《2017届高三物理一轮复习 第十三章 光学 1 光的折射 全反射课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017届高三物理一轮复习 第十三章 光学 1 光的折射 全反射课件（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 例1 2015 安徽卷 如图所示 一束单色光从空气入射到棱镜的AB面 上 经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气 当出射角i 和入射 角i相等时 出射光线相对于入射光线偏转的角度为 已知棱镜顶角 为 则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 要点研析突破 解析 设光线在AB面上的折射角为r 由几何关系有 2 i r 2r 从而求出i 由折射定律n 只有 选项A正确 答案 A 感悟提升 几何光学的关键是找清楚光的传播路径 折射率的计 算是最为常见的呈现形式 注意光路是可逆的 要点研析突破 1 2015
2、 重庆卷 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 在同一介质中 红光的折射率小于紫光的折射率 以相同 的入射角 1从空气射入水中 由n 知紫光的折射角 2较小 所以射到M Q两点的为紫光 射到N P两点的为红光 故A项 正确 答案 A 2 如图 三棱镜的横截面为直角三角形ABC A 30 AC平行于光屏MN 与光屏的距离为L 棱镜对红光的折射
3、率为n1 对紫光的折射率为n2 一束很 细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入 直接到达AC面并射出 画出光路示意图 并标出红光和紫光射在光屏上的位置 求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离 解析 光路如图所示 红光和紫光在AC面上的入射角相同 设为i 折射角分别 为r1和r2 它们射到屏上的位置离O点的距离分别为d1和d2 由折射定律得 n1sin i sin r1 n2sin i sin r2 由几何关系得 i A d1 Ltanr1 d2 Ltanr2 联立 式并利用题给条件得 红光和紫光在光屏上的位置之间的距离为 d2 d1 答案 光路图见解析 要点研析突破 3 2016 成都市第二次诊断性测
4、试 如图所示 一透明球体置于 空气中 球半径R 10 cm 折射率n MN是一条通过球心的 直线 单色细光束AB平行于MN射向球体 B为人射点 AB与MN 间距为5 cm CD为出射光线 1 补全光路图并求出光从B点传到C点的时间 2 求CD与MN所成的角 解析 1 连接BC 如图所示 在B点光线的入射角 折射角分别标为i r sin r 5 10 2 所以i 45 由折射定律 在B点有 n sin r 1 2 故r 30 BC 2Rcos r 代入数据解得t 8 2 10 10 s 2 由几何关系可知 COP 15 OCP 135 30 答案 1 见解析 2 30 要点研析突破 要点研析突破
5、 要点研析突破 例2 2016 黄冈市期中调研 如图所示为一光导纤维 可简化为一长 玻璃丝 的示意图 玻璃丝长为L 折射率为n AB代表端面 已知 光在真空中的传播速度为c 为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面 求光线在端面 AB上的入射角应满足的条件 求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间 要点研析突破 解析 设光线在端面AB上C点 如图 的入射角为i 折射角为r 由折射定律 有sin i nsin r 设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为 为了使该光线可在此光导纤维中传 播 应有 式中 是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角 它满足nsin 1 由几何关系得 r 90 由
6、 式得sin i 要点研析突破 光在玻璃丝中传播速度的大小为 v c n 光速在玻璃丝轴线方向的分量为vz vsin 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T L vz 光线在玻璃丝中传播 在刚好发生全反射时 光线从端面AB传播到其另一端面 所需的时间最长 由 式得Tmax 答案 sin i 感悟提升 全反射的本质是光的折射的一种特例 计算全反射问题一定要注意 恰好 刚好 至少 等临界词语 光路图仍然是解决问题的关键所在 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 5 2016 泰安市教学质量抽样测试 如图所示 一段横截面为正方 形的玻璃棒 中间部分弯成四分之一圆弧形状 一细束单色光由
7、MN端面的中点垂直射入 恰好能在弧面EF上发生全反射 然后垂 直PQ端面射出 求该玻璃棒的折射率 若将入射光向N端平 移 当第一次射到弧面 EF上时 填 能 不能 或 无法确定能否 发生全反射 解析 如图所示单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射 由全反 射的条件得C 45 由折射定律得 联立 式得n 答案 能 速效提升训练 速效提升训练 速效提升训练 2 2015 四川卷 直线P1P2过均匀玻璃球球心O 细光束a b平行且关于P1P2对称 由空气射入玻璃球的光路如图 a b光相比 A 玻璃对a光的折射率较大 B 玻璃对a光的临界角较小 C b光在玻璃中的传播速度较小 D b光在玻璃中的传播时
8、间较短 解析 由题图可知naCb 故B项错误 由n c v知va vb 故C项正确 a光在玻璃中的传播距离比b光小 由t s v知ta tb D 项错误 答案 C 速效提升训练 3 如图所示 半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方 一束白光沿半径方向从A点 射入玻璃砖 在O点发生反射和折射 折射光在白光屏上呈现七色光带 若入射 点由A向B缓慢移动 并保持白光沿半径方向入射到O点 观察到各色光在光屏上 陆续消失 在光带未完全消失之前 反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光 分别是 A 减弱 紫光 B 减弱 红光 C 增强 紫光 D 增强 红光 解析 光线从光密介质射到光疏介质 入射角增大则反射光的强度
9、 增强 因紫色光的折射率最大 发生全反射的临界角最小 故紫光 最先发生全反射 在光屏上最先消失 故选C 答案 C 4 2014 重庆卷 打磨某剖面如图所示的宝石时 必须将OP OQ 边与轴线的夹角 切磨在 1 2 光线一定在OP边发生全反射 B 若 2 光线会从OQ边射出 C 若 1 光线会从OP边射出 D 若 1 光线会在OP边发生全反射 解析 作出 1 2时的光路如图所示 由图中几何关系有i1 90 2 90 i1 90 i2 180 即i1 i2 2 则 有i2 3 90 可见 越大时i2越大 i1越小 要使光线在OP上发生全反射 应有i1 C 即 90 C 要使光线在OQ上发生全反 射 应有i2 C 即 30 C 3 可见在OP边 和OQ边都发生全反射时应满足 1 30 C 3 90 C 2时一定有 90 C 光线一定不会在OP边上发生全反射 同时也一定有 30 C 3 即光线若能射在OQ边上 一定会发生全反射 故A B两项皆错误 当 1时 一定有 90 C 即光线一定在OP边发生全反射 C项错误 D项正确 答案 D 速效提升训练 速效提升训练
