2019版高考物理一轮复习 第十五章 光 电磁波与相对论 第1讲 光的折射 全反射学案.docVIP

第1讲　光的折射　全反射 ★★★考情微解读★★★ 见学生用书P212 　微知识1 光的直线传播 1．光源 光源是能自行发光的物体，它的特点是能将其他形式的能转化为光能。光在介质中的传播就是能量的传播。 2．光沿直线传播的条件及光速 (1)光在同种均匀介质中，总是沿着直线传播，光在真空中的传播速度c＝3.0×108_m/s。光在任何介质中的传播速度都小于c。 (2)若n为介质的折射率，则光在此介质中的传播速度v＝。 微知识2 光的折射 1．折射现象 光从一种介质进入另一种介质时，在界面上光路发生改变的现象。 2．折射定律 折射光线与入射光线、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；入射角的正弦和折射角的正弦成正比，即＝n。 3．折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率。 (2)表达式：n＝。 (3)决定因素：由介质本身及光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度有关。 (4)折射率与光速的关系。 介质的折射率等于光在真空中的速度与在该介质中的速度之比，即n＝。 (5)光疏介质与光密介质。 任何介质的折射率都大于1，折射率越大，光在其中的传播速度就越小。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。 特别提醒　(1)在光的折射现象中，光路是可逆的。 (2)公式n＝中，θ1是真空(或空气)中的光线与法线间的夹角，θ2是介质中的光线与法线间的夹角，不一定称θ1为入射角，θ2为折射角。 微知识3 全反射 1．定义 光从光密介质射向光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光的现象。 2．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。 3．临界角 指折射角等于90°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sinC＝。 4．应用 光导纤维应用了光的全反射原理。一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．折射率的大小由介质和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关。(√) 2．密度大的物体为光密介质，密度小的物体为光疏介质。(×) 3．光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变。(√) 4．不同颜色的光在真空中的传播速度都相同，均为3.0×108 m/s。(√) 5．在同一种介质中，红光的折射率小于紫光的折射率。(√) 二、对点微练 1．(光的反射和折射)一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的(　　) 解析　因a光的频率小于b光的频率，则a光的折射率小于b光的折射率，射入玻璃后a光的折射角较大；两种光从玻璃中射时应该平行射出，故选B项。 答案　B　 2(折射率)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角。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(　　)A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 解析　如图所示，由θ2＋θ3＝， n＝与n＝，解得n＝。 答案　A　 3．(光的色散)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为(　　) A．紫、红、红、紫 B．红、紫、红、紫 C．红、紫、紫、红 D．紫、红、紫、红 解析　玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，由折射定律和反射定律可知M点为紫色、N点为红色，P点为红色，Q点为紫色，故A项正确。 答案　A　 4．(全反射)某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中为空气，为介质)(　　) 解析　由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sinC＝＝，得C＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项D正确。 答案　D　见学生用书P213 微考点　1　折射定律的理解和应用　　　　　　　　　　　 核|心|微|讲 对折射率的理解 1．公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。 2．折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。 3．折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质。 4．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 5．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频