届高三物理复习光的折射全反射33页PPT
合集下载
第十三章第1讲光的折射全反射-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
第1页
第十三章 光 电磁波 相对论
第1讲 光的折射 全反射
高考一轮总复习•物理
第2页
素养目标 1.了解光的折射和全反射现象．(物理观念) 2.了解折射率的概念和折射定 律．(物理观念) 3.知道光的色散的成因及各种色光的比较．(物理观念) 4.分析光的折射和 全反射问题的一般思路．(科学思维)
高考一轮总复习•物理
第30页
解析：(1)光在透明体中反射两次后垂直于 B 端面射出时，光路图如图甲所示，根据对 称性，光每次反射的入射角相同，都为 θ＝45°.光传播的路程为 4Rcos θ，光在介质中的速度 v＝nc，可以求出光在透明体中的运动时间 t＝2 2cnR.
高考一轮总复习•物理
第31页
高考一轮总复习•物理
解析：由题意作出光路图如图所示
第19页
光线垂直于 BC 方向射入，根据几何关系可知入射角为 45°，由于棱镜折射率为 2，根 据 n＝ssiinn ri，有 sin r＝12，则折射角为 30°
∠BMO＝60°，因为∠B＝45°，所以光在 BC 面的入射角为 θ＝90°－(180°－60°－45°) ＝15°
高考一轮总复习•物理
第26页
典例 2 (2023·湖南卷)(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援 人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为 α，如图 所示．他发现只有当 α 大于 41°时，岸上救援人员才能收 到他发出的激光光束，下列说法正确的是( )
A．水的折射率为sin141° B．水的折射率为sin149° C．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 小于 60° D．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 大于 60°
第1页
第十三章 光 电磁波 相对论
第1讲 光的折射 全反射
高考一轮总复习•物理
第2页
素养目标 1.了解光的折射和全反射现象．(物理观念) 2.了解折射率的概念和折射定 律．(物理观念) 3.知道光的色散的成因及各种色光的比较．(物理观念) 4.分析光的折射和 全反射问题的一般思路．(科学思维)
高考一轮总复习•物理
第30页
解析：(1)光在透明体中反射两次后垂直于 B 端面射出时，光路图如图甲所示，根据对 称性，光每次反射的入射角相同，都为 θ＝45°.光传播的路程为 4Rcos θ，光在介质中的速度 v＝nc，可以求出光在透明体中的运动时间 t＝2 2cnR.
高考一轮总复习•物理
第31页
高考一轮总复习•物理
解析：由题意作出光路图如图所示
第19页
光线垂直于 BC 方向射入，根据几何关系可知入射角为 45°，由于棱镜折射率为 2，根 据 n＝ssiinn ri，有 sin r＝12，则折射角为 30°
∠BMO＝60°，因为∠B＝45°，所以光在 BC 面的入射角为 θ＝90°－(180°－60°－45°) ＝15°
高考一轮总复习•物理
第26页
典例 2 (2023·湖南卷)(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援 人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为 α，如图 所示．他发现只有当 α 大于 41°时，岸上救援人员才能收 到他发出的激光光束，下列说法正确的是( )
A．水的折射率为sin141° B．水的折射率为sin149° C．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 小于 60° D．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 大于 60°
《光的折射全反射》课件
介质1 玻璃 水
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
