福建省晋江市首峰中学高中物理选修三学案光的全反射
高中物理选修三全反射教案
高中物理选修三全反射教案
课题：全反射
教学目标：
1. 知道全反射的定义和原理。
2. 掌握全反射的条件和规律。
3. 能够应用全反射解释物体在介质中的呈现。
教学重点：
全反射的定义和条件
教学难点：
解决实际问题中的全反射应用
教学准备：
投影仪、PPT、黑板、白板、水杯等材料
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过展示一个水杨杯在水中发生全反射的现象，引出全反射的概念，并提出全反射在生活中的应用。
二、讲解（15分钟）
1. 给出全反射的定义和原理，并引入全反射的条件。
2. 分析全反射的规律，解释全反射的发生原因。
3. 通过实验或案例，帮助学生更好地理解全反射的概念和规律。
三、练习（15分钟）
1. 设计一些练习题，让学生巩固全反射的定义和条件。
2. 引导学生应用全反射解决实际问题，提高他们的思维能力。
四、拓展（10分钟）
1. 展示一些全反射在日常生活中的应用，激发学生的兴趣。
2. 放映相关视频或图像，增加学生对全反射的理解和认识。
五、总结（5分钟）
对本节课的重点内容进行总结，并强调全反射的重要性和应用价值。
六、作业布置（5分钟）
布置相关的习题和题目，让学生在家中进行巩固和拓展。
教学反思：
通过这节课的教学，学生能够全面了解全反射的概念和条件，掌握全反射的相关知识。
在教学中，要注重引导学生思考、提高他们的学习兴趣，让他们能够将所学知识运用到实际生活中，提高其应用能力和解决问题的能力。
物理：4.3《光的全反射》教案(教科版选修3-4)
［学生甲］入射角要大于某一个值.
［教师］对，我们把这“某一值”称为临界角，用字母C表示.
重复实验至折射角恰等于90°时停止转动玻璃砖.让前面的学生读出此时的入射角即临界角C约为42°左右.
［教师］后面的学生看不见读数，那我现在告诉你们这种玻璃的折射率n=1.5，请你们算出这种玻璃的临界角.（学生觉得无从下手）
3.会用全反射解释相关的现象.
4.会计算各种介质的临界角.
三、德育目标
1.体会本节实验中“让入射光正对半圆形玻璃砖中心从曲面入射”是在设计实验时设计者为突出主要矛盾而控制实验条件达到略去次要矛盾的高明做法.
2.通过对蜃景现象的学习再次明确一切迷信或神话只不过是在人们未能明了科学真相时才托付于自然力的一种做法.
［演示］学生将看到图19—34所示的情况（图中未画完所有的光路）.
［教师］看到了吧，这样我们将眼花缭乱看得头晕.体会到设计者构思的巧妙了吗？这种做法就叫控制实验条件.是为了突出所要研究的问题.这是实验研究中常用的一种方法.想想你们以前做的实验中有哪些是控制实验条件的？
［学生］验证牛顿第二定律实验让木板倾斜以平衡摩擦力.
●教学重点
全反射条件，临界角概念及应用.
●教学难点
临界角概念、临界条件时的光路图及解题.
●教学方法
本节课主要采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等，对阅读材料“蜃景”补充了录像资料或CAI课件，使其有更生动的感性认识.
●教学用具
光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃砖等组合）
［学生］验证a~F关系时让m不变.
［教师］你们体会的很好.希望你们能学以致用.
2.［投影］在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮杯侧.从水面上观察水中的试管.在试管内装上水，再观察记录你看到的现象，并作出解释（图19—35）.
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的折射学案 新人教版选修3
福建省晋江市首峰中学高中物理光的折射学案新人教版选修3班级座位号姓名一.学习目标1.认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
2.理解光的折射定律；会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题3.理解折射率的概念和物理意义．二.学习过程【一】预习导学（认真阅读教材P71-P74，独立完成下列问题）一、初中光学知识的回顾：1、小孔成像是因为光沿传播。
2、反射及反射定律（1）光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的______时，一部分光会返回到第一种介质的现象。
（2）反射定律：光从一种介质斜射入另一种介质时，反射光线与入射光线、法线在______ ；反射光线与入射光线分居法线的______；反射角____ 入射角。
入射光垂直射入介质，则反射光将返回。
（3）在光的反射现象，光路是_______的3、光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会的现象。
（1）折射光线、入射光线、法线在内.（2）折射光线和入射光线分居法线。
（3）当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角入射角 .（4）当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角入射角（5）当入射光线垂直射入介质时，折射光线将射入.（6）当入射角增大时，折射角 .二、折射角和入射角之间到底有什么定量关系呢？直到1621年荷兰数学家斯涅耳在分析了大量数据和找到了两者之间的关系，并总结为折射定律。
1、折射定律：（1）内容：（2）表达式：；（3）折射现象中光路是的三、折射率n我们只讨论光从真空（或空气）射入介质的情形。
即n空质记为n.1.折射率的定义：光从_________射入某种介质发生折射时，入射角θ1的________与折射角θ2的________之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用________表示。
2.定义式：n=3.物理意义：折射率反映是介质的光学性质的物理量，即反映了介质对光的；介质的折射率越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就。
高中物理选修三全反射教案
高中物理选修三全反射教案在物理学的浩瀚知识海洋中，光的反射和折射现象无疑是最吸引人的章节之一。
特别是当光线遇到不同介质时，所展现出的全反射现象，不仅令我们着迷，更是现代光纤通信技术的理论基础。
今天，我们将一同探究这一迷人现象，并通过一份精心设计的高中物理选修三全反射教案，帮助学生建立清晰、系统的知识框架。
首先，我们需要明确什么是全反射。
当光从光密介质射向光疏介质时，在一定条件下，光线不会进入第二个介质而是完全反射回原来的介质。
这种现象称为全反射。
为了更有效地传授这一概念，教案将采用以下结构：一、引入新知通过日常生活中的例子，如水中的鱼看起来比实际位置更高，引入光的折射现象。
随后，提出问题：如果光线从水射向空气，情况又会如何？引导学生思考并自然过渡到全反射的概念。
二、知识讲解详细解释全反射的条件，即入射角大于临界角时发生的反射现象。
结合数学推导，展示临界角与两种介质折射率的关系，并通过实例计算加深理解。
三、实验操作设计实验让学生亲自观察全反射现象。
利用半圆形玻璃和激光笔，演示光从玻璃到空气的全反射，以及当改变入射角度时光线的路径变化。
四、深化理解讨论全反射的应用，例如光纤是如何利用全反射原理来传输信息的。
同时，探讨全反射对深海潜水员视觉的影响，以及在天文望远镜设计中的应用等。
五、课堂互动通过提问和小测验来巩固知识点，确保每位学生都能正确理解和应用全反射的概念。
六、总结回顾回顾全反射的定义、条件和应用，强调其在现代科技中的重要性，鼓励学生在生活中发现更多相关的例证。
通过这样的教案设计，学生不仅能掌握全反射的理论知识，还能通过实验和讨论深化理解，培养科学探索的兴趣和能力。
教师的角色是引导者和启发者，通过恰当的问题激发学生的好奇心，让他们在探索中找到答案，体验到学习的乐趣。
在教学过程中，重要的是保持公正客观的教学态度，尊重每个学生的学习节奏和风格。
适时给予鼓励和肯定，帮助他们建立自信，克服学习中的困难。
教科版高中物理选修3-443光的全反射(导学案).doc
