高考物理一轮复习 2.1光的折射 全反射课件 沪科版选修3-4
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高中物理专题3光的折射全反射课件教科选修3_4
答案 A
4．(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图1所示，O点为圆 心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖 右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径 方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域 出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B 光的光斑消失，则( )
专题三 光的折射 全反射
一、对光的折射定律和折射率的理解和应用 1．由光的折射定律 n＝ssiinn ri可知：入射角为 0°时，折射角也为
0°；入射角增大时，折射角也随着增大． 2．折射中光路是可逆的． 3．折射率是描述介质折光本领的物理量，介质折射率越大，
说明其改变光传播方向的能力越强．
4．各种介质的折射率一般是不同的．两种介质相比较：n 小的 介质称为光疏介质，n 大的介质称为光密介质(注：必须是 两种介质相互比较而言)．
解析 如图所示，人在岸上看离岸一段距离的水下的鱼，应是 从鱼的位置发出的光(实际上是鱼的反射光)，经折射后射入人 的眼睛，看到的是鱼的像．把鱼看做一个发光点S，人看到的 是折射光线的反射延长线交于发光点S的右上方S′点，这说明 人看到的是鱼的虚像，且位置是偏向右上方，所以选项B正 确． 答案 B
二、光的折射、全反射的综合应用 几何光学是以光线为工具研究光的传播规律，所以解决几 何光学问题的关键是根据“光的传播规律”画出光路图， 然后再利用几何知识，寻找相应的边角关系．
A．偏大 C．不变
图3 B．偏小
D．无法确定
解析 可作出经过玻璃砖的光路图，由几何知识可知，测出的 折射角与正确值相同． 答案 C
7．“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两
4．(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图1所示，O点为圆 心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖 右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径 方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域 出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B 光的光斑消失，则( )
专题三 光的折射 全反射
一、对光的折射定律和折射率的理解和应用 1．由光的折射定律 n＝ssiinn ri可知：入射角为 0°时，折射角也为
0°；入射角增大时，折射角也随着增大． 2．折射中光路是可逆的． 3．折射率是描述介质折光本领的物理量，介质折射率越大，
说明其改变光传播方向的能力越强．
4．各种介质的折射率一般是不同的．两种介质相比较：n 小的 介质称为光疏介质，n 大的介质称为光密介质(注：必须是 两种介质相互比较而言)．
解析 如图所示，人在岸上看离岸一段距离的水下的鱼，应是 从鱼的位置发出的光(实际上是鱼的反射光)，经折射后射入人 的眼睛，看到的是鱼的像．把鱼看做一个发光点S，人看到的 是折射光线的反射延长线交于发光点S的右上方S′点，这说明 人看到的是鱼的虚像，且位置是偏向右上方，所以选项B正 确． 答案 B
二、光的折射、全反射的综合应用 几何光学是以光线为工具研究光的传播规律，所以解决几 何光学问题的关键是根据“光的传播规律”画出光路图， 然后再利用几何知识，寻找相应的边角关系．
A．偏大 C．不变
图3 B．偏小
D．无法确定
解析 可作出经过玻璃砖的光路图，由几何知识可知，测出的 折射角与正确值相同． 答案 C
7．“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两
高考物理一轮复习课件选修光的折射全反射
实验步骤和操作要点
实验步骤 1. 准备实验器材，包括平行光源、半圆形玻璃砖、光屏、大头针等。
2. 将半圆形玻璃砖放在白纸上，用铅笔描出直径AB和半径OC。
实验步骤和操作要点
3. 插上大头针P1和P2，使P1和P2的 连线与AB垂直。
5. 移开玻璃砖，连接P3和P4，与AB 相交于O点，连接OC即为折射光线。
两列或多列频率相同、振动方向相同 、相位差恒定的光波在空间某些区域 相遇时，光强分布出现稳定的强弱相 间的现象。
干涉条件
双缝干涉
通过双缝的两列光波在屏上产生明暗 相间的干涉条纹，条纹间距与光波长 成正比。
两列光波的频率相同、振动方向相同 、相位差恒定。
光的衍射现象和条件
衍射现象
光波在传播过程中遇到障 碍物或小孔时，偏离直线 传播的现象。
衍射条件
障碍物或小孔的尺寸与光 波长相当或比光波长小。
单缝衍射
通过单缝的光波在屏上产 生中央亮纹，两侧为明暗 相间的衍射条纹。
光的偏振现象和应用
偏振现象
光波在传播过程中，振动方向相 对于传播方向的不对称性。
偏振光的产生
通过偏振片可以选择性地让某一方 向振动的光波通过。
偏振光的应用
在摄影、显示技术、光学仪器等领 域有广泛应用，如消除反射光的干 扰、提高显示对比度等。
4. 在白纸上竖直插上两枚大头针P3和 P4，透过玻璃砖观察，调整视线使P3 挡住P1和P2的像，再调整P4挡住P3 和P1、P2的像。
实验步骤和操作要点
01
操作要点
02
03
04
确保大头针插得竖直且彼此平 行。
调整视线时，确保透过玻璃砖 能清晰看到大头针的像。
移开玻璃砖时要小心，不要改 变白纸和玻璃砖的位置。
高考物理一轮复习 第13章 第3单元 光的折射 全反射课件(选修3-4) (2)
[记一记]
1．全反射
(1)条件： ①光从光密介质 射入 光疏介质 。 ②入射角等于或大于 临界角。 (2)现象：折射光 完全消失，只剩下反射光 。
(3)临界角：sin C＝n1，C为折射角等于90°时所对应的入射角。