介质2 空气 空气
临界角 42.26° 48.75°
全反射的应用
全反射在光纤通信、潜水器看板、显微镜和棱镜反射器等领域有着广泛的应用。
1
潜水器看板
2
潜水器看板中使用全反射原理，使得 潜水者能够在水下看清楚板上的文字。
3
棱镜反射器
4
棱镜反射器利用全反射现象来对光线 进行反射和分光。
光纤通信
《光的折射全反射》PPT 课件
光的折射是光线从一种介质进入另一种介质时改变方向的现象。
折射现象介绍
折射是光线从一种介质（如空气）进入另一种介质（如玻璃）时，由于两种介质的光速不同，导致光线 改变方向的现象。
水的折射
水中的光线经历折射后会改变方向，造成物体看 起来位置偏移。
玻璃的折射
玻璃中的光线在进出界面时会发生反射和折射， 使得物体看起来出现形状变形。
光纤中的信号传播过程依靠全反射， 实现高速、高带宽的信息传输。
显微镜
显微镜中使用全反射来增强样本细节 的可见性。
总结和展望
通过学习光的折射与全反射，我们可以更好地理解光的传播与反射规律，并 且将这些原理应用于实际生活和科学研究中。
折射定律
折射定律描述了光线由一种介质射入另一种介质时的折射行为。它表明入射角、折射角和两种介 质的折射率之间存在一个关系。
折射定律
入射角的正弦与折射角的正弦的比等于两种介质的折射率的比。
光的折射与折射率的关系
光的折射与介质的折射率密切相关。不同的介质具有不同的折射率，从而导致了光线在不同介质中的传 播方式和路径的变化。
介质 空气 水 玻璃
折射率 1.0003 1.33 1.5
高三物理鲁科版光的折射与全反射PPT教学课件
• 解析 (1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所 在的点，并延长与玻璃砖边分别相交，标 出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交 点，即为光线在玻璃砖中传播的方向．光 路如图所示．
• 答案 (1)如解析图所示 • (2)1.53(说明：±0.03范围内都可) • (3)A
• 【例4】 如图5所示，半球形玻璃砖的平 面部分水平，底部中点有一小电珠．利用 游标卡尺(或直尺)测量出有关数据后，可计 算玻璃的折射率．试完成以下实验步骤：
解析 随入射角增大最先消失的是 A 光，所以 A 光的临界角小 于 B 光的临界角，根据 sin C＝n1可知 nA＞nB，选项 A 正确，B 错误；反射光线从玻璃砖的右侧射出，在 NP 部分会一直有一 个 AB 光重合的光斑．所以 α＜θ＜β 时，B 光不会发生全反射， 在光屏上会有两个光斑，选项 C 错误；β＜θ＜π2时，两种光都 发生全反射，光屏上只有一个光斑出现在 NP 部分，选项 D 正 确． 答案 AD
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
•( )
• A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 • B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 • C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑 • D．β＜θ＜时，光屏上只有1个光斑
• 图5
• (1)若S发光，则在玻璃砖平面上方看到平面 中有一圆形亮斑，用游标卡尺测出 ________ 和 ________( 写 出 对 应 字 母 和 其 表示的意义)．
• (2) 写 出 玻 璃 折 射 率 的 表 达 式 ： ________( 用 上 述 测 量 的 物 理 量 的 字 母 表 示)．
解析 如图，由几何关系和全反射知识，sin C＝n1，解得 n＝
高考物理总复习课件光的折射全反射
应试技巧总结和备考建议
1. 仔细审题
在解题前要认真审题，明确题目中的物理情景和所求的 物理量。
2. 规范作图
在解题过程中要规范作图，准确标出光的传播路径和各 个角度。
应试技巧总结和备考建议
3. 熟记公式
要熟练掌握光的折射定律和全反射的条件及临界角的 计算公式。
4. 注意单位
在计算过程中要注意单位的统一和换算。