第四章光的折射第三节光的全反射导学案【学习目标】1•准确理解临界角的概念和发生全反射的条件，提高分析光的全反射现象的能力2.白主学习，合作探究，学会用画光路的方法分析全反射现象3•激情投入，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响【学习目标解读】1•重点：常握临界角的概念和发生全反射的条件2.难点：全反射的应用，对全反射现象的解释.【课前预习案】【使用说明】1•同学们要先通读教材，通过观察演示实验，理解光的全反射现彖；知道什么是光疏介质，什么是光密介质；会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质时的光路图.概括出发生全反射的条件，理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的l'u J题。
2.勾划课本并写上提示语、标注序号；3.完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。
（一）教材助读1、请画出一束光从空气射入水中时的光路图，并比较它们的入射角和折射角的大小关系2、根据光路的可逆性原理，若一束光逆看光折射的方向从水中射向空气，其光路图又如何?3、逐渐增大光在水中的入射角，根据光的折射定律可知，光进入空气的折射角该如何变化?（二）预习自测1•光从介质a射入介质b,如果要在ab介质的界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（）A.a是光疏介质，b是光密介质B光在介质屮a的速度必须大于光在介质中b的速度C光的入射角必须大于或等入临界角D必须是单射光2•光线从某介质射入空气中，当入射角为30°时，其折射角为45°,则这种介空气的临界界角是：（）A.60°B.450C.90°D.3O03.某介质的折射率为血，一束光从介质射向空气，入射角为60。
,如图所示的哪个光路图是正确的（）4.（2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授英国华裔科学家（高银以及美国科学家威拉徳•博伊尔和乔治•史密斯.高規在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面“収得了突破性的成就.若光导纤维是由内芯和包层组成下列说法正确的是（）A.内芯和包层折射率相同，折射率都大B.内芯和包层折射率相同，折射率都小C.内芯和包层折射率不同，包层折射率较大D.内芯和包层折射率不同，包层折射率较小**5.如图示，一束平行光从真空中射向一块半圆形的折射率为1.5的玻璃砖，下列判断中正确的是（）A.在圆心的两侧R范围内的光线不能通过玻璃砖B.只有在圆心的两侧MR范围内的光线能通过玻璃砖C.通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折D.圆心两侧MR范圉外的光线将在曲面发生全反射【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。
高三物理选修3-4 第十三章光第2节全反射导学案设计
高三物理选修3-4第十三章光第2节全反射导学案【教学目标】1．知道光疏介质和光密介质，认识光的全反射现象。
2．知道全反射棱镜及其应用，初步了解光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响。
【教学重点】全反射及发生全反射的条件【教学难点】全反射的应用【自主学习】一、全反射1．不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为，折射率较大的介质称为。
光疏介质与光密介质是相对的，光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。
2．光由光疏介质射入光密介质时，折射角入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角入射角。
3．演示实验：如图所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。
逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。
4．当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。
如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做，这时的入射角叫做。
5．全反射的条件：当光从射入时，如果入射角临界角，就会发生全反射现象。
6．光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是。
7．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。
水的临界角为48.8°，各种玻璃的临界角为32°～42°，金刚石的临界角为24.4°。
8．全反射是自然界里常见的现象。
例如，水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故。
例题：在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？二、全反射棱镜如图所示，棱镜的截面为。
当光以图甲或图乙所示的方向射入玻璃时，由于光的方向与玻璃面垂直，光线不发生偏折。
但在玻璃内部，光射向玻璃与空气的界面时，入射角大于临界角，发生全反射。
教科版高中物理选修3-4《光的全反射》学案
4.3《光的全反射》学案【学习目标】1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质.2.理解光的全反射.3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题.4.知道光导纤维及其应用.【学习重点】全反射条件，临界角概念及应用.【预习巩固】临界角概念、临界条件时的光路图及解题1．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是( )A．从水晶射入玻璃B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水中D．从水射入水晶2．如图5所示，ABCD是平面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )图5A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全放射现象B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象3．某一束单色光在水中的传播速度是真空中的3/4，则( )A．水的折射率为3/4B．水的折射率为4/3C．从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中D．这束光在水中传播时的频率为真空中的3/44．在完全透明的水下某处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正( )A．加速上升B．加速下沉C．匀速上升D．匀速下沉5. 如图6所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( )图6A.62 B. 2 C.32 D. 36．如图7所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )图7A．r B．1.5r C．2r D．2.5r7．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图9所示．方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜．下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图．其中能产生如图所示效果的是( )图9。
高中物理光的全反射教案
高中物理光的全反射教案教学目标：1. 了解全反射的定义和条件；2. 了解全反射在实际生活中的应用；3. 掌握全反射的计算方法。
教学重点：1. 全反射的概念和条件；2. 全反射在光纤通信中的应用；3. 计算全反射的临界角。
教学步骤：一、导入（5分钟）教师通过展示一个全反射的实验视频或图片引入全反射的概念，激发学生的兴趣。
二、讲解全反射的定义和条件（10分钟）1. 定义：当光线从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时，光线完全被反射在光密介质内部，不再折射出来，这种现象称为全反射。
2. 条件：光线从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角。
三、讲解全反射的应用（10分钟）1. 光纤通信：光纤内部采用全反射的原理，可以传输光信号，实现远距离的通信。
