河北省201年高考理一轮总复习 光学 第68讲 光的折射 全折射课件 旧人教版河北省2011年高考物.pptVIP

* 第68讲　光的折射　全折射 自主·夯实基础　　自主预习　轻松过关 　　名师点金 　　本讲主要讲述光的折射现象和折射定律.并学会用来解释一些折射现象和进行有关折射问题的计算.光的折射、全反射和色散现象是本单元的重点，也是高考中的热点.在解题时要注意画光路图和结合几何知识求解.　　 　　知识梳理 　　一、光的折射 　　1.光的折射：当光从一种介质射入到另一种介质时，一部分光进入到后一种介质中去，并且改变了原来的传播方向，这种现象叫做光的折射. 　　2.光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线的两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.如果用n表示比例系数，则有　　　　. 　　3.折射率：光从真空射到某介质表面发生折射的时候，入　　　　　　　跟　　　　　　　之比n，叫做这种介质的折射率，即　　　　. 　　4.折射率跟光速的关系：　　. 　　c表示真空中的光速，v表示介质中的光速，由于c＞v,所以 n＞1. 　　5.在折射现象中光路是可逆的. 　　6.视深问题的解决方法 　　人眼看透明物质内部某物点的像点离界面的距离，在中学阶段，一般都是沿着界面的法线方向去观察.这样，视深和实深之间存在简单的关系：　　　　其中n为介质的折射率，且要求从光疏向光密介质方向看. 　　二、全反射 　　1.光疏介质与光密介质：两种介质相比较，折射率大的介质叫光密介质，折射率小的介质叫光疏介质. 　　2.全反射：光从光密介质射入光疏介质时，在界面处一部分光被反射回原介质中，另一部分光被折射到另一种介质中；随着入射角的增大，折射角逐渐增大，且折射光线越来越弱，反射光线越来越强；当入射角增大到某一角度，使折 射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射. 　　3.发生全反射的条件 　　(1)光从光密介质射向光疏介质. 　　(2)入射角大于或等于临界角. 　　4.光从介质射向真空时，发生全反射的临界角的计算公式为 　　5.全反射的应用：全反射棱镜、光纤通信等. 　　三、光的色散 　　白光通过棱镜后在光屏上形成彩色光带的现象，称为光的色散. 光的色散现象表明： 　　1.白光是由各种单色光组成的复色光. 　　2.不同颜色的光以同一入射角从真空射入同种介质时折 　　射角各不相同，红光的折射角最大，紫光的折射角最小.由此可知，同一种介质对各种色光的折射率不同，对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大. 　　3.由上述内容结合公式 　　 可知，各种色光在同种介质中的传播速度是不相同的,红光的传播速度最大，紫光的传播速度最小. 　　基础自测 　　1.（2009年武汉4月调研） 一束白光从顶角为θ的三棱镜的 AB边以较大的入射角i射入并通 过三棱镜后，在屏P上可得到彩 色光带，如图68-1所示.在入射 角i逐渐减小到零的过程　中， 屏上的彩色光带先后全部消失，则（　　）　图68-1 　　A.红光最先消失，紫光最后消失 　　B.紫光最先消失，红光最后消失 　　C.紫光最先消失，黄光最后消失 　　D.红光最先消失，黄光最后消失 　　【解析】作出白光的折射光路图，如图68-1所示.由图可看出，白光从AB射入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另一侧面AC时的入射角较大，且紫光的折射率最大，临界角最小；红光从AB面射入玻璃后，偏折最小，到达另一侧面入射角较小，且红光折射率最小，临界角最大.所以紫光首先达到临界角，最先消失；红光最后达到临界角，最后消失，所以选项B正确. 　　【答案】B 　　2.(2008年重庆理综卷)如 图68-2甲所示是一个　圆柱体 棱镜的截面图,图中E、F、G、 H将半径OM分成5等份,虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行 于半径ON,ON边可吸收到达 其上的所有光线.已知该棱镜　　　　　图68-2甲 的折射率　　 ,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线（　） 　　A.不能从圆弧NF1射出 　　B.只能从圆弧NG1射出 　　C.能从圆弧G1H1射出 　　D.能从圆弧H1M射出　　　　 　　【解析】图68-2乙 设全反射临界角为C,有: 　　　　　　　　，由 图68-2乙可知,沿GG1射 入的光线,入射角恰为全 反射的临界角,GG1右侧　　　　　　图68-2乙 光线的入射角均大于C，光线只能从圆弧NG1射出,只有选项B正确. 　　【答案】B 　　3.（2009年江苏连云港一模）光线以入射角i从空气射向折射率 　　的透明介质表面,如图68-3所示. (1)当入射角i=45°时,求反射 光线与折射光线间的夹角θ. (2)当入射角i为何值时,反射光 线与折射光线间的夹角θ=90°. 　　【解析】(1)设折射角为r,由折 射定律　　　　得： 　　　　　　　　　　，解得:r=30° 由题意