（2021年全国卷III）半圆形玻璃砖的半径为R，折射率为n=√3，直径AB与屏幕MN垂直并 接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两 个光斑。求两个光斑之间的距离L。
模拟试题训练及答案解析
模拟试题一
一束光线从空气中射入水中，当入射角逐渐增大时，折射角将____；当入射角增大到某 一角度时，折射光线完全消失，这种现象叫做____。
凸透镜成像规律及特点
成像规律
凸透镜成像遵循“物距大于焦距时成倒立实像，物距小于焦距时成正立虚像”的规律。同时，像距随 着物距的变化而变化，当物距减小时，像距增大，反之亦然。
成像特点
凸透镜可以成倒立、缩小的实像（如照相机原理），也可以成倒立、放大的实像（如投影仪原理）， 还可以成正立、放大的虚像（如放大镜原理）。
双缝干涉实验
通过双缝让单色光波发生 干涉，形成明暗相间的干 涉条纹，用于验证光的波 动性。
干涉条件
两束光波的频率相同、振 动方向相同、相位差恒定 。
衍射现象及单缝衍射实验
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。
单缝衍射实验
通过单缝让光波发生衍射 ，形成中央亮斑和两侧明 暗相间的衍射条纹，用于 研究光的衍射规律。
高三物理一轮复习精品课件5：12.3 光的折射 全反射
由 sin α＝n1
得：sin α＝
2 2
在三角形
OCD
中
，
由
正
弦
定
理
sin α OC
＝
sin（β＋90°）
R
所以挡板高度
H＝OCsin
45°＝
3 3R
【方法与知识感悟】 解答这一类问题要抓住折射定律和全反射的条件. 在分析、研究光路时，常要假设某一条光线恰能符合题 意要求，再据此画出其反射、折射或全反射的光路图， 进行推断、求解.
【思路点拨】光线入射到透明介质的球体上，连结 入射点(或出射点)与球心的直线是法线，在入射角相同 时，比较折射角的大小，进而比较折射率的大小.
【解析】甲光的偏折最小，说明水对甲光的折射率 最小，即 n 甲<n 乙<n 丙 ，相应地 λ 甲>λ 乙>λ 丙，ν 甲<ν 乙<ν 丙，由折射定律和几何知识，可推得 θ 甲＝θ 乙＝θ 丙.
【解析】①设入射光线从 D 点入射，入射角为 i，折射 角为 r，
则
n＝ssiinn
i r
在三角形 ODB 中，
有siRn r＝sin
BD ∠BOD
而 BD＝2Rcos r sin ∠BOD＝sin i＝sin 2r x＝Rsin i
由以上各式得 sin r＝
4－n2 2
x＝n
4－n2 2R
②偏小
这种棱镜主要用于光学仪器(如望远镜)中用来改 变光路.
四、光的色散 1.光的色散：复色光分解成单色光的现象. 2.白光通过棱镜后会发生光的色散现象，表明白光 为复色光.白光通过棱镜后，红光偏折角度最 小 ，紫 光的偏折角度最 大 .偏折角度不同，表明同一介质对 不同色光的折射率不同，对红光的折射率 最小 ，对 紫光的折射率 最大 .由此可知，不同色光在同一介质中 的传播速度也不同，其中红光的传播速度 最大 ，紫光 的传播速度 最小 .
《高三物理光的折射》课件
《高三物理光的折射》 PPT课件
本课件介绍高三物理光的折射知识，包括折射原理、折射率、全反射、像的 形成等内容。欢迎学习和交流，禁止商业使用。
1. 光的折射原理
1 光的折射现象
光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变。
2 折射定律
光线入射角和折射角满足的关系：入射角的正弦与折射角的正弦的比例是一个常数。
3. 光的全反射
1 全反射的条件
当光从光密介质射向光疏 介质且入射角大于临界角 时，发生全反射。
2 全反射的应用
光纤通信中利用全反射实 现信号传输，避免信号衰 减和干扰。
3 全反射与光导纤维
光导纤维中的光信号通过 多次全反射在纤芯内部传 播，实现快速而稳定的光 信号传输。
4. 光的像的形成
1 凸透镜成像原理
3 折射角和入射角
折射角是光线在折射介质中的方向角度，入射角是光线在入射介质中的方向角度。
2. 折射率的概念和计算
1 介质的折射率
介质的折射率是光在该介质中传播时的速度与真空中光速的比值。
2 折射率的计算公式
介质的折射率可以通过入射角和折射角的正弦比计算得出。
3 折射率与光速的关系