2. 医学成像：通过光纤和内窥镜等设备，可以在医学影像学中实现内部器官的成像。
四、实例分析（10分钟）通过实例分析光线从玻璃到空气的全反射现象，引导学生理解全反射的条件和计算方法。
五、练习和讨论（10分钟）1. 要求学生计算光线从光密介质射入空气的临界角；2. 让学生讨论并分享全反射在生活中的其他应用。
六、总结（5分钟）对全反射的定义、条件和应用进行总结，并强调全反射在光学领域的重要性。
七、作业布置（5分钟）布置作业：查阅资料，了解全反射在其他领域的应用，并写一份心得体会。
教学反思：在教学过程中，可以通过实例分析和讨论，帮助学生更好地理解全反射的概念和应用，激发他们的学习兴趣和思考能力。
同时，教师还可以根据学生的学习情况灵活调整教学内容，以确保教学效果的达成。
人教版高中物理选修3教案 全反射
课时13.2全反射1.知道光疏介质、光密介质,认识光的全反射现象。
2.知道产生全反射的条件,能解释全反射现象,会计算临界角。
3.知道全反射棱镜及其应用,初步了解光导纤维的工作原理。
重点难点:临界角的概念,全反射的原理及其应用。
教学建议:全反射现象在生活中常会遇到,本节从光的折射入手,探讨了光发生全反射的条件以及相关应用。
要理解“光密”和“光疏”的概念,不但要了解“密”与“疏”是相对而言的,还要让学生知道不能将光密与光疏跟介质密度的大小混同起来。
要正确理解临界角的概念,要知道折射角随入射角的增大而增大,而且反射光不断增强,折射光不断减弱。
全反射棱镜和光导纤维是全反射的应用,这部分内容有利于开阔学生视野,加深对全反射的认识。
导入新课:光亮的铁球,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛的内焰上进行熏黑,再将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,奇怪的现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮。
1.全反射(1)光密介质和光疏介质两种介质相比,折射率较大的叫①光密介质,折射率较小的叫②光疏介质。
(2)全反射当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生③折射和④反射。
如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。
当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,⑤折射光完全消失,只剩下⑥反射光,这种现象叫作全反射。
这时的入射角叫作⑦临界角。
(3)发生全反射的必要条件a.光由⑧光密介质射入⑨光疏介质;b.入射角⑩等于或大于临界角。
2.全反射棱镜截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,当光线垂直任意一个表面射入时,在棱镜内部都能发生全反射,所以这样的棱镜叫全反射棱镜。
全反射棱镜的反射率大于(填“大于”或“小于”)平面镜的反射率。
3.光导纤维(1)光导纤维的工作原理:光在玻璃纤维内发生全反射,光沿锯齿路线传播。
(2)光导纤维传输信息的优点:容量大、衰减小、抗干扰性强。
1.光在光疏介质中传播速度大还是在光密介质中传播速度大?解答:光疏介质。
高中物理选修34光学部分光的折射及光的全反射
高中物理选修34光学部分光的折射及光的全反射光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。
阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这讲明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。
一样讲来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。
1.光的反射定律：实验讲明：光的反射遵循以下规律a 、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光线和入射光线分不们于法线的两侧。
b 、 反射角等于入射角。
〔i=i‘〕 在反射现象中，光路是可逆的。
折射定律 1.2.sin i c 3.n sin r v ⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎪⎪==⎩⎭三线共面分居两侧 全反射i C 1sin c n →≥⎧⎫⎪⎪⎨⎬=⎪⎪⎩⎭1.条件：光密光疏；2.临界角： 棱镜对光的作用⎧⎫⎨⎬⎩⎭单色光：向底边偏折复色光：色散 平行玻璃板：使光线折射侧移 光的折射 光的折射 光学 光的波动2.光的折射定律：入射光线和法线的夹角i叫做入射角；折射光线和法线的夹角r叫做折射角；反射光线和法线的夹角i‘叫做反射角。
光的折射定律可如此表示：a、折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分不们位于法线的两侧。
b、入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n在折射现象中，光路也是可逆的。
3.折射率：由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，然而两个角的正弦之比是个常量，关于水、玻璃等各种介质差不多上如此，然而，关于不同介质，比值n的大小并不相同，例如，光从空气射入水时那个比值为1.33，从空气射入一般玻璃时，比值约为1.5。
因此，常量n是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。
光在不同介质中的传播速度不同〔介质n越大，光传播速度越小〕。
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的干涉 衍射 偏振学案 新人教版选修3
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的干涉 衍射 偏振学案 新人教版选修3一、光的干涉1．现象：符合一定条件的相干光在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域．2．相干条件：两束光频率相同，振动方向一致，相差恒定(步调差恒定)． 当然振动情况完全相同的波源一定是相干波源．3．双缝干涉：(杨氏双缝实验)⑴推导：如图A-14-61-1所示，若S 1、S 2光振动情况完全相同，则符合λδn x d L r r ==-=12，时，出现亮条纹(n=0，1，2，3…) 符合2)12(12λδ+==-=n x d L r r 时，出现暗条纹(n=0，l ，2，3，…) 相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的间距（相邻亮条纹中央间距，相邻暗条纹中央间距)为λd L x =∆⑵图象特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹．红光明、暗条纹宽度最宽，紫光明、暗条纹宽度最窄．白光干涉图象中央明条纹的最外侧为红色．4．薄膜干涉：(等厚干涉)⑴相干光源的由来：利用薄膜(如肥皂液膜)前后两表面的反射光束相遇而形成干涉现象． ⑵图象特点：同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等．单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹(白光入射形成彩色条纹)．(3)应用：检查工件平整度、增透膜。
练习：1.下列现象中属于干涉现象的是（）A.涂有增透膜的照相机镜头是淡紫色B.夏季雨后天空中出现的彩虹C.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹D.白光通过三棱镜后出现色散2下面是四种与光有关的事实①用光导纤维传播信号；②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度；③一束白光通过三棱镜形成彩色光带；④水面上的油膜呈现彩色。
