光的折射与全反射

第 8页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
2．三种常见光路
平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
光路图
通过平行玻璃砖 通 过 三 棱 镜 的 光 圆界面的法线是 对光线 的作用 的光线不改变传 线经两次折射后， 过圆心的直线， 经 播方向，但要发 出 射 光 线 向 棱 镜 过两次折射后向 生侧移． 底面偏折． 圆心偏折.
第 9页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
(2017· 江苏 ) 人的眼球可简化 为如图所示的模型，折射率相同、半径 不同的两个球体共轴，平行光束宽度为 D，对称地沿轴线方向射入半径为 R 的 小球， 会聚在轴线上的 P 点． 取球体的折射率为 2， 且 D＝ 2R， 求光线的会聚角 α.(示意图未按比例画出)
高考调研 ·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．
第 5页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
三、光的色散 三棱镜对光的色散现象说明以下规律：
颜色 红橙黄绿青蓝紫 频率 ν 低―→高 同一介质中折射率 小―→大 同一介质中速度 大―→小 波长 大―→小 临界角 大―→小 通过棱镜的偏折角 小―→大
第 6页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
考 点 讲 练
第 7页
第10页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
【答案】
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
第15页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
【答案】
该液体的折射率为 1.55.
【解析】 设从光源发出的光直接射到 D 点 的光线的入射角为 i1，折射角为 r1，在剖面内作 光源相对于镜面的对称点 S′，连接 S′D，交镜 面于 E 点，由光源射向 E 点的光线反射后由 ED 射向 D 点，设入射角为 i2，折射角为 r2，如图； 设液体的折射率为 n，由折射定律：
第13页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
sinr sin（i－r） 由正弦定理得： ＝ ② 2R R 由几何关系可知， 入射点的法线与 OC 之间的夹角也等于 i， 该光线与 OC 之间的距离：L＝0.6R L 0.6R 则：sini＝ ＝ ＝0.6③ R R 6 由②③得：sinr＝ ④ 205 由①③④得：n＝ 2.05≈1.43.
高考调研 ·高三总复习 ·物理
全国名校高中物理优质学案、专题汇编（附详解）
14. 3
光的折射与全反射
第 1页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
知 识 清 单
第 2页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
一、光的折射 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． sinθ 1 (2)表达式： ＝n12. sinθ 2 (3)在光的折射现象中，光路是可逆的．
联立得：n＝1.55
第17页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
方法提炼 解决光的折射问题的思路 (1)根据题意画出正确的光路图． (2)利用几何关系确定光路中入射角和折射角． (3)利用折射定律、折射率公式求解． (4)注意：在折射现象中光路是可逆的．
第18页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
考点一
折射定律及折射率的应用
1．计算折射率注意“三点” (1)注意入射角、折射角均为光线与法线的夹角． (2)注意折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． (3)注意当光从介来自百度文库射入真空时，要利用光路的可逆性，转化 sinθ1 为光从真空射入介质，再应用公式 n＝ 计算． sinθ2
第 4页
高考调研 ·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 3页
高考调研 ·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14页
高考调研 ·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12页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
【答案】
该玻璃的折射率为 1.43.
【解析】 由题意， 结合光路的对称性与光路 可逆可知， 与入射光相对于 OC 轴对称的出射光线 一定与入射光线平行， 所以从半球面射入的光线经 折射后，将在圆柱体底面中心 C 点反射，如图： 设光线在半球处的入射角为 i，折射光线的折 射角为 r，则： sini＝nsinr①
第16页
高考调研 ·高三总复习 ·物理
nsini1＝sinr1 nsini2＝sinr2 由题意：r1＋r2＝90° 1 联立得：n ＝ 2 sin i1＋sin2i2
2
由图中几何关系可得：sini1＝ 3 l 2
1 ； 2＝ l 17 4l2＋ 4
1 l 2
sini2＝
3 2＝ 5 9l 2 4l ＋ 4