第1讲 光的折射 全反射 课件
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2019高考一轮总复习 • 物理
第十五章
光 电磁波与相对论 第1讲 光的折射 全反射
2019高考一轮总复习 • 物理
微知识 1 光的直线传播
1．光源 光源是能自行发光的物体，它的特点是能将其他形式的能转化为 光能 。
光在介质中的传播就是 能量 的传播。
2．光沿直线传播的条件及光速
(1)光在同种 均匀 介质中，总是沿着直线传播，光在真空中的传播速度 c
2019高考一轮总复习 • 物理
典|例|微|探 【例 1】 某次探矿时发现一天然透明矿石，经测量其折射率 n＝ 2。 人工打磨成球形后置于空气中(如图所示)，已知球半径 R＝10 cm，MN 是 一条通过球心 O 的直线，单色细光束 AB 平行于 MN 射向球体，B 为入射 点，AB 与 MN 间距为 d＝5 2 cm，CD 为出射光线。求：
2019高考一轮总复习 • 物理
二、对点微练 1．(光的反射和折射)一束复色光由空气射向一块平ห้องสมุดไป่ตู้平面玻璃砖，经 折射分成两束单色光 a、b。已知 a 光的频率小于 b 光的频率。下列哪个光 路图可能是正确的( )
2019高考一轮总复习 • 物理
解析 因 a 光的频率小于 b 光的频率，则 a 光的折射率小于 b 光的折射 率，射入玻璃后 a 光的折射角较大；两种光从玻璃中岀射时应该平行射出， 故选 B 项。
微考点 1 折射定律的理解和应用 核|心|微|讲
对折射率的理解 1．公式 n＝ssiinnθθ12中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空， θ1 总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2 总是介质中的光线与法线间的夹 角。 2．折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。 3．折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质。 4．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种 介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 5．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。
特别提醒 (1)在光的折射现象中，光路是可逆的。 (2)公式 n＝ssiinnθθ12中，θ1 是真空(或空气)中的光线与法线间的夹角，θ2 是介 质中的光线与法线间的夹角，不一定称 θ1 为入射角，θ2 为折射角。
2019高考一轮总复习 • 物理
微知识 3 全反射
1．定义 光从 光密介质
折射角达到 90°时，
(4)折射率与光速的关系。 介质的折射率等于光在 真空 中的速度与在 该介质 中的速度之比，
即 n＝vc。
2019高考一轮总复习 • 物理
(5)光疏介质与光密介质。 任何介质的折射率都大于 1，折射率越大，光在其中的传播速度就越小。 两种介质相比较，折射率大的介质叫 光密 介质，折射率小的介质叫 光疏 介质。
4．应用 光导纤维应用了光的
全反射
原理。
2019高考一轮总复习 • 物理
一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．折射率的大小由介质和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小 无关。( √ ) 2．密度大的物体为光密介质，密度小的物体为光疏介质。( × ) 3．光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变。( √ ) 4．不同颜色的光在真空中的传播速度都相同，均为 3.0×108 m/s。(√ ) 5．在同一种介质中，红光的折射率小于紫光的折射率。( √ )
2019高考一轮总复习 • 物理
解析
由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由
sinC＝n1＝
1 ，得 2
C
＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有
折射光线，故选项 D 正确。
答案 D
2019高考一轮总复习 • 物理
微考点·悟方法
学生用书P213
2019高考一轮总复习 • 物理
答案 A
2019高考一轮总复习 • 物理 3．(光的色散)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出
射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后， 在水平的白色桌面上会形成 MN 和 PQ 两条彩色光带，光路如图所示。M、 N、P、Q 点的颜色分别为( )
A．紫、红、红、紫 B．红、紫、红、紫 C．红、紫、紫、红 D．紫、红、紫、红
射向 折射
光疏介质 ，当入射角增大到某一角度，使
光完全消失，只剩下
反射
光的
现象。
2．条件 (1)光从 光密 介质射向 光疏 介质； (2)入射角 大于或等于 临界角。
2019高考一轮总复习 • 物理
3．临界角 指折射角等于 90° 时的入射角。若光从光密介质(折射率为 n)射向真
1 空或空气时，发生全反射的临界角为 C，则 sinC＝ n 。
＝
3.0×108m/s 。光在任何介质中的传播速度都 小于 c 。
c (2)若 n 为介质的折射率，则光在此介质中的传播速度 v＝ n 。
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微知识 2 光的折射
1．折射现象 光从一种介质进入另一种介质时，在界面上光路发生 改变 的现象。
2．折射定律
折射光线与入射光线、法线在
同一平面 内；折射光线与入射光
线分别位于 法线 的两侧；入射角的正弦和折射角的正弦成正比，即
ssiinnθθ12＝n
。
2019高考一轮总复习 • 物理
3．折射率
(1)定义：光从 真空 射入
某种介质
发生折射时，入射角的
正弦与折射角的 正弦 之比，叫做这种介质的折射率。
sinθ1 (2)表达式：n＝ sinθ2 。 (3)决定因素：由介质本身及光的 频率 共同决定，与入射角、折射角 的大小 无关 ，与介质的密度 有关 。
答案 B
2019高考一轮总复习 • 物理
2．(折射率)如图，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( )
A.