其中，与光的干涉有关的是：( )A ①④B ②④C ①③D ②③3、右图是用干涉法检查某块厚玻璃上的表面是否平的装置，所用单色光是普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射光线叠加而成的？A ．a 的上表面和b 的下表面B ．a 的上表面和b 的上表面C ．a 的下表面和b 的上表面D ．a 的下表面和b 的下表面4．在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的色光照射时，则下列叙述正确的是 ( )A ．红光的干涉条纹间距最大B ．紫光的干涉条纹间距最大C ．红光和紫光干涉条纹间距一样大D ．用白光照射会出现白色干涉条纹5．用包含红、绿、紫三种色光的复色光做光的干涉实验，在所产生的干涉条纹中离中心条纹最近的干涉条纹是 ( )A ．紫色条纹B ．绿色条纹C ．红色条纹D ．都一样近6．下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是( )A．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽B．白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹C．在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入的是绿光，S2射入的是紫光，则条纹是彩色的D．光的干涉现象说明光具有波动性7．在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片（只能通过红光）和蓝色滤光片（只能通过蓝光）挡住，则在光屏上可以观察到A．红色和蓝色两套干涉条纹的叠加B．紫色干涉条纹（红色和蓝色叠加为紫色）C．屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹D．屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加8．把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。
高中物理人教版选修34《13.2全反射》(学案)
光的折射定律及折射率。
§13.2全反射学习目的1、知道什么是光疏介质，什么是光密介质。
2、理解光的全反射。
3、理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。
4、知道光导纤维及其应用。
学习重点、难点重点：全反射条件，临界角概念及应用。
难点：临界角概念、临界条件时的光路图及解题。
一、引入新课完成右图两幅光路图。
〔注意反射光线及入射角与折射角的大小〕 二、全反射1、光疏介质与光密介质①光疏介质： 折射率较小的介质 。
②光密介质： 折射率较大的介质 。
指出上图中的光疏介质为 空气 ，光密介质为 水 。
假设光从玻璃射向水中时，光疏介质与光密介质分别为 水 、 玻璃 。
所以光疏介质与光密介质是 相对的 。
③由折射率的定义式及折射率与速度的关系推导光疏介质与光密介质中的角度及光传播的速度大小。
〔设入射角为θ，光疏介质与光密介质的折射率分别为n 1、n 2，折射角分别为θ1、θ2，速度分别为v 1、v 2〕又∵n 1＜n 2 ∴θ1＞θ2 v 1＞v 2可得：光在光疏介质中的传播速度比光密介质中的传播速度 大 ，在光疏介质中的角度比光密介质中的角度 大 ，即光从光疏介质进入光密介质时，折射角 小于 入射角；光从光密介质进入光疏介质时，折射角 大于 入射角。
2、全反射阅读课文答复以下问题：①当光从光密介质射向光疏介质时，假设增大入射角，折射角会如何变化？ 折射角随着增大。
②折射角与入射角中哪个角会先增大到90°？此时只有什么光线？〔折射角、反射光线〕 全反射： 光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度时，折射光线完全消失，只剩反射光的现象 。
临界角： 当折射角刚好为90°时的入射角 ，常用 C 表示。
根据折射率的定义推导临界角与折射率的关系：nC 1sin3、发生全反射的条件① 光从光密介质射入光疏介质 。
② 入射角大于或等于临界角 。
4、自然界中的全反射现象：水或玻璃中的气泡看起来特别的亮堂；海市蜃楼；沙漠蜃景。
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的全反射学案 新人教版选修3
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的全反射学案 新人教版选修31、全反射现象：光从光密介质射向光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射现象 2、临界角的计算公式: nC 1sin 3、产生全反射的条件：（1）光必须从光密介质射向光疏介质；（2）入射角必须等于或大于临界角．例1．光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，若要使光从此介质射向真空时刚好发生全反射，则入射角的值是：[ ]A. 150B. 300C. 450D. 600例2．某介质的折射率为2，一束光从介质射向空气，入射角为60°，如图1所示的哪个光路图是正确的?[ ]例3．三种介质I 、II 、III 的折射率分别为n 1、n 2和n 3，且n 1＞n 2＞n 3，则 （ ）A ．光线由介质I 入射II 有可能发生全反射B ．光线由介质I 入射III 有可能发生全反射C ．光线由介质III 入射I 有可能发生全反射D ．光线由介质II 入射I 有可能发生全反射例4 (2013年泉州市质检)折射率n=2的直角玻璃三棱镜截面如图所示，一条光线从AB 面人射，人射角为i(图中末标出),ab 为其折射光线，ab 与AB 寸面的夹角θ=60°。
则A.i=45°.光在AC 面上不发生全反射B.i=45°.光在AC 面上发生全反射C.i=30°，光在AC 面上不发生全反射D.i=30°.光在AC 面上发生全反射例 5.MN 是空气与某种液体的分界面.一束红光由空气射到分界面，一部分光线被反射，一部分进入液体中.当入射角是450 时，折射角为300，如图所示.以下判断正确的是（） A.反射光线与折射光线的夹角为900 B.该液体对红光的全反射临界角为600C.在该液体中，红光的传播速度比紫光大D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是300例6．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO ，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA 和OB 沿如图所示方向射出。
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的折射定律学案 新人教版选修3
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的折射定律学案 新人教版选修3班级 座位号 姓名1、当一束平行光射入两种介质的分界面，能够发生反射和折射，反射定律____________________________ ；折射定律折射率n 的公式是n= ； n= .2、完成甲、乙两光路图3．光的颜色由____________决定。
4．一束日光穿过棱镜，白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上出现由__________到_________连续排列的七色彩光带，称为____________。
这是由于棱镜对各种色光的____________程度不同而引起的。
5．一束单色光从空气射入玻璃中，则其频率____________，波长____________，传播速度____________。
（填“变大”、“不变”或“变小”）6．一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。
各种色光中，___________色光的偏折角最大，___________色光偏折角最小。
这种现象说明玻璃对___________色光的折射率最大，对___________色光的折射率最小。
7．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是( )A ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小B ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大C ．玻璃对红光的折射率比紫光大D ．玻璃中紫光的传播速度比红光大 9．一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线a 和b ，r 1、r 2分别表示a 和b 的折射角，以下说法正确的是( )A ．a 为红光折射光线，b 为紫光折射光线B ．a 为紫光折射光线，b 为红光折射光线 空气水a bC ．水对紫光与红光的折射率n 1与n 2之比n 1∶n 2＝sin r 1∶sin r 2D ．紫光与红光在水中波速v 1与v 2之比v 1∶v 2＝sin r 1∶sin r 210．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光，其传播方向如图所示。
