浙江省高三物理復習 第12章 第1講 光的折射全反射課件

《浙江省高三物理復習 第12章 第1講 光的折射全反射課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《浙江省高三物理復習 第12章 第1講 光的折射全反射課件（34頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、考點要求說明光的折射定律折射率全反射、光導纖維光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象本章高考內(nèi)容分為幾何光學和物理光學兩部分幾何光學研究光的傳播規(guī)律光的反射定律、光的折射定律是光傳播的基本規(guī)律，棱鏡、色散、偏移等光現(xiàn)象是這些基本規(guī)律的應用，高考試題多是從分析、確定像的位置、性質(zhì)、光線的傳播方向、觀察像或物的范圍等方面，通過作光路圖、計算等方式來考查學生對基本規(guī)律的理解和掌握物理光學則以對光的本性的認識為線索，介紹了近代物理光學的一些初步理論，以及建立這些理論的實驗基礎和一些重要的物理現(xiàn)象如光的波動說，包括干涉現(xiàn)象(雙縫干涉，薄膜干涉)，衍射現(xiàn)象(單縫衍射、泊松亮斑)；光的波動性的不少實驗現(xiàn)象，只是從理論上作

2、了初步的解釋，或者就是從實驗現(xiàn)象觀察的結果，沒有嚴格的推導例如干涉條紋的間距與光波波長的關系，公式推導課本上已刪掉，但仍有這方面的內(nèi)容，這就要求我們在復習這部分知識時，必須重視有關實驗另一重要方面是要注意這些知識的實際應用，如增透膜、劈尖干涉等這些應用可以結合實例來考查基本知識，是應用型題、能力型題的出題點近幾年幾何光學高考考查的重點是：折射角的計算和光路圖，在各省考題中，光在棱鏡中的光路的折射角的考查較多，考題的特點是：必須利用幾何知識與方程求解，題型是選擇題、實驗題居多近幾年物理光學高考考查的重點是：以對光的幾個典型實驗為重點，重點要弄清楚光的干涉及衍射的條件及現(xiàn)象，不同色光的干涉、衍射現(xiàn)

3、象的區(qū)別和聯(lián)系復習時就以基本規(guī)律、基本概念為主，側重選擇題、填空題的練習，提高自己的作圖能力和空間想象能力及發(fā)散思維，并能與生活實踐如彩虹、海市蜃樓和科技前沿聯(lián)系起來，注重物理學史及物理思想的培養(yǎng)1光的傳播：光的直線傳播是一個近似的規(guī)律當在同一種均勻介質(zhì)中傳播時，光是沿直線傳播的2光的折射：折射定律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 生活中的折射現(xiàn)象實例在水面上看水里的物體，位置變淺；在水里看水面上的物體，位置變高；早晨日出時，看到的太陽實際還在地平線以下；在地面看到的星星位置比實際位置要高在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的

4、3折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角1的正弦跟折射角2的正弦之比n，叫做這種介質(zhì)的折射率.ccvnv折射率與光傳播速度的關系：某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度 跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度 之比，即：4光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)：兩種介質(zhì)相比較，折射率小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)；折射率大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì).光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對的vcvn對的討論：當時， ，光線垂直進入；當光線由空氣射入介質(zhì)，入射角大于折射角，當光線由介質(zhì)射入空氣，入射角小于折射角；因為，所以，任何介質(zhì)的折射率都大于5全反射：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，在入射角增大到某一角度時，折射角達到90，折射光線完全消失，只剩下反

5、射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射901sin.CCCcC臨界角 ：臨界角 是折射角等于時的入射角，某種介質(zhì)的臨界角由 計算全反射的條件：光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角大于或等于臨界角6光導纖維：100mm光導纖維對光有傳導作用，實際用的光導纖維是非常細的特制玻璃絲，直徑只有幾到左右，而且是由內(nèi)芯和外套兩層組成的，光線在內(nèi)芯外套的界面上發(fā)生全反射，如果把光導纖維聚集成束，使其兩端纖維排列的相對位置相同，這樣的纖維就可以傳遞圖像7用折射規(guī)律解釋蜃景的成因和規(guī)律：夏天，地表的空氣密度隨高度增加而增大，對光的折射率也隨之增大，從而形成一具有折射率梯度的空氣層，當光線通過此空氣層時，將發(fā)生偏轉如圖所示，設一

6、束從遠處景物A發(fā)出的光線射入空氣層從下層空氣進入上層空氣的入射角不斷增大，當增大到由某兩層空氣的折射率決定的臨界角時，就會發(fā)生全反射人在C處逆著光線看，可看到經(jīng)全反射形成的倒立虛像；在B處逆著光線看，也可看到經(jīng)折射形成的正立虛像.所以，若人在較高處，看到的蜃景是由折射形成的正立虛像；若人在較低處，看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立虛像8視深與物體的位置、液體的折射率的關系若設水的折射率為n，水池的實際深度為h，垂直水面往下看，其視深h可由以下求得：如圖所示，作出兩條從水底光源S發(fā)出的光線的光路圖，一條垂直射出水面，一條入射角很小(眼睛對光點的張角很小)這兩條折射光線的延長線的交點就是由水面看

