高考核动力高考物理一轮复习 12.3光的折射 全反射课件

n＝ssiinn ri④ 联立③④式，代入数据得 i＝45°⑤
(2)在△OPB 中，根据正弦定理得
sinO7P5°＝sinL45°⑥
设所用时间为 t，光线在介质中的速度为 v，得 OP＝vt⑦
v＝nc⑧
联立⑥⑦⑧式，代入数据得 t＝
6＋ 2c
2L.⑨
【答案】
6＋ 2 (1)45° (2) 2c L
发生折射，根据折射定律，折射角小于入射角，折射光线 进入观察者的眼睛，观察者认为光线来自它的反向延长 线．这样使得太阳的实际位置比观察者看见的太阳位置偏 低．
• 【答案】 B
2．已知介质对某单色光的临界角为 θ，则
()
A．该介质对此单色光的折射率等于sin1 θ B．此单色光在该介质中的传播速度等于 c·sin θ(c 为真空中的光速) C．此单色光在该介质中的波长是在真空中波 长的 sin θ 倍 D．此单色光在该介质中的频率是真空中的
3．光从一种介质进入另一种介质时频率不变，波长改变，光速改 变．可以根据 v＝λf 和 n＝vc判断．
4．光的色散现象常和光的折射现象相互关联，各种色光的频率不同， 在同种介质中的折射率不同，波速、波长相应地发生变化．
[典例应用]
(2015·湖北部分重点中学模拟)如图所示是一个透明圆 柱的横截面，其半径为 R，折射率是 3，AB 是一条直径，今 有一束平行光沿 AB 方向射向圆柱体，若一条入射光线经折射 后恰经过 B 点，则这条入射光线到 AB 的距离是多少？
• 【答案】 A
• 4．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两 色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发 生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是( )
• 【解析】 红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小， 所以红光发生全反射的临界角较蓝光大，蓝光发生全反射 时，红光不一定发生，故C正确．
2．表达式：ssiinn ri＝n.
3．与传播速率的关系：n＝
.
1．全反射现象：光从
介质入射
到
介质的分界面上时，光全部反射回
介质的现象．
2．临界角：折射角等于 90°时的 示，C＝arcsinn1.
叫临界角，用 C 表
• 3．发生全反射的条件：
• (1)光由
介质射向
介质；
• (2)入射角
临界角．
1 sin θ
【解析】 介质对该单色光的临界角为 θ，它的折射率 n ＝sin1 θ，A 项正确；此单色光在介质中的传播速度和波长分 别为 v＝nc＝csin θ，B 正确；λ＝vν＝c·cs/iλn0θ＝λ0sin θ，所以 λ∶ λ0＝sin θ∶1，故 C 项正确；而光的频率是由光源决定的，与 介质无关，故 D 项错误．
• 【答案】 C
考点一 对折射率、折射定律的理解及应用
[考点梳理]
1．折射率只由介质本身的光学性质和光的频率决定．由 n＝ssiinn θθ12定 义和计算，但与入射角 θ1、折射角 θ2 无关．
2．由 n＝vc可计算光的折射率，n 是从真空射入某种介质的折射率．对 两种介质来说，若 n1>n2，则折射率为 n1 的称为光密介质，折射率为 n2 的称为光疏介质．
• 4．光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，
直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外套的界面上
发生
(如图所示)．
• 1．三棱镜：横截面为三角形的三棱柱透明体为棱镜．棱
镜有使光线向
偏折的作用．
• 横截面是
三角形的棱镜为全反射棱镜．
• 2．光的色散：白光通过三棱镜后，出射光束变为红、
、黄、
所以
CD＝Rsin
α＝
3 2R
【答案】
3 2R
(2014·山东理综，38(2))如图所示，三角形 ABC 为某透 明介质的横截面，O 为 BC 边的中点，位于截面所在平面内的一 束光线自 O 以角 i 入射，第一次到达 AB 边恰好发生全反射．已
知 θ＝15°，BC 边长为 2L，该介质的折射率为 2.求：
【答案】 ABC
• 3．(2014·福建理综，13)如图，一束光由空气射向半圆 柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描 述其光路的是( )
• 【解析】 光束沿玻璃砖半径射向O点，在界面处入射角 大于临界角时，发生全反射，小于临界角时，在空气中的 折射角大于入射角，A正确，C错误；当光束由空气射向 玻璃砖时，由发生全反射的条件可知B错误；在玻璃中的 折射角应小于入射角，D错误．
、蓝、靛、
七色光的光
束，这种现象叫光的色散．
• 3．同一种介质对不同色光的折射率不同，对
光的折射率最小，对
光的折射率
最大．
• [练一练] • 1．(2015·余姚月考)观察者看见太阳从地平线升起时，
关于太阳位置的下列叙述中正确的是( ) • A．太阳位于地平线之上 • B．太阳位于地平线之下 • C．太阳恰位于地平线 • D．大气密度不知，无法判断 • 【解析】 太阳光由地球大气层外的真空射入大气层时要
【解题指导】 1.射向圆柱(球)表面的光线，圆心与入 射点的连线即为法线，过入射点的切线即为界面．
2．由圆的有关知识确定边角关系． 】 设光线 P 经折射后经过 B 点，光路 如图所示．
根据折射定律有 n＝ssiinn αβ＝ 3
在△OBC 中，由正弦定理得siRn β＝2Rs·icnoαs β 可得 β＝30°，α＝60°
• 第3单元 光的折射 全反射
[填一填]
1．定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会
发生
，这种现象叫光的折射．
2．光的折射定律：折射光线跟
和
在同一平面内，
和
光线分别位于
侧，
的正弦跟
是一个常数．
光线 光线 的两 的正弦之比
1．折射率：光从
射入
发生折射时，
i的正弦与
r的正弦的比值n，叫做这种介质的折射率．
(1)入射角 i;
(2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的
速度为 c，可能用到：sin 75°＝
6＋ 4
2或 tan 15°＝2－
3)．
【解析】 (1)根据全反射规律可知，光线在 AB 面 上 P 点的入射角等于临界角 C，由折射定律得
sin C＝n1① 代入数据得 C＝45°② 设光线在 BC 面上的折射角为 r，由几何关系得 r＝30°③ 由折射定律得