最新教科版物理选修3-4学案：第4章 第3讲 光的全反射 Word版含解析
第3讲 光的全反射[目标定位] 1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.2.理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.3.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用．一、全反射现象 1．光密介质和光疏介质(1)对于两种介质来说，光在其中传播的速度较小的介质，即折射率较大的介质叫光密介质；光在其中传播的速度较大的介质，即折射率较小的介质叫光疏介质．(2)光疏介质和光密介质是相对的．2．全反射：光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质的现象． 二、全反射条件 1．全反射的条件(1)光需从光密介质射至光疏介质的界面上． (2)入射角必须等于或大于临界角． 2．临界角(1)定义：光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90°时的入射角，称作这种介质的临界角．(2)临界角C 与折射率n 的关系：sin C ＝1n.想一想 当光从水中射入玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？答案 不正确．要发生全反射必须光从光密介质射入光疏介质．而水相对玻璃是光疏介质，所以不管入射角多大都不可能发生全反射．三、全反射的应用——光导纤维1．光纤的工作原理：由于有机玻璃的折射率大于空气的折射率，当光从有机玻璃棒的一端射入时，可以沿着有机玻璃棒的表面发生多次全反射，从另一端射出．2．光导纤维的构造：由两种折射率不同的玻璃制成，分内、外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率大．当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生全反射．3．光纤通讯的优点是容量大，衰减小，抗干扰能力强、传播速率高.一、对全反射的理解1．对光疏介质和光密介质的理解(1)光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义．(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中传播速度小．(3)光若从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角．(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．2．全反射(1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射的临界角，用C表示，sin C＝1n .(2)全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角．(3)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用．例1关于全反射，下列叙述中正确的是( )A．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B．光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C．光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象D．光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象解析发生全反射时折射光线的能量为零，折射光线消失，所以选项A错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，所以选项B、D错误，选项C正确．答案 C针对训练已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是( )A．从水晶射入玻璃B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水中D．从水射入水晶解析根据发生全反射的条件，必须满足从光密介质射向光疏介质，故选项C正确．答案 C二、光导纤维1．原理：内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射．2．优点：容量大、衰减小、抗干扰能力强、传播速率高等． 3．应用：光纤通信；医学上的内窥镜．例2 光导纤维的结构如图1所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法正确的是( )图1A ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D ．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析 光导纤维的内芯折射率大于外套的折射率，光在由内芯射向外套时，在其界面处发生全反射，从而使光在内芯中传播，A 对．答案 A三、全反射的定量计算应用全反射解决实际问题的基本方法：(1)确定光是由光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质．(2)若光由光密介质进入光疏介质时，根据sin C ＝1n确定临界角，看是否发生全反射．(3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”．(4)运用几何关系(如三角函数、反射定律等)进行判断推理、运算及变换．例3 如图2所示为一圆柱中空玻璃管，管内径为R 1，外径为R 2，R 2＝2R 1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，问入射角i 应满足什么条件？图2解析 光路图如图，设第一次折射的折射角为r ，全反射临界角为C ，折射率为n ，由折射定律有n ＝sin i sin r ，sin C ＝1n ；在图的三角形中，由数学知识可得：sin (180°－C )R 2＝sin r R 1.综上解得：i ＝30°，所以为保证在内壁处光不会进入中空部分，入射角i 应满足i ≥30°.答案 i ≥30°对全反射的理解1．(多选)光在某种介质中的传播速度是1.5×108m/s ，光从该介质射向空气时( ) A ．介质的临界角是30°B ．大于或等于30°的所有角都是临界角C ．入射角大于或等于30°时都能发生全反射D ．临界角可能是60°解析 由n ＝c v ＝3×1081.5×108＝2，sin C ＝1n知临界角C ＝30°，所以A 、C 正确． 答案 AC全反射的应用及定量计算2.空气中两条光线a 和b 从虚线方框左侧入射，分别从虚线方框下方和上方射出，其框外光线如图3所示．虚线方框内有两个折射率n ＝1.5的玻璃全反射棱镜，下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图．其中能产生图3 效果的是( )图3解析 四个选项产生光路效果如图：由图可知B 项正确． 答案 B3．如图4所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形．有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )图4A ．rB ．1.5rC ．2rD ．2.5r解析 画出一条光线传播的光路图，如图所示．根据几何关系可知，故选项C 正确．答案 C4．一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率．解析 如图所示，考虑从圆形发光面边缘的A 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A ′点折射，根据折射定律有n ＝sin r sin i式中，n 是玻璃的折射率，i 是入射角，r 是折射角．现假设A ′恰好在纸片边缘．