(4)应用：
① 全反射 棱镜。
②光导纤维，如图13－3－4所示。
图13－3－4
完整版p记一记] 1．光的折射 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象 称为光的折射现象。 2．光的折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同 一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的 两侧 ；入射角的正弦与折射角的正弦成 正比 。
图13－3－2
完整版ppt
3
(2)表达式：ssiinn θθ12＝n12，式中n12是比例常数。 (3)光的折射现象中，光路是 可逆 的。 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。
sin θ1 (2)定义式：n＝ sin θ2 。折射率由介质本身的光学性质和 光的频率决定。
完整版ppt
4
(3)折射率和光速的关系：
折射率与光在介质中传播的速度有关，当 c 为真空中光速， c
v 为介质中光速时：n＝ v 。 式中 c＝ 3×108m/s，n 为介质的折射率，总大于 1，故光
在介质中的传播速度必 小于 真空中的光速。
9
2．光的色散 (1)定义：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做 光的色散，如图13－3－5所示，光谱中 红光 在最上端，紫光 在最下端，中间是橙、黄、绿、青、蓝等色光。
图13－3－5 (2)白光的组成：光的色散现象说明白光是 复色 光，是由
高考物理一轮复习第3讲光的折射全反射课件选修34高三选修34物理课件
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第二十二页，共四十三页。
3．(多选)如图是不平行玻璃砖的截面，a、b 两束单色光从空气 垂直玻璃砖上表面射入，在下表面上反射和折射情况如图所示，则 a、
b 两束光( ABE )
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A．在同种均匀介质中传播时，b 光的传播速度大 B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较大 C．在真空中，a 光的波长大于 b 光波长 D．在玻璃中，na<nb E．让 b 光以入射点为轴，逆时针转动，则 b 光会在玻璃砖 的下表面发生全反射
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3．光的色散及成因 (1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象称为光的色散． (2)含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对 不同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同，所以产生光的 色散．
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4．各种色光的比较
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4．(2019·山西模拟)一块半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为 R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．现让一细单色光 束垂直 AB 沿半径 Oa 方向射到玻璃砖上，光沿 Oa 方向从玻璃砖的 左侧射出．若保持光的入射方向不变，将光沿 Oa 方向向上平移．(真 空中的光速为 c，不考虑光在玻璃砖内的多次反射)
(2018·全国卷Ⅲ)如图，某同学在一张水平放置的白 纸上画了一个小标记“·”(图中 O 点)，然后用横截面为等边三角 形 ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于 AC 边上．D 位于 AB 上，过 D 点做 AC 边的垂线交 AC 于 F.该同学在 D 点正上方 向下顺着直线 DF 的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过 O 点做 AB 边的垂线交直线 DF 于 E；DE＝2 cm，EF＝1 cm.求三 棱镜的折射率．(不考虑光线在三棱镜中的反射)
高考物理一轮通用课件：选修3-4 第二章 第1讲光的折射 全反射
光线在 AB 边上发生折射，由折射定律有 nsin i3＝sin r3③
式中 i3 和 r3 分别是该光线在 AB 边上的入射角和折射无须． 由几何关系得 i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°④ F 点的出射光相对于 D 点的入射光的偏角为 δ＝(r1－ii)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)⑤ 由①②③④⑤式得 δ＝60°⑥
A．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强 B．玻璃管被液体包住之后，出射光消失 C．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱 D．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变
解析：C 玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介 质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管中射出．当玻璃管被 透明液体包住之后，液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，光线 不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱， 故 C 正确.
