后從b點出射設鱗片的折射率為點出射設鱗片的折射率為n，厚度為，厚度為d，兩片之間空氣層厚度為，兩片之間空氣層厚度為h.取光在空氣中的速度為取光在空氣中的速度為c，求光從，求光從a到到b所需的時間所需的時間t.高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理一題一得一題一得1.光的折射問題的求解方法：光的折射問題的求解方法：(1)根據(jù)題意準確根據(jù)題意準確作出光路圖，注意找準法線；作出光路圖，注意找

8、準法線；(2)利用數(shù)學知識找到入射角、折利用數(shù)學知識找到入射角、折射角；射角；(3)利用折射定律方程；利用折射定律方程；(4)光路是可逆的光路是可逆的2注意：光在不同的介質(zhì)中傳播的速度是不一樣的注意：光在不同的介質(zhì)中傳播的速度是不一樣的高考總復習高考總復習物理物理跟蹤訓練跟蹤訓練1光線以光線以60的入射角從空氣射入玻璃中，折的入射角從空氣射入玻璃中，折射光線與反射光線恰好垂直射光線與反射光線恰好垂直(真空中的光速真空中的光速c3.0108 m/s)(1)畫出折射光路圖畫出折射光路圖(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的傳播速度求出玻璃的折射率和光在玻璃中的傳播速度(3)當入射角變?yōu)楫斎肷浣亲優(yōu)?

9、5時折射角等于多大？時折射角等于多大？(4)當入射角增大或減小時，玻璃的折射率是否變化？當入射角增大或減小時，玻璃的折射率是否變化？高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理【考點解讀】【考點解讀】1求解光的折射、全反射的注意點求解光的折射、全反射的注意點(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的同一種介質(zhì)，相對光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的同一種介質(zhì)，相對于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)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)進入光密介質(zhì)，則無論入射角多如果光線從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，則無論入射角多大，都

10、不會發(fā)生全反射現(xiàn)象大，都不會發(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，光路均是可逆的路均是可逆的(4)當光射到兩種介質(zhì)的界面上，往往同時發(fā)生光的折射和當光射到兩種介質(zhì)的界面上，往往同時發(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)生折射考點二光的折射、全反射的綜合應用考點二光的折射、全反射的綜合應用高考總復習高考總復習物理物理2解答全反射類問題的方法解答全反射類問題的方法(1)根據(jù)題意畫出光的折射或恰好發(fā)生全反射的光路圖根據(jù)題意畫出光的折射或恰好發(fā)生全反射的光路

11、圖(2)作圖時找出具有代表性的光線，如符合邊界條件的臨界作圖時找出具有代表性的光線，如符合邊界條件的臨界光線等光線等(3)利用平面幾何知識分析線、角關系，找出入射角、折射利用平面幾何知識分析線、角關系，找出入射角、折射角或臨界角注意入射角、折射角均以法線為標準角或臨界角注意入射角、折射角均以法線為標準(4)以剛好發(fā)生全反射的光線為比較對象，來判斷光線是否以剛好發(fā)生全反射的光線為比較對象，來判斷光線是否發(fā)生全反射，從而畫出其他光線的光路圖發(fā)生全反射，從而畫出其他光線的光路圖高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理一題一得一題

12、一得解答全反射類問題時，要抓住發(fā)生全反射的兩解答全反射類問題時，要抓住發(fā)生全反射的兩個條件：一是光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，二是入射角大個條件：一是光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，二是入射角大于或等于臨界角利用好光路圖中的臨界光線，準確地判斷出于或等于臨界角利用好光路圖中的臨界光線，準確地判斷出恰好發(fā)生全反射的光路圖是解題的關鍵，且在作光路圖時盡量恰好發(fā)生全反射的光路圖是解題的關鍵，且在作光路圖時盡量與實際相符，這樣更有利于分析問題與實際相符，這樣更有利于分析問題高考總復習高考總復習物理物理跟蹤訓練跟蹤訓練2(2014全國卷全國卷)一厚度為一厚度為h的大平板玻端水平放的大平板玻端水平放置，其下

13、表面貼有一半徑為置，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的圓形發(fā)光面在玻璃板上表面放置一半徑為放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直錢上已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的豎直錢上已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線光線(不考慮反射不考慮反射)，求平板玻璃的折射率，求平板玻璃的折射率高考總復習高考總復習物理物理跟蹤訓練跟蹤訓練2(2014全國卷全國卷)一厚度為一厚度為h的大平板玻端水平放的大平板玻端水平放置，其下表面貼有一半徑為置，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的圓形發(fā)光面在玻璃板上表面放置一半徑為放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直錢上已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的豎直錢上已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線光線(不考慮反射不考慮反射)，求平板玻璃的折射率，求平板玻璃的折