由题意，在A ′点刚好发生全反射，故r ＝π2设AA ′线段在玻璃上表面的投影长为L ，由几何关系有sin i ＝L L 2＋h 2由题意，纸片的半径应为R ＝L ＋r 联立以上各式得n ＝1＋⎝⎛⎭⎪⎫h R －r 2答案1＋⎝⎛⎭⎪⎫h R －r 2题组一 光疏介质和光密介质 1．(多选)下列说法正确的是( )A ．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B ．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C ．同一束光，在光密介质中的传播速度较大D ．同一束光，在光密介质中的传播速度较小解析 因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v ＝c n可知，光在光密介质中的速度较小．答案 BD2．(多选)一束光从介质1进入介质2，如图1所示，下列对于1、2两种介质的光学属性判断正确的是( )图1A ．介质1是光疏介质B ．介质1的折射率大C ．光在介质1中传播速度大D ．光在介质2中传播速度大解析 光线从介质1射入介质2，从光路图可以看出入射角为：i ＝90°－60°＝30°，折射角为：r ＝90°－15°＝75°，入射角小于折射角，说明介质1是光密介质，折射率大，选项B 正确，A 错误；由n ＝cv可知光在介质2中的传播速度大，选项C 错误，D 正确．答案BD3．(多选)当光从光密介质射向光疏介质时( )A．反射光线的强度随入射角的增大而减小B．折射光线的强度随入射角的增大而减小C．当入射角等于临界角时，折射光线的强度等于零D．当入射角等于零时，反射光线的强度等于零解析反射光的能量随入射角增大而增大，折射光的能量随入射角的增大而减小，当入射角等于临界角时，从光密介质射向光疏介质中的光线恰好发生全反射，故折射光线的强度等于零．答案BC题组二全反射现象及应用4．关于光纤的说法，正确的是( )A．光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大B．光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小C．光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D．在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导光的解析光导纤维的作用是传导光，它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝，且由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大．载有声音、图像及各种数字信号的激光传播时，在内芯和外套的界面上发生全反射，光纤具有容量大、衰减小、抗干扰能力强、传播速率高等特点．在实际应用中，光纤是可以弯曲的．所以，正确选项是C．答案 C5．(多选)以下哪些现象是由于光的全反射形成的( )A．在岸上能看见水中的鱼B．夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C．夏天，海面上出现的海市蜃楼D．用光导纤维传输光信号答案CD6．下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜再由棱镜射入空气的光路图．可以发生的是( )解析 光垂直等腰直角三角形的某直角边射入玻璃棱镜时，在斜边发生全反射，故A 正确．答案 A7．光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图2所示．下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象．其中正确的是( )图2A ．只有①③正确B ．只有①④正确C ．只有②③正确D ．只有②④正确解析 由图可知，介质1的折射率小于介质2的折射率．由n ＝cv可知，折射率越大，光在其中的传播速度越小，①正确，②错误；由全反射的条件可知，③错误，④正确．答案 B8．如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O 时，下列情况不可能．．．发生的是( )解析 当光由空气射向玻璃的界面时，折射角小于入射角，选项A 错误，B 正确；当光由玻璃射向空气的界面时，折射角大于入射角；若入射角大于等于临界角，则发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，选项C 、D 都有可能．答案 A9．一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图3所示．下列说法中正确的是( )图3A ．此介质的折射率等于1.5B ．此介质的折射率等于 2C ．入射角小于45°时可能发生全反射现象D ．入射角小于30°时可能发生全反射现象解析 由折射定律n ＝sin i sin r ，得介质的折射率n ＝sin 45°sin 30°＝2，选项A 错误，B 正确；因为光从空气射向介质，无论入射角满足什么条件都不能发生全反射现象，选项C 、D 错误．答案 B10.(多选)如图4所示，ABCD 是两面平行的透明玻璃砖，AB 面和CD 面是玻璃和空气的界面，分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ.光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )图4A ．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B ．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C ．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象D ．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象解析 在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象，则选项C 正确，A 错误；在界面Ⅱ光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D 也正确，B 错误．答案 CD 题组三 综合应用11.(多选)如图5所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向E 点，并偏折到F 点，已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°，E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，则( )图5A ．该棱镜的折射率为 3B ．光在F 点发生全反射C ．光从空气进入棱镜，波长变小D ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行解析 在E 点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为3，A 正确；由光路的可逆性可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 错误；由公式λ介＝λ空气n，可知C 正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E 点的光束平行，故D 错误．答案 AC12．如图6所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN 端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF 上发生全反射，然后垂直PQ 端面射出．图6(1)求该玻璃棒的折射率；(2)若将入射光向N 端平移，当第一次射到弧面EF 上时________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射．解析 (1)因为一细束单色光由MN 端面中点垂直射入，所以到达弧面EF 界面时入射角为45°，又因为恰好发生全反射，所以45°为临界角C ，由sin C ＝1n可知，该玻璃棒的折射率n ＝1sin C＝ 2.(2)如图所示，若将入射光向N 端平移，第一次射到弧面EF 上的入射角将增大，即大于临界角45°，所以能发生全反射.答案 (1) 2 (2)能13．图7为单反照相机取景器的示意图，ABCDE 为五棱镜的一个截面，AB ⊥BC ．