【强化训练】 1.(多选)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气 中的 A 点沿 AO1 方向(O1 点在分界面上，图中 O1 点和入射光线都未 画出)射向水中，折射后通过水中的 B 点．图中 O 点为 A、B 连线与 分界面的交点．下列说法正确的是( )
A．O1 点在 O 点的右侧 B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小 C．若沿 AO1 方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能 通过 B 点正下方的 C 点 D．若沿 AO1 方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能 通过 B 点正上方的 D 点 E．若蓝光沿 AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过 B 点 正上方的 D 点
nsin i1＝sin r1①
nsin i2＝sin r2②
由题意知 r1＋r2＝90°③
联立①②③式得 n2＝sin2i1＋1 sin2i2④
物理全程复习方略配套课件沪科版：选修3-421光的折射全反射
第1讲 光的折射 全反射
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考点1 光的折射定律和折射率
1.折射现象： 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向_改__变__的现象.
2.折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处 在_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__.
2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
பைடு நூலகம்
圆柱体（球）
结构
玻璃砖上下表面 横截面为三角形
是平行的
的三棱镜
横截面是圆
类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体（球）
Ai
O
h
r
对光线 的作用
i
d B
通过平行玻璃砖的光线 不改变传播方向，但要 发生侧移
A
i
rr
●
i
O
B
C
通过三棱镜的光线经 两次折射后，出射光 线向棱镜底面偏折
说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小. (3)决定因素：折射率由介质本身的光学性质和光的__频__率__
决定. (4)计算公式：n= c ， 因v＜c,故任何介质的折射率总__大__于__
v
(填“大于”或“小于”)1.
4.光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率_较__大__的介质. (2)光疏介质：折射率_较__小__的介质. (3)光密介质和光疏介质是_相__对__的__.同种介质相对不同介质可 能是光密介质，也可能是光疏介质.
1
(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC=_n _.
(4)应用：①全反射棱镜. ②光导纤维，如图.
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考点1 光的折射定律和折射率
1.折射现象： 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向_改__变__的现象.
2.折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处 在_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__.
2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
பைடு நூலகம்
圆柱体（球）
结构
玻璃砖上下表面 横截面为三角形
是平行的
的三棱镜
横截面是圆
类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体（球）
Ai
O
h
r
对光线 的作用
i
d B
通过平行玻璃砖的光线 不改变传播方向，但要 发生侧移
A
i
rr
●
i
O
B
C
通过三棱镜的光线经 两次折射后，出射光 线向棱镜底面偏折
说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小. (3)决定因素：折射率由介质本身的光学性质和光的__频__率__
决定. (4)计算公式：n= c ， 因v＜c,故任何介质的折射率总__大__于__
v
(填“大于”或“小于”)1.
4.光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率_较__大__的介质. (2)光疏介质：折射率_较__小__的介质. (3)光密介质和光疏介质是_相__对__的__.同种介质相对不同介质可 能是光密介质，也可能是光疏介质.
1
(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC=_n _.
(4)应用：①全反射棱镜. ②光导纤维，如图.
