高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十二章 振動和波 光 相對論（選修3-4） 第36講 光的折射 全反射課件

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1、振 動 和 波 光 相 對 論 (選 修 3 4)第 十 二 章 第 36講 光 的 折 射 全 反 射 考 綱 要 求 考 情 分 析 命 題 趨 勢1 光 的 折 射 定 律2 折 射 率 3 全 反 射 、 光 導(dǎo)纖 維 2016全 國 卷 ，34(2) 2016全 國 卷 ，34(2)2015四 川 卷 ， 3 2015安 徽 卷 ， 182014北 京 卷 ， 20 2014重 慶 卷 ， 11(1)2013四 川 卷 ， 3 高 考 對 本 部 分 知 識 的 考 查 主要 以 選 擇 題 和 計 算 題 的 形 式出 現(xiàn) 高 考 試 題 往 往 綜 合 考查 光 的 折 射 和

2、光 的 全 反射 學(xué) 習(xí) 中 要 注 意 理 解 折 射率 、 臨 界 角 、 全 反 射 的 條 件 ，掌 握 折 射 率 、 臨 界 角 的 有 關(guān)計 算 高 考 最 新 考 綱 說 明 中刪 除 了 “ 相 對 折 射 率 作 要 求 ”這 一 說 明 . 欄 目 導(dǎo) 航 板 塊 一板 塊 二板 塊 三 板 塊 四 1 光 的 折 射 定 律 折 射 率 (1)折 射 現(xiàn) 象 光 從 一 種 介 質(zhì) 斜 射 進(jìn) 入 另 一 種 介 質(zhì) 時 傳播 方 向 發(fā) 生 _的 現(xiàn) 象 ， 如 圖 所示 考 點 光 的 折 射 全 反 射改 變 兩 側(cè) 正 比 偏 折 大 頻 率 2 全 反 射 光

3、 導(dǎo) 纖 維 (1)光 密 介 質(zhì) 與 光 疏 介 質(zhì)介 質(zhì)項 目 光 密 介 質(zhì) 光 疏 介 質(zhì)折 射 率 大 小光 速 小 大相 對 性 若 n甲 n乙 ， 則 甲 是_介 質(zhì)若 n 甲 n乙 ， 則 甲 是_介 質(zhì)光 密 光 疏 消 失 大 于 等 于 一 (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) 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 不 同 ， 但 頻 率 相 同 2 光 路 的 可 逆

4、 性 在 光 的 折 射 現(xiàn) 象 中 ， 光 路 是 可 逆 的 如 果 讓光 線 逆 著 原 來 的 折 射 光 線 射 到 界 面 上 ， 光 線就 會 逆 著 原 來 的 入 射 光 線 發(fā) 生 折 射 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圈 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 答 案 ： (1)見 解 析 (2)30 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

5、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 不 會 發(fā) 生 全 反 射 現(xiàn) 象 3 在 光 的 折 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 ， 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 二 光 的 折 射 與 全 反 射 的

6、 綜 合 應(yīng) 用 1 光 的 色 散 ： 把 復(fù) 色 光 分 解 為 單 色 光 的 現(xiàn) 象 叫 做 光 的 色 散 白 光 通 過棱 鏡 后 ， 被 分 解 為 紅 、 橙 、 黃 、 綠 、 藍(lán) 、 靛 和 紫 七 種 顏 色 (如 圖 ) 2 正 確 理 解 光 的 色 散 (1)光 的 顏 色 由 光 的 頻 率 決 定 (2)各 種 色 光 的 比 較三 光 的 色 散 顏 色 紅 橙 黃 綠 青 藍(lán) 紫頻 率 低 高同 一 介 質(zhì) 中 的 折 射 率 小 大同 一 介 質(zhì) 中 速 度 大 小波 長 大 小臨 界 角 大 小通 過 棱 鏡 的 偏 折 角 小 大 例 3(多選)(20

7、15全國卷 )如 圖 所 示 ， 一 束 光 沿 半 徑 方 向 射 向 一 塊 半圓 柱 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 a光 的 折 射 率 小 于 對 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

8、個 雙 縫 干 涉 實 驗 裝 置 上 做 實 驗 ， a光 的 干 涉 條 紋間 距 大 于 b光 的 干 涉 條 紋 間 距ABD 1 假 設(shè) 地 球 表 面 不 存 在 大 氣 層 ， 那 么 人 們 觀 察 到 的 日 出 時刻 與 實 際 存 在 大 氣 層 的 情 況 相 比 ( ) A 將 提 前 B 將 延 后 C 在 某 些 地 區(qū) 將 提 前 ， 在 另 一 些 地 區(qū) 將 延 后 D 不 變 B 解 析 ：假如地球周圍沒有大氣層，太陽光將沿直線傳播，如圖所示，在地球上B點的人將在太陽到達(dá)A點時看到日出；而地球表面有大氣層，由于空氣折射率大于1，并且離地球表面越近，大氣層越

9、密，折射率越大，太陽光將沿如圖中AB曲線進(jìn)入在B處的人眼中，使在B處的人看到了日出但B處的人認(rèn)為光是沿直線傳播的，則認(rèn)為太陽位于地平線上的A點，而此時太陽還在地平線下，日出時間提前了，所以無大氣層時日出時間將延后 2如 圖 所 示 ， P、 Q是 兩 種 透 明 材 料 制 成 的 兩 塊 直 角 梯 形 的 棱 鏡 ， 疊 合在 一 起 組 成 一 個 長 方 體 某 單 色 光 沿 與 P的 上 表 面 成 角 的 方 向 斜 射 入 P，其 折 射 光 線 正 好 垂 直 通 過 兩 棱 鏡 的 界 面 已 知 材 料 的 折 射 率 nPnQ， 則下 列 說 法 正 確 的 是 ( )