光线垂直AB 射入，分别在CD 和EA 上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC 射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)图7解析 根据光路图可知4α＝90°则入射角α＝22.5°，即临界角C ≤α 由sin C ＝1n ，得折射率最小值n ＝1sin 22.5°答案1sin 22.5°14.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图8所示为过轴线的截面图，调整入射角α，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为43，求sinα的值．图8解析 当光线在水面发生全反射时有sin C ＝1n，当光线从左侧射入玻璃杯时，由折射定律有n ＝sin αsin ⎝⎛⎭⎫π2－C ，联立以上两式并代入数据可得sin α＝73. 答案7315．如图9所示是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r ＝11 cm 的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l ＝10 cm.若已知水的折射率为n ＝43，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h .(结果保留两位有效数字)图9解析 设照片圆形区域的实际半径为R ，运动员手到脚的实际长度为L ，由全反射公式得sin α＝1n，几何关系sin α＝R R 2＋h2，R r ＝L l得h ＝n 2－1·Llr ，取L ＝2.2 m ， 解得h ＝2.1 m. 答案 2.1 m16.如图10所示，一玻璃球体的半径为R ，O 为球心，AB 为直径．来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，另一光线BN 恰好在N 点发生全反射．已知∠ABM ＝30°，求：图10(1)玻璃的折射率； (2)球心O 到BN 的距离．解析 (1)设光线BM 在M 点的入射角为i ，折射角为r ，由几何知识可知，i ＝30°，r ＝60°，根据折射定律得n ＝sin rsin i①代入数据得n ＝3②(2)光线BN 恰好在N 点发生全反射，则∠BNO 为临界角C sin C ＝1n③设球心到BN 的距离为d ，由几何知识可知d ＝R sin C ④ 联立②③④式得d ＝33R 答案 (1) 3 (2)33R。
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的折射练习 新人教版选修3(1)
福建省晋江市首峰中学高中物理 光的折射练习 新人教版选修3 一、知识点梳理1． 光的反射定律：光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光分别位于法线的两侧。
2． 光的折射现象，光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
注意两角三线的含义折射率 （光线从介质Ⅰ——介质Ⅱ）12sin sinv v r i n ＝＝ 折射现象的光路可逆性 在其它介质中的速度vc n ，式中n 为介质的折射率，n >1（1）介质的折射率ri n sin sin ＝是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身决定，同时光的频率越高，折射率越大，而与入射角、折射角的大小无关。
（2）某一频率的光在不同介质中传播时,频率不变但折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波相同);不同频率的光在同一介质中传播时,折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波的区别).频率越高，折射率越大。
光疏介质：折射率较小的介质二、例题精选Ⅰ Ⅱ【例１】如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d 。
当桶内无油时，从某点A 恰能看到桶底边缘上的某点B 。
当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A 点沿AB 方向看去，看到桶底上的C 点，C 、B 相距4d ，由此可得油的折射率n = ；光在油中传播的速度v = m/s 。
（结果可用根式表示）由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO ，两腰长都是16 cm ．为了测定这种物质的折射率，将棱镜放在直角坐标系中，并使两腰与ox 、oy轴重合，如图所示．从OB 边的C 点注视A 棱，发现A 棱的视位置在OA边D 点．在C 、D 两点插大头针，看出C 点坐标位置（0，12）D 点坐标位置（9，0），由此可计算出该物质的折射率为 ．答案 4/3【例5】如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO ，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱内，被分成两光束OA 和OB ，若OA 和OB 分别沿如图所示的方向射出，则：Ａ．O Ａ为黄色，OB 为紫色Ｂ．OA 为紫色，OB 为黄色Ｃ．OA 为黄色，OB 为复色Ｄ．ＯA 为紫色，ＯB 为复色【例6】如图所示,一束白光以较大的入射角到三棱镜的一个侧面,从另一个侧面射出,在屏上形成从红到紫的彩色光带.当入射角逐渐减小时A.红光最先消失.B.红光紫光同时消失C.紫光最先消失.D.红光紫光都不消失【例7】太阳照在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，发现前方某处射来亮光，好象太阳光从远处水面射来的一样，我们认为前方有水，但走到该处仍是干燥的沙漠，这种现象在夏天城市中太阳照在沥青路面时也能看到。
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1、全反射现象：光从光密介质射向光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射现象2、临界角的计算公式: nC 1sin 3、产生全反射的条件：（1）光必须从光密介质射向光疏介质；（2）入射角必须等于或大于临界角．例1．光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，若要使光从此介质射向真空时刚好发生全反射，则入射角的值是：[ ]A. 150B. 300C. 450D. 600例2．某介质的折射率为2，一束光从介质射向空气，入射角为60°，如图1所示的哪个光路图是正确的?[ ]例3．三种介质I 、II 、III 的折射率分别为n 1、n 2和n 3，且n 1＞n 2＞n 3，则 （ ）A ．光线由介质I 入射II 有可能发生全反射B ．光线由介质I 入射III 有可能发生全反射C ．光线由介质III 入射I 有可能发生全反射D ．光线由介质II 入射I 有可能发生全反射例4 (2013年泉州市质检)折射率的直角玻璃三棱镜截面如图所示，一条光线从AB 面人射，人射角为i(图中末标出),ab 为其折射光线，ab 与AB 寸面的夹角θ=60°。
则A.i=45°.光在AC 面上不发生全反射B.i=45°.光在AC 面上发生全反射C.i=30°，光在AC 面上不发生全反射D.i=30°.光在AC 面上发生全反射例 5.MN 是空气与某种液体的分界面.一束红光由空气射到分界面，一部分光线被反射，一部分进入液体中.当入射角是450 时，折射角为300，如图所示.以下判断正确的是（） A.反射光线与折射光线的夹角为900 B.该液体对红光的全反射临界角为600C.在该液体中，红光的传播速度比紫光大D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是300例6．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO ，被分成两光束OA 和OB 沿如图所示方向射出。
