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1、1专题十八专题十八 光的反射和折射光的反射和折射重点难点重点难点重点难点重点难点1.平面镜的作用平面镜的作用(1)平面镜改变光的传播方向，而不改变光束的性质(2)平面镜成像的特点：等大、正立、虚像、物像关于镜面对称2.成像作图要规范化成像作图要规范化射向平面镜的入射光线和反射光线要用实线，并且要用箭头标出光的传播方向反射光线的反向延长线只能用虚线，虚线上不能标箭头镜中的虚像是物体射到平面镜上所有光线的反射光线反向延长后相交形成的，在成像作图中，可以只画两条光线来确定像点法线既与界面垂直，又是入射光线与反射光线夹角的平分线平面镜转过一个微小的角度 ，法线也随之转过 角，反射光线则偏转 2 角.3
2、.光的折射定律光的折射定律折射光线跟入射光线在同一平面内，折射光线和入射光线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，n =.21 sinsin f(sin1)4.4.折射率折射率 光从真空射入某种介质，入射角的正弦与折射角正弦之比为定值叫做介质的折射率，表示为n=.实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的速度 c 跟光在这种介质中21 sinsin f(sin1)的速度之比，即 n=f(c)vc5.全反射和临界角全反射和临界角 全反射的条件：光从光密介质进入光疏介质；入射角大于或等于临界角临界角：使折射角等于 90时的入射角，某种介质的临界角用 sinC=计算.n1f(1
3、)6.用折射定律分析光的色散现象用折射定律分析光的色散现象 分析、计算时，要掌握好 n 的应用及有关数学知识，着重理解两点：其一，光的频率(颜色)由光源决定，与介质无关；其二，同一介质中，频率越大的光折射率越大，再应用 n= 0cf(c)等知识,就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射光线与折射光线偏折f(0)程度等问题.规律方法规律方法规律方法规律方法【例 1】(05 年高考广东)光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络.下列说法正确的是 (AD)A.光纤通信利用光作为载体来传递信息B.光导纤维传
4、递光信号是利用光的衍射原理C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理2D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝【例 2】(05 年高考黑蒙桂)一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分 为 a、b 两束单色光，其传播方向如图所示.设玻璃对 a、b 的折射率分别为 na和 nb，a、b 在玻璃中的传播速度分别为 a和b，则 (AD) A. nanb B. nanb C. ab D. ab 训练题训练题两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为 1、2，已知 12. 用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率， 1、2分别表示两单色光在水中的传播速度，则 ( B )A. n1n2, 12
5、 B. n1n2, 12C. n1n2，12 D. n1n2, 12【例 3】(05 年高考广东)如图一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是( B ) A. 红光的偏折最大，紫光的偏折最小B. 红光的偏折最小，紫光的偏折最大C. 玻璃对红光的折射率比紫光大D. 玻璃中紫光的传播速度比红光大训练题训练题 1 如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜 ABC,两者的 AC 面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束 O 垂直于 AB 面入射，在图示的出射光线中 ( B )A. 1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能 B. 4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C. 7、
6、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能 D. 只能是 4、6 中的某一条 训练题训练题 2 (05 年高考辽宁)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.图中哪个光路图可能是正确的 ( B )【例 4】为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌 入其中，圆柱体轴线与门面垂直如图所示.从圆柱底面中心看出去，可以看到 的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角.已知该玻璃的折射率为 n,圆 柱长为 l,底面半径为 r，则视场角是 ( B )A.arcsin B.arcsin 2 2lrnlf(nl)f(nr) 2 2lr
7、nrC.arcsin D.arcsin 2 2lrnrf(r)f(l) 2 2lrnl训练题训练题(04 年高考皖、闽)图示为一直角棱镜的横截面bac=90,abc=60一平行细光束从f(nr)O 点沿垂直于 bc 面的方向射入棱镜.已知棱镜材料的折射率 n=,若不考虑原入射光在 bc 面上的r(2)反射光，则有光线 ( BD ) A.从 ab 面射出 B.从 ac 面射出3MNQPC.从 bc 面射出，且 bc 面斜交 D.从 bc 面射出，且与 bc 面垂直 能力训练能力训练能力训练能力训练1(06 年天津)如图所示，直角三角形 ABC 为一透明介质制成的三棱镜的截面，且A=30，在整个
8、AC 面上有一束垂直于它的平行光线射入，已知透明介质的折射率n2，以下关于光线经过各个界面出射情况的说法正确的判断是( )A一定有光线垂直于 AB 面射出B光线一定不会由 AB 面射出C一定有光线垂直于 BC 面射出D一定有光线垂直于 AC 面射出2(05 年无锡)如图激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光 AO 以入射角 i 照射到水平液面上，反射光 OB 射到水平放置的光屏上，屏上用光电管将光讯号转换为电讯号，电讯号输入控制系统来控制液面的高度，若发现光点在屏上向右移动了 s 距离，射到 B点，则液面的高度变化是 ( )A.液面降低 B.液面升高is sinf(s)f(s)is sinC.
