高考物理一轮总复习精品课件 第15章 光学 电磁波 相对论 第1节 光的折射 全反射.ppt

(4)由下图可知,当aa和bb的间距画得过宽时,使折射角θ2变大,因此折射率变小。6.某实验小组在实验室利用相关器材研究了光的折射现象。如图所示,O是圆心,MN是界面,EF是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和半圆形玻璃砖中的传播路径。现测得多组入射角α和折射角β,换算出数值,如下表所示:序号12345sinα0.240.360.550.610.67sinβ0.340.5000.770.870.94(1)请根据图表数据,利用图象进行数据处理,作出sinα-sinβ图象;由原题给出条件可知,入射光线为(选填“AO”或“BO”)。?(2)根据画出的图线,可求得玻璃砖的折射率n=(保留三位有效数字)。?答案:(1)sinα-sinβ图象如图所示BO(2)1.43(1.38~1.44均可)解析:(1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,让尽可能多的点通过直线,不能过直线的点对称地分布在直线两侧,根据坐标系内描出的点作出图象如答案图所示。由题中数据可知,入射角的正弦值小于折射角的正弦值,所以BO为入射光线。(2)根据画出的图线,可求得图线斜率为,则玻璃砖的折射率n=1.43。本课结束研考点精准突破考点一折射定律及折射率的应用光的色散[师生共研]1.对折射率的理解(1)公式中,不论光是从真空射入介质,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,但频率相同。(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小。2.应用光的折射定律解题的一般思路(1)根据入射角、折射角及反射角之间的关系,作出比较完整的光路图。(2)充分利用光路图中的几何关系,确定各角之间的联系,根据折射定律求解相关的物理量:折射角、折射率等。(3)注意在折射现象中,光路是可逆的。典例1.(2021湖南卷)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验,认识到光沿直线传播。身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为1.0cm、深度为1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时,由于孔洞深度过大,使得成像不完整,如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透明介质中的反射。(1)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?(2)若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?思维点拨:若该人通过小孔能成完整的像,根据折射率的定义知,透明介质的折射率最小时,就是从头顶或脚射到小孔的光入射角最小时,对应的在介质中的折射角最大时,画出此时的临界光路图,由几何关系求出入射角的正弦和折射角的正弦,代入折射率的定义式求解;若让掠射进入孔洞的光都能成功出射,透明介质的折射率最小时,就是入射角接近90°的入射光线,对应的折射光线在介质中的折射角最大,画出临界光路图,然后由折射率的定义式求解。答案:(1)1.38(2)1.72解析:(1)当恰好成完整的像时,光路如图所示。对点演练1.(2022江苏卷)如图所示,两条距离为D的平行光线,以入射角θ从空气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直,求:(1)水的折射率n;(2)两条折射光线之间的距离d。答案:(1)tanθ(2)Dtanθ解析:(1)设折射角为γ,根据几何关系可得γ=90°-θ根据折射定律联立可得n=tanθ。(2)如图所示(1)光线在M点发生折射的折射角大小;(2)光线从M点到第一次射出棱镜经历的时间。考点二光的折射、全反射的综合应用[师生共研]1.求解光的折射、全反射问题的四点提醒(1)光密介质和光疏介质是相对而言的,介质A相对于介质B可能是光密介质,而相对于介质C可能是光疏介质。(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。(3)光的反射和全反射现象,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。(4)全反射现象中,光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化,即。2.解决全反射问题的一般步骤(1)确定光是从光密介质进入光疏介质。(2)应用