高考物理一輪復習第13章機械振動與機械波光電磁波與相對論第3講光的折射全反射課件新人教版.ppt

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機械振動與機械波 光 電磁波與相對論,第 十三 章,第3講 光的折射 全反射,知識梳理自測,1．折射現象 光從一種介質斜射進入另一種介質時傳播方向________的現象。,光的折射定律 折射率,改變,2．折射定律 (1)內容：折射光線與入射光線、法線處在____________內，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________。 (2)表達式：________＝n12，式中n12是比例常數。 (3)在光的折射現象中，光路是________的。,同一平面,兩側,成正比,可逆,入射角,折射角,光學,頻率,大于,1．全反射： 觀察如圖折射光路，將空格填充。,全反射 光的色散,光密,光疏,大于或等于,反射光,折射角,2．光的色散： (1)色散現象：白光通過三棱鏡會形成____________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，紅光和紫光的折射角________，紫光折射得更明顯些，當它們射出另一個界面時，紫光的折射角________，紅光的偏折角________。,由紅到紫,不同,最大,最小,×,×,×,×,√,√,×,CD,[解析] 介質的折射率是一個反映介質光學性質的物理量，由介質本身和光的頻率共同決定，與入射角、折射角無關，故選項A、B均錯；由于真空中的光速是一個定值，故n與v成反比是正確的，選項C正確；由于v＝λf，當f一定時，v與λ成正比，又n與v成反比，故n與λ也成反比，選項D正確。,BD,A,[解析] 光從玻璃磚射向空氣時，如果入射角大于臨界角，則發(fā)生全反射；如果入射角小于臨界角，則在界面處既有反射光線，又有折射光線，但折射角應大于入射角，選項A正確，選項C錯誤。當光從空氣射入玻璃磚時，在界面處既有反射光線，又有折射光線，且入射角大于折射角，選項B、D錯誤。,C,核心考點突破,折射定律的理解與應用,(2)本質理解。 ①折射率由介質本身性質決定，與入射角的大小無關。 ②折射率與介質的密度沒有關系，光密介質不是指密度大的介質，光疏介質不是指密度小的介質。 (3)特性理解。 ①折射率的大小不僅與介質本身有關，還與光的頻率有關。同一種介質中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小。 ②同一種色光，在不同介質中雖然波速、波長不同，但頻率相同。,2．平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制：,(1)此玻璃的折射率； (2)光在玻璃球內的傳播時間。,解題導思：(1)如何確定玻璃體內的折射光線和反射光線？ (2)如何確定玻璃體的折射率？ (3)如何求光在玻璃球內的傳播時間？,[解析] (1)作出光線在玻璃球內光路圖，A、C是折射點，B是反射點，OD平行于入射光線，由幾何知識得∠AOD＝∠COD＝60°，則由幾何關系得∠OAB＝30°,,(1)作出放上透明體后的光路示意圖，標出P′點的位置； (2)求透明體厚度為多大？(結果保留兩位有效數字) (3)求光在透明體里傳播的時間為多長？ 答案：(1)如圖所示 (2)1.5cm (3)2×10－10s,〔類題演練 1 〕,[解析] (1)光路圖如圖所示．,1．求解光的折射、全反射問題的四點提醒 (1)光密介質和光疏介質是相對而言的。同一種介質，相對于其他不同的介質，可能是光密介質，也可能是光疏介質。 (2)如果光線從光疏介質進入光密介質，則無論入射角多大，都不會發(fā)生全反射現象。 (3)光的反射和全反射現象，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的。 (4)當光射到兩種介質的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射現象，但在全反射現象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射。,光的折射、全反射的綜合應用,,〔類題演練 2 〕,ABD,1．光的色散成因 棱鏡對不同色光的折射率不同，對紅光的折射率最小，紅光的偏折程度最小。對紫光的折射率最大，紫光的偏折程度最大，從而產生色散現象。,色散現象,2. 各種色光的比較,ABE,E．若光線PO在紙面內繞O點逆時針旋轉β′(β′90°－α)，則光線OB可能消失，光線OA繞O點順時針旋轉β′,,〔類題演練 3 〕,ABD,A．用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距 B．a比b更容易發(fā)生衍射現象 C．在水中a光的速度比b光的速度小 D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角 E．若a光與b光以相同入射角從水中射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光,1．插針法測定玻璃的折射率,實驗：測定玻璃的折射率,(2)注意事項 ①實驗時，應盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與O′之間距離要稍大一些。 ②入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)。太大時反射光較強，出射光較弱；太小時入射角、折射角測量的相對誤差較大。 ③操作時，手不能觸摸玻璃磚的光學面，更不能把玻璃磚界面當尺子畫界線。 ④實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。,2．數據處理的三種方法 (1)單位圓法：以入射點O為圓心，以一定長度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點，交折射光線OO′于E′點，過E作NN′的垂線EH，過E′作NN′的垂線E′H′，如圖所示。,(1)結合作圖寫出此后的實驗步驟； (2)根據你圖中的標注，寫出計算玻璃折射率的公式。,解題導思：(1)如何確定兩次折射的法線？ (2)怎樣確定折射光線？ (3)如何求圓形玻璃磚的折射率？,①過P1、P2作直線和圓相交于A點； ②過P3、P4兩點作直線和圓相交于B點； ③分別過A點及B點作兩次折射的法線OA及OB； ④用量角器測出入射角θ1和折射角θ2，根據折射定律計算出玻璃的折射率。,〔類題演練 4 〕,(2)乙同學在畫界面時，不小心將兩界面ab和cd間距畫得比玻璃磚寬度大些，下界面與實際相同，如圖所示。若操作無誤，則他測得的折射率比真實值________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。,不變,