复习方略高考物理一轮复习 2.1光的折射 全反射课件 沪科选修3-4
为
。求出射角θ。
3R 2
A
22
【解析】设入射光线与 1 球体的交点为C,连接OC,OC即为入射 4
点的法线。因此,图中的角θ1为入射角,过C点作球体水平表面
的垂线,垂足为B。依题意,∠COB=θ1。
又由△OBC知sinθ1=
①
3
设光线在C点的折射角2为θ2,
由折射定律得=
②
由①②式得θ2=3si0n°1 3③ sin2
∠BSC=30°∠SBD=60°
3R ， 2
由折射定律：
答案：
3
nsinSBD 3 sinABO
A
21
【加固训练】
1.一半径为R的 1 球体放置在水平桌 面上，球体由折4 射率为 的透明材
料制成。现有一束位于过3球心O的竖
直平面内的光线，平行桌面射到球体表面上，折射入球体后
再从竖直表面射出，如图所示，已知入射光线与桌面的距离
(1)当发生全反射时,仍遵循光的反射定律及光路的可逆性。
(2)介质的折射率越大,临界角越小,越容易发生全反射。
(3)当入射角达到临界角时,折射光线的强度减弱到零,反射光的
能量等于入射光的能量。
A
12
考点1 折射定律及折射率的应用
拓展
1.对折射率的理解：
延伸
(1)公式n= s i n 1 中,不论是光从真空射入介质,还是从介质射入 真空,θ1总是s i n 真 2 空中的光线与法线间的夹角,θ2总是介质中的
A
33
【典题解析】(1)设光线在端面AB上C点的入射角为i,折射角为 r,
A
34
由折射定律有sini=nsinr
①
设光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α,为了使该光线可在光
高考物理一轮复习 第3单元 光的折射 全反射课件(选修3
光密介质
光疏介质
大
小
小
大
若 n 甲>n 乙，则甲是________介质 若 n 甲<n 乙，则甲是________介质
•光密 光疏
• (2)全反射 • 光从________介质入射到________介质的分界面上时， 光全部反射回光密介质的现象，叫做全反射．
• (3)临界角 • 折射角等于________时的入射角，称为临界角．当光 从折射率为n的某种介质射向真空(空气)时，发生全反射的 临界角用sin C＝________计算． • (4)条件 • ①光从________射入________． • (2)光②密入射光角疏____(3_)_9_0_°__n1___(_4临)①界光角密．介质 光疏介质 ②大
于或等于
• 2．光的色散 • (1)定义：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫 做光的色散，如图所示，光谱中________在最上端， ________在最下端，中间是橙、黄、绿、青、蓝等色光．
• (2)白光的组成：光的色散现象说明白光是________， 是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光组成的． • (1)红光 紫光 (2)复色光
A．在同种介质中，A 光的波长比 B 光的波长长 B．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A 光的折射角比 B 光的小 C．A、B 两种光在水中的速度一样大 D．A、B 两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角， B 光先发生全反射
解析：由图可知，B光的折射率较大，则B光的频率较大．在 同种介质中，A光的波长比B光的波长长，选项A正确；从空气中以 相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的折射角大或与 其相等(垂直界面入射时)，选项B错误；由v＝知A光在水中的速度 较大，选项C错误；由于B光的折射率较大，B光的全反射临界角较 小，A、B两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B 光先发生全反射，选项D正确．
高三物理一轮复习课件选修34光第1讲光的折射全反射光的波动性
【答案】 (1)6.3×10－7 m (2)2.8×10－2 m
• 1．(2009年广东卷)(1)在阳光照射下，充 满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹 ．彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内 反射，再折射后形成的．光的折射发生在 两种不同介质的________上，不同的单 色光在同种均匀介质中__________不同 ．
由 Δx＝Ldλ 可以得出，红光的波长 λ. λ＝LdΔx ＝0.1×10－36×.03.8×10－2 m＝6.3×10－7 m 激光器发出的红光的波长是 6.3×10－7 m.
(2)如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中 的波长为 λ′
λ′＝nλ＝6.3×140－7×3 m＝4.7×10－7 m 这时屏上条纹间距是： Δx′＝Ldλ′＝6.00×.14×.71×0－130－7 m＝2.8×10－2 m.