9、液面降低 D.液面升高 f(s) is sin2 is sin2f(s)3 (06 年如东)检查视力时人与视力表之间的距离应为 5m，现因屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为 3m，如图所示，那么人到镜中的视力表的距离和人到镜子的距离分别为 ( )A.5m,2m B.6m,2m C 4.5m,1.5m D.4m,1m 4 (06 年北京东城区)如图所示，半圆形玻璃砖的半径为 R，直径 MN，一细束白光从 Q 点垂直于直径 MN 的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏 P 上，得到由红到紫的彩色光带。已知 QM= R/2。如果保持入射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃
10、砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于 R/2，则有 （ ）A半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上红光最先消失B半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上紫光最先消失C半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失D半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失30BAC45(06 年哈尔滨)如图所示，截面为 ABC 的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为 d 的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边 AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于 AB 边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（ ）A紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C红色光
11、带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽6(05 年江西)如图所示，水盆中盛有一定深度的水，盆底处水平放置一个平面镜，平行的红光束和蓝光束斜射入水中，经平面镜反射后，从水面射出并分别投射到屏 MN上两点，则有 ( )A从水面射出的两束光彼此平行，红光投射点靠近 M 端 B从水面射出的两束光彼此平行，蓝光投射点靠近 M 端 C从水面射出的两束光彼此不平行，红光投射点靠近 M端D从水面射出的两束光彼此不平行，蓝光投射点靠近 M 端 7(05 年宾洲)一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面射出，变为 a、b 两束平行单色光，如图所示.如果光束
12、 b 是蓝光，则光束 a 可能是 ( ) A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光8(05 年徐州)一块透明的光学材料，AB 为其一个端面，建立平面直角坐标系如图甲所示，设该光学材料的折射率沿 y 轴正方向(即 BA 方向)均匀减小，有一光线 PO 从真空中以某一入射角射向 O 点，并进入该材料的内部，则该光线在光学材料内都可能的传播路径是图乙中的 ( )9(05 年南通)如图所示，一个棱镜的顶角为 =41.30,一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜中的折射5率和临界角见表.当入射角逐渐减小到 0 的过程中，彩色光带的变化情况是 ( )色光红
13、橙黄绿蓝紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532临界角41.37041.34041.23041.17040.88040.750A.紫光最先消失，最后只剩红光、橙光B.紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光C.红光最先消失，最后只剩紫光D.红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光10(05 年济南)如图所示为一盛水容器，容器底部 M 处安装一盏射灯，当容器中不盛水时，从容器上方看到在容器右壁 S 处有一个光斑，若往容器中加水使水面升到图中a 处时，从容器上方看到的光斑位于容器右壁 P 处;若继续往容器中加水使水面升到图中 b 处时，从容器上方看到的光斑位于容器右壁 Q 处，则
14、 ( ) A.P 和 Q 都在 S 的下方B.P 和 Q 都在 S 的上方C.P 在 S 的下方,Q 在 S 的上方D.P 在 S 的上方，Q 在 S 的下方 11(05 年天星)MN 是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光线被反射，一部分光线进入液体中，当入射角是 45时，折射角为 30，如图所示，以下判断正确的是 ( )A.反射光线与折射光线的夹角为 90B.该液体对红光的全反射临界角为 60C.在该液体中，红光的传播速度比紫光大D.紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是 30 12 (05 年南宁)人在水面上观察正下方水中的红、橙、黄、绿、兰、靛、紫七种颜色的小彩灯，看到它们是在水面下同一深度处排成一行，则可
