第十四章第二节 光的折射 全反射 色散课件.ppt

题型探究讲练互动 (2010·高考课标全国卷)如图14－2－9所示，一个三 棱镜的截面为等腰 直角△ABC，∠A 为直角． 折射、全反射定律的应用 例1 图14－2－9 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(　　) 图14－2－10 【答案】　A 【方法技巧】　解决这类问题时常采取程序法，在发生折射处，用折射定律列方程，在恰好发生全反射处，利用全反射临界条件列方程，联立即可求解． (2011·高考海南卷)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14－2－11. 有关折射、全反射现象的光路问题 例2 一潜水员在浮标前方s2＝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 图14－2－11 (1)水的折射率n； (2)赛艇的长度l.(可用根式表示) 图14－2－12 (满分样板　10分)(2012·潍坊模拟)如图14－2－13所示，一束截面为圆形(半径为R)的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区． 光的色散和折射、全反射的综合 例3 已知玻璃半球的半径为R，屏幕S至球心的距离为D(D＞3R)， 不考虑光的干涉和衍 射，试问： 图14－2－13 (1)在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？ (2)若玻璃半球对(1)中色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的最大半径． ?解题样板规范步骤，该得的分一分不 丢！ (1)由于紫光频率最大，折射率最大，偏 折角最大，故最外侧为紫色．(2分) (2)如图14－2－14，紫光刚要发生全反射 时的临界光线射在屏幕S上的点E到亮区 中心G的距离r就是所求最大半径． 图14－2－14 知能演练强化闯关 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 * 第十四章　光的传播 光的波动性 第二节　光的折射　全反射　色散 一、光的折射与折射率 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． 基础梳理自学导引 2．折射定律(如图14－2－1) 图14－2－1 (1)内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成_______． (2)表达式： ＝n，式中n是比例常 数． 正比 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θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比n，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率． (2)表达式：n＝________. (3)物理意义 折射率是表示光线从一种介质进入另 一种介质时，发生_______程度的物理 量，与入射角θ1及折射角θ2大小_____ 关． (4)折射率和光速的关系 偏折 无 折射率和光在介质中传播的速度有关, 当c为真空中光速，v为介质中光速时n ＝____ . 式中c＝3.0×108 m/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_______真空中的光速． 小于 二、光的全反射 1．现象：折射光完全消失，只剩下反射光． 2．条件：(1)光从______介质射入 ______介质． (2)入射角____临界角． 光密 光疏 ≥ 3．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC＝____. 4．应用：(1)全反射棱镜． (2)光导纤维，如图14－2－2. 图14－2－2 三、光的色散 1．色散现象 白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图14－2－3. 图14－2－3 2．成因 由于n红＜n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小． 四、三棱镜对光路的控制 1．对光线的偏折作用 (1)光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折,偏折角为δ,如图14－2－4甲． (2)光疏三棱镜：光线两次折射均向顶角偏折，如图乙． 2．全反射棱镜(等腰直角棱镜) 图14－2－4 (1)当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出(如图14－2－5甲)． (2)当光线垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出 (如图乙)，入射光线和出射光线互相平行． 特别提示：不同颜色的光频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同,发生全反射现象的临界角也不同． 图14－2－5 要点透析直击高考 一、对折射率的理解