• ②应用：利用光的干涉检查平整度．
• 2．光的衍射
• (1)定义：光离开直线路径绕到障碍物阴 影里去的现象叫光的衍射，衍射产生的明 暗条纹或光环叫做衍射图样．
• (2)衍射图样
• ①单缝衍射
• a．单色光：明暗相间的不等距条纹，中 央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有对称性．
• b．白光：中间为宽且亮的白色条纹，两 侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是 紫光，远离中央的是红光．
考点速查
考向解读
光的折射定律 Ⅱ
折射率
Ⅰ
2.物理光学以对光的本性认识为线索，介 绍近代物理光学的初步知识，是高考 的必考内容之一．考题难度一般不大
全反射、光导纤维Ⅰ
，以识记、理解为主，题型多为选择
光的干涉、衍射和偏振
题，其中命题最高的是“光的干涉”
Ⅰ
、“偏振”，其次是“波长、波速和
• 1．(2009年广东卷)(1)在阳光照射下，充 满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹 ．彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内 反射，再折射后形成的．光的折射发生在 两种不同介质的________上，不同的单 色光在同种均匀介质中__________不同 ．
由 Δx＝Ldλ 可以得出，红光的波长 λ. λ＝LdΔx ＝0.1×10－36×.03.8×10－2 m＝6.3×10－7 m 激光器发出的红光的波长是 6.3×10－7 m.
(2)如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中 的波长为 λ′
λ′＝nλ＝6.3×140－7×3 m＝4.7×10－7 m 这时屏上条纹间距是： Δx′＝Ldλ′＝6.00×.14×.71×0－130－7 m＝2.8×10－2 m.
• ②应用：利用光的干涉检查平整度．
• 2．光的衍射
• (1)定义：光离开直线路径绕到障碍物阴 影里去的现象叫光的衍射，衍射产生的明 暗条纹或光环叫做衍射图样．
• (2)衍射图样
• ①单缝衍射
• a．单色光：明暗相间的不等距条纹，中 央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有对称性．
• b．白光：中间为宽且亮的白色条纹，两 侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是 紫光，远离中央的是红光．
考点速查
考向解读
光的折射定律 Ⅱ
折射率
Ⅰ
2.物理光学以对光的本性认识为线索，介 绍近代物理光学的初步知识，是高考 的必考内容之一．考题难度一般不大
全反射、光导纤维Ⅰ
，以识记、理解为主，题型多为选择
光的干涉、衍射和偏振
题，其中命题最高的是“光的干涉”
Ⅰ
、“偏振”，其次是“波长、波速和
高考物理一轮复习 第3课时 光的折射 全反射课件(选修34)
强基固本 考点突破
• 题组二 光的全反射 • 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
•( )
强基固本 考点突破
解析 红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，根据 sin C＝n1可知红光发生全反射的临界角较蓝光大，所以蓝光发生全 反射时，红光不一定发生，故 C 正确。 答案 C
• (3)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大。 ()
• (4) 在 同 一 种 介 质 中 ， 光 的 频 率 越 大 ， 折 射 率 越 大 。 ()
• 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√
强基固本 考点突破
[题 组 自 测] 题组一 折射定律与折射率的理解和应用
1．一束单色光经空气射入玻璃，这束光的
• 第3课时 光的折射 全反射
强基固本 考点突破
• [知 识 梳 理] • 知识点一、光的折射定律 折射率 • 1．折射现象
•
光从一种介质斜射进入另一种介质
•
时传播方向发生
的现象，如图1所示。
改变 图1
强基固本 考点突破
• 2．折射定律
• (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，
折射光线与入射光线分别位于法线的 ；入射角的正弦
图2
强基固本 考点突破
若换用一束紫光同样从 A 点射入该球体，则它从球体射出后落 到水平面上形成的光点与 C 点相比，位置________(填“偏 左”、“偏右”或“不变”)。 解析 由折射定律可知 n＝sins∠inAβBO＝ 3，由几何关系可计 算出∠ABO＝30°，故 β＝60°。在同种介质中，紫光的折射率 大于蓝光的折射率，所以紫光从球体射出后落到水平面上形成 的光点与 C 点相比，位置偏左。 答案 60° 偏左
• 题组二 光的全反射 • 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
•( )
强基固本 考点突破
解析 红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，根据 sin C＝n1可知红光发生全反射的临界角较蓝光大，所以蓝光发生全 反射时，红光不一定发生，故 C 正确。 答案 C
• (3)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大。 ()
• (4) 在 同 一 种 介 质 中 ， 光 的 频 率 越 大 ， 折 射 率 越 大 。 ()
• 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√
强基固本 考点突破
[题 组 自 测] 题组一 折射定律与折射率的理解和应用
1．一束单色光经空气射入玻璃，这束光的
• 第3课时 光的折射 全反射
强基固本 考点突破
• [知 识 梳 理] • 知识点一、光的折射定律 折射率 • 1．折射现象
•
光从一种介质斜射进入另一种介质
•
时传播方向发生
的现象，如图1所示。
改变 图1
强基固本 考点突破
• 2．折射定律
• (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，
折射光线与入射光线分别位于法线的 ；入射角的正弦
图2
强基固本 考点突破
若换用一束紫光同样从 A 点射入该球体，则它从球体射出后落 到水平面上形成的光点与 C 点相比，位置________(填“偏 左”、“偏右”或“不变”)。 解析 由折射定律可知 n＝sins∠inAβBO＝ 3，由几何关系可计 算出∠ABO＝30°，故 β＝60°。在同种介质中，紫光的折射率 大于蓝光的折射率，所以紫光从球体射出后落到水平面上形成 的光点与 C 点相比，位置偏左。 答案 60° 偏左
