《高考備考指南 物理 》課件-第3講　光的折射　全反射

機(jī)械振動(dòng)和光學(xué)第十二章

第3講光的折射全反射(本講對(duì)應(yīng)系統(tǒng)用書(shū)P265)欄目導(dǎo)航01知識(shí)

梳理查漏02題點(diǎn)

各個(gè)擊破03配套訓(xùn)練知識(shí)梳理查漏1知識(shí)一

光的折射1.光的折射光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，_________發(fā)生改變的現(xiàn)象.

傳播方向2.折射定律(1)內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在___________內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的______；入射角的正弦與折射角的正弦成______.

(2)表達(dá)式：________，式中n12是比例常數(shù).

(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.同一平面兩側(cè)正比

折射角的正弦

小于

CD【解析】介質(zhì)的折射率是一個(gè)反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定，與入射角、折射角無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤.由于真空中的光速是一個(gè)定值，故n與v成反比，C正確.由于v=λf，當(dāng)f一定時(shí)，v與λ成正比.又n與v成反比，n與λ也成反比，D正確.知識(shí)二

全反射1.全反射(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光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；②入射角_____________臨界角.

消失大于等于(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.

2.光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的原理是利用光的________(如圖所示).

全反射3.光的色散(1)色散現(xiàn)象：白光通過(guò)三棱鏡會(huì)形成____________________________七種色光組成的彩色光譜.

(2)成因：由于n紅<n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時(shí)，紫光的折射角________，紫光折射得更明顯些，當(dāng)它們射出另一個(gè)界面時(shí)，紫光的偏折角________，紅光的偏折角________.

較小紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫較小較大

A題點(diǎn)各個(gè)擊破2命題點(diǎn)一折射定律的理解及應(yīng)用［師生共研類］

(3)折射率與介質(zhì)的密度沒(méi)有關(guān)系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì).(4)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān)，還與光的頻率有關(guān).在同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小.(5)同一種色光在不同介質(zhì)中雖然波速、波長(zhǎng)不同，但頻率相同.2.平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對(duì)光路的控制項(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(guò)平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但發(fā)生側(cè)移通過(guò)三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底面偏折圓界面的法線是過(guò)圓心的直線；經(jīng)過(guò)兩次折射后光線向圓心偏折應(yīng)用測(cè)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

1.(2023年江蘇卷)地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大.太陽(yáng)光斜射向地面的過(guò)程中會(huì)發(fā)生彎曲.下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是()【解析】根據(jù)折射定律n上sin

θ上=n下sin

θ下，由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則n下>n上，從高到低θ下逐漸減小，光線應(yīng)逐漸趨于豎直方向，A正確.A2.(多選)(2023年全國(guó)甲卷)等腰三角形△abc為一棱鏡的橫截面，ab=ac.一平行于bc邊的細(xì)光束從ab邊射入棱鏡，在bc邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點(diǎn)在乙光的下方，如圖所示.不考慮多次反射.下列說(shuō)法正確的是()A.甲光的波長(zhǎng)比乙光的長(zhǎng)B.甲光的頻率比乙光的高C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大D.該棱鏡對(duì)甲光的折射率大于對(duì)乙光的折射率E.在棱鏡內(nèi)bc邊反射時(shí)的入射角，甲光比乙光的大ACE

3.(2023年浙江卷)如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖.一細(xì)黃光束從直角邊AB以角度θ入射，依次經(jīng)AC和BC兩次反射，從直角邊AC出射，出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)了α角.則α()A.等于90°B.大于90°C.小于90°D.與棱鏡的折射率有關(guān)A

命題點(diǎn)二光的折射、全反射的綜合應(yīng)用［師生共研類］1.求解光的折射、全反射的注意點(diǎn)(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(wú)論入射角多大，都不會(huì)發(fā)生全反射.(3)光的反射和全反射均遵循光的反射定律，光路可逆.(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.2.解答全反射類問(wèn)題的方法(1)根據(jù)題意畫(huà)出光的折射或恰好發(fā)生全反射的光路圖.(2)作圖時(shí)找出具有代表性的光線，如符合邊界條件的臨界光線等.(3)利用平面幾何知識(shí)分析線、角關(guān)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(biāo)準(zhǔn).(4)以剛好發(fā)生全反射的光線為比較對(duì)象來(lái)判斷其他光線是否發(fā)生全反射，從而畫(huà)出其他光線的光路圖.例2

(2021年廣東卷)如圖所示，一種光學(xué)傳感器是通過(guò)接收器Q接收到光的強(qiáng)度變化而觸發(fā)工作的.光從擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)P點(diǎn)射向外側(cè)M點(diǎn)再折射到空氣中，測(cè)得入射角為α，折射角為β；光從P點(diǎn)射向外側(cè)N點(diǎn)，剛好發(fā)生全反射并被Q接收.求光從玻璃射向空氣時(shí)臨界角θ的正弦值表達(dá)式.

2.(2022年廣東卷)一個(gè)水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體，液體上方是空氣，其截面如圖所示.一激光器從罐體底部P