光速在介质中传播速度较真空中的光速慢，折射率与光速成反比。
2 透镜的公式
凸透镜通过折射和焦距， 将入射光线汇聚到焦点处， 形成实像或虚像。
透镜的公式可以计算出像 的位置和放大缩小倍数。
3 像的性质
像的性质包括正立/倒立、 放大/缩小等特点，取决于 物体与透镜的位置和焦距。
5. 实例分析
球形水滴的成像
球形水滴会折射光线，形成倒立 的实像。
等腰三角形棱镜的成像
光在通信、医学、工业、娱乐等领域都有广泛应用，如光纤通信、激光器、投影仪等。
本课件介绍高三物理光的折射知识，包括折射原理、折射率、全反射、像的 形成等内容。欢迎学习和交流，禁止商业使用。
1. 光的折射原理
1 光的折射现象
光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变。
2 折射定律
光线入射角和折射角满足的关系：入射角的正弦与折射角的正弦的比例是一个常数。
3. 光的全反射
1 全反射的条件
当光从光密介质射向光疏 介质且入射角大于临界角 时，发生全反射。
2 全反射的应用
光纤通信中利用全反射实 现信号传输，避免信号衰 减和干扰。
3 全反射与光导纤维
光导纤维中的光信号通过 多次全反射在纤芯内部传 播，实现快速而稳定的光 信号传输。
4. 光的像的形成
1 凸透镜成像原理
3 折射角和入射角
折射角是光线在折射介质中的方向角度，入射角是光线在入射介质中的方向角度。
2. 折射率的概念和计算
1 介质的折射率
介质的折射率是光在该介质中传播时的速度与真空中光速的比值。
2 折射率的计算公式
介质的折射率可以通过入射角和折射角的正弦比计算得出。
3 折射率与光速的关系
光速在介质中传播速度较真空中的光速慢，折射率与光速成反比。
2 透镜的公式
凸透镜通过折射和焦距， 将入射光线汇聚到焦点处， 形成实像或虚像。
透镜的公式可以计算出像 的位置和放大缩小倍数。
3 像的性质
像的性质包括正立/倒立、 放大/缩小等特点，取决于 物体与透镜的位置和焦距。
5. 实例分析
球形水滴的成像
球形水滴会折射光线，形成倒立 的实像。
等腰三角形棱镜的成像
光在通信、医学、工业、娱乐等领域都有广泛应用，如光纤通信、激光器、投影仪等。
全国通用高三物理一轮复习：14-3 光的折射与全反射-教学PPT课件
第14页
高三总复习 ·物理
(2017· 课标全国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．
第 3页
高三总复习 ·物理
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． sinθ 1 (2)定义式：n＝ . sinθ 2 (3)物理意义：反映介质的光学特性，折射率越大，光从真空 射入到该介质时偏折越大． c (4)折射率与光速的关系式：n＝ ，因 v<c，故任何介质的折 v 射率总大于 1.
第 4页
高三总复习 ·物理
二、全反射 定义 光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时， 折射光线将消失，只剩下反射光线的现象． 条件 ①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于等于临界角． 临界角 折射角等于 90°时的入射角 C.当光从光密介质射向真空时， 1 sinC＝ . n
第 5页
光线的会聚角 α 是 30°. D 2 2 设入射角为 i.由几何关系得：sini＝ ＝ ， R 2
【解析】
解得：i＝45° sini 由折射定律有：n＝ ， sinr 解得折射角为：r＝30° α 且由几何关系有：i＝r＋ ， 2 解得：α＝30°
第11页
高三总复习 ·物理
(2017· 课标全国Ⅰ)如图，一玻璃工件的上 半部是半径为 R 的半球体，O 点为球心；下半部是 半径为 R、高为 2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射 膜．有一平行于中心轴 OC 的光线从半球面射入， 该光线与 OC 之间的距离为 0.6R.已知最后从半球面射出的光线 恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．