高考物理一轮复习 2.1 光的折射、全反射课件 新课标选修34
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答案 (1)1.414 (2)πH2
考点三 测定玻璃的折射率 【典例3】 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图2－1－9所示． (1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)；
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．
解析 如图所示，由于蓝光折射率比红光折射率大，则同一点发出的光经过水面折射时，蓝光比红光偏折角大，则沿反方向延长线所成虚像的长度比较小，则l2<l1<l0. 答案 D
考点二 光的折射、全反射的综合应用 【典例2】 (2011·全国卷)一半圆柱形透明物体横截面如图2－1－7所示，地面AOB镀银，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.求： (1)光线在M点的折射角； (2)透明物体的折射率．
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答案 C
答案 D
6．(2011·海南卷)一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1＝0.6 m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s1＝0.8 m处有一浮标，示意如图2－1－16所示．一潜水员在浮标前方s＝3.0 m处下潜到深度为h2＝4.0 m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜Δh＝4.0 m，恰好能看见Q.求： (1)水的折射率n； (2)塞艇的长度l.(可用根式表示)
2021版高考物理一轮复习第二章光1光的折射全反射课件(选修3_4)
【典例·通法悟道】 【典例4】如图所示,某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时,先在 白纸上作一与玻璃圆柱同半径的圆,圆心为O,将玻璃圆柱平放在白纸上,使其 边界与所画的圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2,再在另一侧先后 插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P4和P3与P2和P1的像 恰在一直线上,移去玻璃圆柱和大头针后,在白纸上的图中画出:
2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制:
类别 项目
平行玻璃砖
结构
玻璃砖上下表面 是平行的
三棱镜
横截面为三角形的 三棱镜
圆柱体(球) 横截面是圆
对光线 的作用
类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
应用
测定玻璃的折射 全反射棱镜,改 改变光的传播
率
变光的传播方向 方向
【典例·通法悟道】 【典例1】(2017·全国卷Ⅱ)一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形; 容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如 图所示。容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁 涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源, 已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂 直,求该液体的折射率。
(1)沿P1和P2连线方向的入射光线通过圆柱形玻璃后的传播方向。 (2)光线在玻璃内的传播方向。
(3)在光线的入射点作法线,标出入射角θ1和折射角θ2。 (4)写出计算玻璃折射率的公式_______________ (不必计算)。
【解析】过P1、P2作直线交圆周于O1点,过点O1作法线O1O;过P3、P4作直线为出射
【解析】(1)光线在BC面上折射,由折射定律有 sin i1=nsin r1 ① 式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。光 线在AC面上发生全反射,由反射定律有 i2=r2 ② 式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。 光线在AB面上发生折射,由折射定律有 nsin i3=sin r3 ③ 式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。
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(1)光线在M点的折射角; (2)透明物体的折射率。
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【典题解析】(1)如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、 M点相对于底面EF对称,Q、P、N三点共线。
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设在M点处,光的入射角为i,折射角为r, ∠OMQ=α,∠PNF=β, 根据题意有
第二章 光 第1讲 光的折射 全反射
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知识点1 光的折射定律 Ⅱ 折射率 Ⅰ 【思维激活1】(多选)如图所示,光在 真空和介质的界面MN上发生偏折,那 么下列说法正确的是( ) A.光是从真空射向介质 B.介质的折射率为1.73 C.光在介质中的传播速度为1.73×108m/s D.反射光线与折射光线成60°角
2.全反射现象中的三点提醒：
(1)当发生全反射时,仍遵循光的反射定律及光路的可逆性。
(2)介质的折射率越大,临界角越小,越容易发生全反射。
(3)当入射角达到临界角时,折射光线的强度减弱到零,反射光的
能量等于入射光的能量。
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考点1 折射定律及折射率的应用
拓展
延伸
1.对折射率的理解：
(1)公式n= s i n 1 中,不论是光从真空射入介质,还是从介质射入 真空,θ1总是s i n 真 2 空中的光线与法线间的夹角,θ2总是介质中的