7、到的光源S的像S.由圖可見，像的深度變淺了tantantantantansintansinsin1sintan1tanAOAOAS OASOrhhhrhrrrrnrnhhn在中，在中，所以因為是垂直水面向下看，、 很小，所以，又由折射定律所以有所以 0000();.nhhhnnhh nh關于視深有兩個常用的結論：從真空 空氣 觀察正下方折射率為 的介質(zhì)中距界面深度為 的物體，其視深從折射率為 的介質(zhì)中，觀察正上方距液面高為 的物點，其視高為 一、光的直線傳播及光的反射例1、某物體左右兩側各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如圖1211所示物體在左鏡所成的像中從

8、右向左數(shù)的第三個像與物體的距離是()A24m B32 mC40m D48m 圖1211B2 .38mm本題考查平面鏡成像從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體，第二個像是物體在右鏡所成像的像，第三個像是第一個像在右鏡中的像在左鏡中的像，解析：距離物體為變式訓練1、 1923年美國物理學家邁克耳遜用旋轉棱鏡法較準確地測出了光速，其過程大致如下：選擇兩個距離已經(jīng)精確測量過的山峰(距離為L)，在第一個山峰上裝一個強光源S，由它發(fā)出的光經(jīng)過狹縫射在八面鏡A的鏡面1上，被反射到放在第二個山峰的凹面鏡B上，再由凹面鏡B反射回第一個山峰如果八面鏡靜止不動，反射回來的光就在八面鏡的另外一個面3上再次反射

9、，經(jīng)過望遠鏡，進入觀測者的眼中(如圖1212所示)如果八面鏡在電動機帶動下從靜止開始由慢到快轉動，當八面鏡的轉速為時，就可以在望遠鏡里重新看到光源的像，那么光速等于() A. B. C. D.8L4L16L32L圖1212A22823,8.,LcLcA由題意可知，當光線又到達八面鏡時，鏡面 恰好轉到圖示鏡面 位解置，有則光速答案為析：二、光的折射例2、一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角射入，穿過玻璃磚自下表面射出已知該玻璃磚對紅光的折射率為1.5，設紅光與藍光穿過玻璃磚所用的時間分別為t1和t2，則在由0逐漸增大到90的過程中()B12121212. . .AttBt

10、tC ttDtt始終大于始終小于先大于后小于先小于后大于42221212sin,sin,coss.in90hcnnvhtvntnttttB設折射角為 ，玻璃磚的厚度為 ，由光的折射定律 且 在玻璃磚中的時間為 聯(lián)立解得紅光頻率較小， 為零時， ， 為時，趨近漸近線，初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，通過代入解析：為其他特殊值，有 ，故仍對然變式訓練2、某同學用如下方法測玻璃的折射率：先將平行玻璃磚固定在水平桌面的白紙上，畫出兩側界面MN、PQ(MNPQ面平行于桌面)，在玻璃磚的一側用激光照射，在光源同側且與MN平行的光屏上得到兩光點A、B，兩光線位置如圖1213所示測得入射光線與界面的夾角30，光屏上

11、兩光點之間的距離L3.0cm，玻璃磚的厚度h2.0cm，求玻璃磚的折射率圖1213解析：光路圖如圖所示，可知OO與AB的長度相等2222223.032sin5442.03.0si( )2n 901.44sinLLLhnLh。由折射率定義得三、全反射現(xiàn)象例3、一玻璃磚橫截面如圖1214所示，其中ABC為直角三角形(AC邊未畫出)，AB為直角邊，ABC45；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點此玻璃的折射率為1.5.P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚圖1214則（ ）A從BC邊折射出寬度與BC邊長度相等的平行光B屏上有一亮區(qū)，其寬度小于

12、AB邊的長度C屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度D當屏向遠離玻璃磚的方向平行移動時，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大BD451arcsin1.5ABBCCBCABACABBD 本題考查光的折射和全反射寬為的平行光進入到玻璃中直接射到面，入射角為臨界角 ，所以在面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為長度的豎直向下的平行光射到圓弧面上根據(jù)幾何關系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于的長度解，析：正確變式訓練3、如圖1215所示，ABCD為同種材料構成的柱形透明體的橫截面，其中ABD部分為等腰直角三角形，BCD部分為半圓形，一束單色平行光從真空垂直射到AB或AD面，材料的折射率n1.6，下列說法中正確的是() A從A

13、B面中點射入的光線不一定從圓弧的中點射出B從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都能從BCD面射出C從AB面中間附近射入的光線經(jīng)一次反射和折射后能從BCD面射出D若光線只從AD面垂直射入，則一定沒有光線從BCD面射出111sin,1.6245CnCABADBCDBCDBCDBCDCABADABABBCDBCD因為所以光從介質(zhì)射向空氣的臨界角 ，從面射入的所有光線在面發(fā)生全反射到達面上，但只有射到中間附近的光線因入射角小于臨界角而從面射出而射到面兩側的光線因入射角大于臨界角再次發(fā)生全反射， 、 錯，若光線只從面垂直入射，射到面上在面上發(fā)生全反射，照到面上，有的光線入射角小于臨界解析：正角從確，面上射出BCDBCDD，直接射到面上的有的入射角也小于臨界角而從面上射出，所以 錯誤