则（ ）A ．OA 为黄光，OB 为紫光 B ．OA 为紫光，OB 为黄光C ．OA 为黄光，OB 为复色光D ．OA 为紫光，OB 为复色光练习：1．玻璃的临界角为42°，如果玻璃中有一束光线射向空气，入射角略小于42°，则在空气中折射角一定略小于 （ ）A ．27°B ．42°C ．48°D ．90°2.两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1>θ2.用n 1、n 2分别表示水对两单色光的折射率，v 1、v 2分别表示两单色光在水中的传播速度，则（ ）A ．n 1<n 2，v 1<v 2B ．n 1<n 2，v 1>v 2C ．n 1>n 2，v 1<v 2D ．n 1>n 2，v 1>v 23.光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。
目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。
下列说法正确的是（ ）A .光纤通信利用光作为载体来传播信息B .光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理C .光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D .目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝4．下列事例哪些应用了光的全反射现象：（ ）A ．光导纤维通讯B ．用三棱镜观察太阳光谱C ．某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90°7.图示为一直角棱镜的横截面，∠bac =90º，∠abc =60º。
一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜.已知棱镜材料的折射率n =2，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线（ ） A .从ab 面射出B .从ac 面射出C .从bc 面射出，且与bc 面斜交D .从bc 面射出，且与bc 面垂直8.光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示.下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。
其中正确的是（ ）A ．只有①③正确B ．只有①④正确C ．只有②③正确D ．只有②④正确9.如图所示，直角三角形ABC 为一透明介质制成的三棱镜的截面，且∠A =300，在整个AC 面上有垂直于AC 的平行光线射入．已知这种介质的折射率n >2，则( )12cA.可能有光线垂直AB 面射出B.一定有光线垂直BC 面射出C.一定有光线垂直AC 面射出D.从AB 面和BC 面射出的光线能会聚于一点10两束不同频率的单色光a 、b 从空气射入水中，发生了图2所示的折射现象（α>β）。
下列结论中正确的是（ ）A ．光束b 的频率比光束a 低B ．在水中的传播速度，光束a 比光束b 小C ．水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率小D ．若光束从水中射向空气，则光束b 的临界角比光束a 的临界角大11．太阳光照射在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，发现前方某处射来亮光，好像太阳光从远处水面反射来的一样，我们认为前方有水。
但走到该处仍是干燥的沙漠，这现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到。
对这种现象正确的解释是A ．越靠近地面，空气的折射率越大B ．这是光的干涉形成的C ．越靠近地面，空气的折射率越小D ．这是光的衍射形成的12、下述现象中是由于全反射造成的是（ ）A 、露水珠在阳光下格外明亮B 、直棒斜插入水中时，呈现弯折现象C 、海市蜃楼D 、在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯的侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管特别明亮13、光在介质1中的传播速度1v 比在介质2中的传播速度2v 小，以上说法中正确的是( )A 、介质1的折射率较大B 、介质2的折射率较小C 、两种介质相比较，介质1是光密介质D 、两种介质相比较，介质1是光疏介质14、光导纤维在信息传递方面有很多应用，利用光导纤维进行光纤通信所依据的原理是（ ）A 、光的折射B 、光的全反射C 、光的直线传播D 、光的色散15(2011福建理综)．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方。
一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖，在O 点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带。
若入射点由A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O 点，观察到各色光在光屏上陆续消失。
在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是A ．减弱，紫光B ．减弱，红光C ．增强，紫光D ．增强,红光16(2012年泉州市质检)如图所示，a 、b 两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列说法中正确的是A ．在玻璃中，a 光传播速度较大B ．若a 为绿光，则b 可能为黄光C ．光从玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角较小D ．若用同一干涉装置做实验，则a 光的干涉条纹间距较小17．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向E 点，并偏折到F 点．已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°，E 、F分别为边AB 、BC 的中点，则( )A ．该棱镜的折射率为 3B ．光在F 点发生全反射C ．光从空气进入棱镜，波长变小D ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行18某棱镜顶角θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一个侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带如右图所示，当入射角i 逐渐减小到零的过程中，彩色光带变化情况是（ ）A ．紫光最先消失，最后只剩下橙光、红光B ．紫光最先消失，最后只剩下黄光、橙光和红光C ．红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光D ．红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光和绿光19．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯．在晚上观察不同颜色的彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（ ）A ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大20.一束光从空气射向折射率n ＝2的某种玻璃的表面，如图所示．θ1代表入射角，则( )A ．当θ1＞45°时会发生全反射现象B ．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45°C ．当入射角θ1＝45°时，折射角θ2＝30°D ．当入射角θ1＝60°时，反射光线与折射光线垂直21光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。
以下关于光导纤维的说法正确的是 ( ) A ．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B ．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C ．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D ．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用题型三：全反射现象的理解和应用1 B 2D2 3 3 4内芯 外套练习：2 B3 AD 4AC 5D 6A 7BD 18A 19D 21 A附件2：律师事务所反盗版维权声明。