可逆
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3.折射率：
(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时,_______的正 入射角
弦与_______的正弦的比值。 折射角
(2)定义式：n=_s_i_n _ 1_。不能说n与______成正比,与______成 反比。折射率由s介i n 质 2 本身的光学性s质in和θ光1 的频率决定si。nθ2
2.光导纤维：
原理：利用___________。 光的全反射
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微点拨
1.应用折射定律的三点注意：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(1)入射角、反射角和折射角是相对应的光线与法线的夹角。
(2)应用公式n= 时,一定要明确哪个角在分子上,哪个角在分
母上。
sin 1 sin 2
(3)光发生折射时,折射角不一定小于入射角。
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A.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
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【解析】选C、D。在界面Ⅰ上,光由空气中进入玻璃砖，是由 光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不发生全反射现 象，则选项C正确。在界面Ⅱ上,光由玻璃砖进入空气，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进入玻璃砖后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于 在界面Ⅰ上的折射角，因此入射角总是小于临界角，所以也不 会发生全反射现象，故选项D正确。
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【知识梳理】 1.全反射： (1)条件。 ①光从光密介质射入_________。 ②入射角___________光临疏界介角质。 (2)现象：大折于射或光等完于全消失,只剩下_______。
(3)临界角：折射角等于90°时的入反射射角光,用C表示,sinC=___。
1 n
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c n
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2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制：
类别 项目
平行玻璃砖
玻璃砖上下表 结构
面是平行的
三棱镜
横截面为三角形 的三棱镜
圆柱体(球) 横截面是圆
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类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
对光线 的作用
通过平行玻璃 砖的光线不改 变传播方向,但 要发生侧移
通过三棱镜的光 圆界面的法线是
(3)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性,折射率大,说
明光从真空射入到该介质时_______,反之偏折小。
(4)计算公式：n=___,因v<c,故任何介质的折射率总_____ 偏折大
(选填“大于”或“c 小于”)1。
v
大于
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知识点2 全反射、光导纤维 Ⅰ 【思维激活2】(多选)如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃 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( )
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,光疏介质不是指密度小的介质。
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(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。 (6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光 在介质中传播速度的大小v= 。
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【解析】选B、C。因为折射角大于入射角,所以光是从介质
射向真空中,选项A错误;根据折射率公式n= s i n 6 0,所 以n= 1.73,选项B正确;再由折射率n= c ,代入数据得s i n 3 0 v=1.73×108m/s,选项C正确;反v 射光线与折射光线成90°角,
选项D错误。
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【知识梳理】
1.折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向
_____的现象。 改变
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2.折射定律：
(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在_同__一__平__面__内,折
射光线与入射光线分别位于法线的_两__侧__;入射角的正弦与折 射角的正弦成正比。
(2)表达式：__s _i n_ _1 _=n12,式中n12是比例常数。 (3)在光的折射s i现n 象2 中,光路是_____的。
线经两次折射后, 过圆心的直线,经
出射光线向棱镜 过两次折射后向
底边偏折
圆心偏折
应用
测定玻璃的折 射率
全反射棱镜,改 改变光的传播方 变光的传播方向 向
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【题组通关方案】 【典题1】(2011·新课标全国卷)一半圆柱形透明物体横截面 如图所示,底面AOB镀银(图中粗线),O表示半圆截面的圆心,一 束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出,已知 光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°。求：