10、 A 一 定 沒 有 光 線 從 Q的 下 表 面 射 出 B 從 Q的 下 表 面 射 出 的 光 線 一 定 與 入 射 到 P的 上 表 面 的光 線 平 行 C 如 果 光 線 從 Q的 下 表 面 射 出 ， 出 射 光 線 與 下 表 面 所 夾的 銳 角 一 定 大 于 D 如 果 光 線 從 Q的 下 表 面 射 出 ， 出 射 光 線 與 下 表 面 所 夾的 銳 角 一 定 小 于 D 3(2015重慶卷)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

11、平 行 白 光 照 射 到 透 明 玻璃 球 后 ， 在 水 平 的 白 色 桌 面 上 會 形 成 MN和 PQ兩 條 彩 色 光 帶 ， 光 路 如 圖所 示 M、 N、 P、 Q點 的 顏 色 分 別 為 ( ) A 紫 、 紅 、 紅 、 紫 B 紅 、 紫 、 紅 、 紫 C 紅 、 紫 、 紫 、 紅 D 紫 、 紅 、 紫 、 紅 解 析 ：破璃對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大，由折射定律和反射定律可知M點為紫色、N點為紅色，P點為紅色，Q點為紫色，故A項正確A 例 1(2016江西南昌檢測5分)如 圖 所 示 ， ABCD是 兩 面平 行 的 透 明 玻 璃 磚 ， AB

12、面 和 CD面 平 行 ， 它 們 分 別 是 玻 璃和 空 氣 的 界 面 ， 設(shè) 為 界 面 和 界 面 ， 光 線 從 界 面 射 入玻 璃 磚 ， 再 從 界 面 射 出 ， 回 到 空 氣 中 ， 如 果 改 變 光 到 達(dá)界 面 時 的 入 射 角 ， 則 ( ) A 只 要 入 射 角 足 夠 大 ， 光 線 在 界 面 上 可 能 發(fā) 生 全 反 射 現(xiàn) 象 B 只 要 入 射 角 足 夠 大 ， 光 線 在 界 面 上 可 能 發(fā) 生 全 反 射 現(xiàn) 象 C 不 管 入 射 角 多 大 ， 光 線 在 界 面 上 都 不 可 能 發(fā) 生 全 反 射 現(xiàn) 象 D 不 管 入 射

13、 角 多 大 ， 光 線 在 界 面 上 都 不 可 能 發(fā) 生 全 反 射 現(xiàn) 象 答 題 送 檢 來 自 閱卷 名 師 報 告錯誤 致 錯 原 因 扣分A、B 界 面 上 ， 光 從 光 疏 介 質(zhì) 射 入光 密 介 質(zhì) ， 無 論 入 射 角 多 大 ，都 不 會 發(fā) 生 全 反 射 界 面 上 ，雖 然 光 從 光 密 介 質(zhì) 射 向 光 疏 介質(zhì) ， 但 入 射 角 不 會 大 于 或 等 于臨 界 角 ， 也 不 會 發(fā) 生 全 反 射 . 5 解 析 在界面上，光由空氣進(jìn)入玻璃磚，是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不管入射角多大，都不能發(fā)生全反射現(xiàn)象，則選項C正確在界面上，光由玻璃進(jìn)入空

14、氣，是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，但是，由于界面和界面平行，光由界面進(jìn)入玻璃后再達(dá)到界面，在界面上的入射角等于在界面上的折射角，因此入射角總是小于臨界角，因此也不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項D也正確 答 案 CD 1 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 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

15、 束 光 不 再 平 行 C 從 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D 解 析 ：進(jìn)入時入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，兩束光在玻璃內(nèi)不再平行，但從下表面射出時仍是平行的射出時兩束光之間的距離根據(jù)玻璃磚的厚度不同而不同，在厚度從小到大變化時，該距離先減小后增大，有可能和入射前相同(但左右關(guān)系一定改變了) 2如 圖 所 示 ， 兩 塊 同 樣 的 玻 璃 直 角 三 棱 鏡 ABC， 兩 者 的 AC面 是 平 行 放置

16、的 ， 在 它 們 之 間 是 均 勻 的 未 知 透 明 介 質(zhì) 一 單 色 細(xì) 光 束 O垂 直 于 AB面入 射 ， 在 圖 示 的 出 射 光 線 中 ( ) A 1、 2、 3(彼 此 平 行 )中 的 任 一 條 都 有 可 能 B 4、 5、 6(彼 此 平 行 )中 的 任 一 條 都 有 可 能 C 7、 8、 9(彼 此 平 行 )中 的 任 一 條 都 有 可 能 D 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9中 的 任 一 條 都 有 可 能B 解 析 ：光束射到AC面進(jìn)入未知的透明介質(zhì)將發(fā)生折射，如何折射需要比較未知介質(zhì)與玻璃的折射率，若未知介質(zhì)折射率大于玻璃，則折射光偏離水平線向上；若未知介質(zhì)折射率小于玻璃，則折射光偏離水平線向下；還有可能是未知介質(zhì)與玻璃的折射率相同，不發(fā)生折射的特殊情形但無論是哪一種可能情形，折射光射到倒立玻璃三棱鏡再次折射后一定沿原來的方向射出故4、5、6中的任一條都有可能，B項對 B 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B正確 課 時 達(dá) 標(biāo)