6 2
B. 2
C.32
D. 3
2019高考一轮总复习 • 物理 解析 如图所示，由 θ2＋θ3＝π2， n＝ssiinnθθ21与 n＝sin1θ3，解得 n＝ 26。
2019高考一轮总复习 • 物理
解析 玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，由折射定律 和反射定律可知 M 点为紫色、N 点为红色，P 点为红色，Q 点为紫色，故 A 项正确。
答案 A
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4．(全反射)某种介质对空气的折射率是 2，一束光从该介质射向空气， 入射角是 60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( )
第十五章
光 电磁波与相对论 第1讲 光的折射 全反射
2019高考一轮总复习 • 物理
微知识 1 光的直线传播
1．光源 光源是能自行发光的物体，它的特点是能将其他形式的能转化为 光能 。
光在介质中的传播就是 能量 的传播。
2．光沿直线传播的条件及光速
(1)光在同种 均匀 介质中，总是沿着直线传播，光在真空中的传播速度 c
2019高考一轮总复习 • 物理
典|例|微|探 【例 1】 某次探矿时发现一天然透明矿石，经测量其折射率 n＝ 2。 人工打磨成球形后置于空气中(如图所示)，已知球半径 R＝10 cm，MN 是 一条通过球心 O 的直线，单色细光束 AB 平行于 MN 射向球体，B 为入射 点，AB 与 MN 间距为 d＝5 2 cm，CD 为出射光线。求：
2019高考一轮总复习 • 物理
二、对点微练 1．(光的反射和折射)一束复色光由空气射向一块平ห้องสมุดไป่ตู้平面玻璃砖，经 折射分成两束单色光 a、b。已知 a 光的频率小于 b 光的频率。下列哪个光 路图可能是正确的( )
2019高考一轮总复习 • 物理
解析 因 a 光的频率小于 b 光的频率，则 a 光的折射率小于 b 光的折射 率，射入玻璃后 a 光的折射角较大；两种光从玻璃中岀射时应该平行射出， 故选 B 项。
微考点 1 折射定律的理解和应用 核|心|微|讲
对折射率的理解 1．公式 n＝ssiinnθθ12中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空， θ1 总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2 总是介质中的光线与法线间的夹 角。 2．折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。 3．折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质。 4．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种 介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 5．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。
特别提醒 (1)在光的折射现象中，光路是可逆的。 (2)公式 n＝ssiinnθθ12中，θ1 是真空(或空气)中的光线与法线间的夹角，θ2 是介 质中的光线与法线间的夹角，不一定称 θ1 为入射角，θ2 为折射角。
2019高考一轮总复习 • 物理
微知识 3 全反射
1．定义 光从 光密介质
折射角达到 90°时，
(4)折射率与光速的关系。 介质的折射率等于光在 真空 中的速度与在 该介质 中的速度之比，
即 n＝vc。
2019高考一轮总复习 • 物理
(5)光疏介质与光密介质。 任何介质的折射率都大于 1，折射率越大，光在其中的传播速度就越小。 两种介质相比较，折射率大的介质叫 光密 介质，折射率小的介质叫 光疏 介质。
4．应用 光导纤维应用了光的
全反射
原理。
2019高考一轮总复习 • 物理
一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．折射率的大小由介质和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小 无关。( √ ) 2．密度大的物体为光密介质，密度小的物体为光疏介质。( × ) 3．光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变。( √ ) 4．不同颜色的光在真空中的传播速度都相同，均为 3.0×108 m/s。(√ ) 5．在同一种介质中，红光的折射率小于紫光的折射率。( √ )
2019高考一轮总复习 • 物理
解析
由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由
sinC＝n1＝
1 ，得 2
C
＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有
折射光线，故选项 D 正确。
答案 D
2019高考一轮总复习 • 物理
微考点·悟方法
学生用书P213
2019高考一轮总复习 • 物理
答案 A
2019高考一轮总复习 • 物理 3．(光的色散)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出
射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后， 在水平的白色桌面上会形成 MN 和 PQ 两条彩色光带，光路如图所示。M、 N、P、Q 点的颜色分别为( )
A．紫、红、红、紫 B．红、紫、红、紫 C．红、紫、紫、红 D．紫、红、紫、红
射向 折射
光疏介质 ，当入射角增大到某一角度，使
光完全消失，只剩下
反射
光的
现象。
2．条件 (1)光从 光密 介质射向 光疏 介质； (2)入射角 大于或等于 临界角。
2019高考一轮总复习 • 物理
3．临界角 指折射角等于 90° 时的入射角。若光从光密介质(折射率为 n)射向真
1 空或空气时，发生全反射的临界角为 C，则 sinC＝ n 。
＝
3.0×108m/s 。光在任何介质中的传播速度都 小于 c 。
c (2)若 n 为介质的折射率，则光在此介质中的传播速度 v＝ n 。
2019高考一轮总复习 • 物理
微知识 2 光的折射
1．折射现象 光从一种介质进入另一种介质时，在界面上光路发生 改变 的现象。
2．折射定律
折射光线与入射光线、法线在
同一平面 内；折射光线与入射光
线分别位于 法线 的两侧；入射角的正弦和折射角的正弦成正比，即
ssiinnθθ12＝n
。
2019高考一轮总复习 • 物理
3．折射率
(1)定义：光从 真空 射入
某种介质
发生折射时，入射角的
正弦与折射角的 正弦 之比，叫做这种介质的折射率。
sinθ1 (2)表达式：n＝ sinθ2 。 (3)决定因素：由介质本身及光的 频率 共同决定，与入射角、折射角 的大小 无关 ，与介质的密度 有关 。
答案 B
2019高考一轮总复习 • 物理
2．(折射率)如图，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( )
A.
6 2
B. 2
C.32
D. 3
2019高考一轮总复习 • 物理 解析 如图所示，由 θ2＋θ3＝π2， n＝ssiinnθθ21与 n＝sin1θ3，解得 n＝ 26。
2019高考一轮总复习 • 物理
解析 玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，由折射定律 和反射定律可知 M 点为紫色、N 点为红色，P 点为红色，Q 点为紫色，故 A 项正确。
答案 A
2019高考一轮总复习 • 物理
4．(全反射)某种介质对空气的折射率是 2，一束光从该介质射向空气， 入射角是 60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( )