2014届高考物理一轮复习 光的折射 全反射教学案.docVIP

光的折射 全反射 一．考点整理 基本概念 1．光的折射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⑴ 折射定律折射光线与入射光线、法线处在同一，折射光线与入射光线分别位于的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成n是常数折射率折射率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偏折大，反之偏折小折射率由介质本身的光学性质和光的决定n = sinθ1/sinθ2（介质2相对介质1的折射率）。决定式n = ，因v c，故任何介质的折射率总大于1⑶ 玻璃三棱镜对光路的控制光线两次折射均向底面偏折红橙黄绿蓝靛紫通过棱镜的偏折角．光路可逆在光的折射现象中，遵循光的折射定律，光路是可逆的全反射光从介质射入介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将，只剩下光线的现象条件：① 光从介质射向介质．② 入射角大于等于角临界角：折射角等于时的入射角．若光从光密介质折射率为n射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sin．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射测定玻璃的折射率⑵ 实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′O′，画出折射光线OO′，然后量出入射角θ1和折射角θ2，代入公式计算折射率。 ⑶ 实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖 ⑷ 光路图：如图所示。 ⑸ 实验步骤：① 铺白纸、画线：如图所示，将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线MN，并画一条线段AO作为入射光线；把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′。② 插针与测量：在线段AO上竖起地插两枚大头针P1、P2，通过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2档住，再观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3档住P1、P2的像，P4档住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置；移动玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′，即为折射光线，入角度θ1 = ∠AOM，折射角θ2 =∠OO′N；角量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中；改变入射角θ1，重复实验步骤，列表记录相关测量数据。 ⑹ 数据处理：① 计算法：计算每次折射率n，求出平均值；② 图像法：如图甲所示；③ 单位圆法：如图乙所示。 ⑺ 注意事项玻璃砖应选用厚度，宽度较大的大头针要插得竖直，且间隔要大些入射角不宜过大或过小，一般在15°～75°之间玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变 思维启动 1．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的A．速度变慢，波长变短B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D．频率不变，波长变长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3．如图把玻璃砖放在木板上，下面垫一白纸，在白纸上描出玻璃砖的两个边a和a′然后在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B，AB的延长线与直线a的交点为O眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A挡住．如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C，使它把A、B都挡住，插第四个大头针D，使它把前三个大头针都挡住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线．在白纸上描出光线的径迹，要计算玻璃砖的折射率需要测量的物理量是图中的________；为了减小实验误差，入射角应________填“大些”或“小些” 三．考点分类探讨 典型问题 〖考点光的折射定律及折射率的理解及应用 【例1】高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的．如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是A．60°　　　　　B．45°　　　　　C．30°　　　　　D．15° 【变式跟踪1】一组平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示．已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点．已知玻璃截面的圆半径为R，OA，玻璃的折射率n。求两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离考点光的折射、全反射的综合应用【例】一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜．不考虑棱镜内部的反射．若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧如图所示，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的