《高考物理一轮复习 第3单元 光的折射 全反射课件（选修3-4）.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第3单元 光的折射 全反射课件（选修3-4）.ppt（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选考部分选修34振动与波动光学相对论第第3 3单元光的折射全反射单元光的折射全反射理清教材网控基础点提炼命题源网控基础点提炼命题源一一、折射定律折射定律、折射率折射率1光的折射光的折射光光从从一一种种介介质质进进入入另另一一种种介介质质时时，_发发生生改改变变的的现现象象称称为光的折射现象为光的折射现象传播方向传播方向 读读教材读读教材(1)两侧正比两侧正比(3)可逆可逆 3折射率折射率(1)定定义义：光光从从真真空空射射入入某某种种介介质质发发生生折折射射时时，入入射射角角的的正正弦弦与与折射角的正弦的折射角的正弦的_，叫做这种介质的折射率叫做这种介质的折射率(2)定定义义式式：n_.折折射
2、射率率由由_的的光光学学性性质质和和光光的的频率决定频率决定(3)折射率和光速的关系：折射率和光速的关系：折折射射率率与与光光在在介介质质中中传传播播的的速速度度有有关关，当当c为为真真空空中中光光速速，v为为介质中光速时：介质中光速时：n_.式式中中c_ m/s，n为为介介质质的的折折射射率率，总总大大于于1，故故光光在在介介质中的传播速度必质中的传播速度必_真空中的光速真空中的光速二二、全反射全反射、色散现象色散现象1全反射全反射(1)光密介质与光疏介质光密介质与光疏介质光密光疏光密光疏 (2)全反射全反射光光从从_介介质质入入射射到到_介介质质的的分分界界面面上上时时，光光全全部部反射回
3、光密介质的现象反射回光密介质的现象，叫做全反射叫做全反射(3)临界角临界角折折射射角角等等于于_时时的的入入射射角角，称称为为临临界界角角当当光光从从折折射射率率为为n的的某某种种介介质质射射向向真真空空(空空气气)时时，发发生生全全反反射射的的临临界界角角用用sin C_计算计算(4)条件条件光从光从_射入射入_入射角入射角_临界角临界角2光的色散光的色散(1)定定义义：含含有有多多种种颜颜色色的的光光被被分分解解为为单单色色光光的的现现象象叫叫做做光光的的色色散散，如如图图所所示示，光光谱谱中中_在在最最上上端端，_在在最最下下端端，中中间是橙间是橙、黄黄、绿绿、青青、蓝等色光蓝等色光(2
4、)白白光光的的组组成成：光光的的色色散散现现象象说说明明白白光光是是_，是是由由红红、橙橙、黄黄、绿绿、青青、蓝蓝、紫七种单色光组成的紫七种单色光组成的(1)红光紫光红光紫光(2)复色光复色光 1一一束束光光从从介介质质A进进入入介介质质B，方方向向如如图图所所示示，由由图图可可知知，A、B两种介质相比两种介质相比()AA是光疏介质是光疏介质BA的折射率大的折射率大C光在光在A中传播的速度大中传播的速度大D光在光在A中的频率大中的频率大练练基础练练基础题组一题组一 光的折射、折射率光的折射、折射率3水水中中的的空空气气泡泡看看上上去去比比较较亮亮，对对这这一一现现象象有有以以下下不不同同解解释
5、释，其中正确的是其中正确的是()A空气泡对光线有会聚作用空气泡对光线有会聚作用，因而较亮因而较亮B空气泡对光线有发散作用空气泡对光线有发散作用，因而较亮因而较亮C从从空空气气泡泡到到达达水水中中的的界界面面处处的的光光一一部部分分发发生生全全反反射射，因因而而较较亮亮D从水中到达空气泡界面处的光一部分发生全反射从水中到达空气泡界面处的光一部分发生全反射，因而较亮因而较亮题组二题组二 光的全反射现象、临界角光的全反射现象、临界角解解析析：根根据据全全反反射射的的条条件件知知，当当光光从从水水中中到到达达空空气气泡泡的的界界面面处处时时，若若光光的的入入射射角角大大于于等等于于临临界界角角就就会会
6、发发生生全全反反射射，因因而而水水中中的的空空气泡看上去比较亮气泡看上去比较亮，故本题答案为故本题答案为D.4(2015泉泉州州质质检检)折折射射率率n的的直直角角玻玻璃璃三三棱棱镜镜截截面面如如图图所所示示，一一条条光光线线从从AB面面入入射射，入入射射角角为为i(图图中中未未标标出出)，ab为为其其折折射射光光线线，ab与与AB面的夹角面的夹角60，则则()Ai45，光在光在AC面上不发生全反射面上不发生全反射Bi45，光在光在AC面上发生全反射面上发生全反射Ci30，光在光在AC面上不发生全反射面上不发生全反射Di30，光在光在AC面上发生全反射面上发生全反射5雨雨后后太太阳阳光光入入射
7、射到到水水滴滴中中发发生生色色散散而而形形成成彩彩虹虹设设水水滴滴是是球球形形的的，图图中中的的圆圆代代表表水水滴滴过过球球心心的的截截面面，入入射射光光线线在在过过此此截截面面的的平平面面内内，a、b、c、d代代表表四四条条不不同同颜颜色色的的出出射射光光线线，则则它它们们可可能能依依次是次是()A紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光红光、黄光、蓝光和紫光题组三题组三 光的色散现象光的色散现象解解析析：由由图图可可知知，水水滴滴对对a光光的的偏偏折折程程度度最最大大，
8、即即对对a光光的的折折射射率最大率最大，则则a为紫光；同理可知为紫光；同理可知d为红光为红光，b为蓝光为蓝光，c为黄光为黄光解解析析：由由图图可可知知，B光光的的折折射射率率较较大大，则则B光光的的频频率率较较大大在在同同种种介介质质中中，A光光的的波波长长比比B光光的的波波长长长长，选选项项A正正确确；从从空空气气中中以以相相同同的的入入射射角角射射入入同同样样的的介介质质，A光光的的折折射射角角比比B光光的的折折射射角角大大或或与与其其相相等等(垂垂直直界界面面入入射射时时)，选选项项B错错误误；由由v知知A光光在在水水中中的的速速度度较较大大，选选项项C错错误误；由由于于B光光的的折折射
9、射率率较较大大，B光光的的全全反反射射临临界界角角较较小小，A、B两两种种光光从从相相同同的的介介质质入入射射到到空空气气中中，逐逐渐渐增增大大入入射射角角，B光光先先发发生全反射生全反射，选项选项D正确正确1当当光光由由光光疏疏介介质质进进入入光光密密介介质质时时，折折射射光光线线靠靠拢拢法法线线，入入射角大于折射角射角大于折射角2当当光光由由光光密密介介质质进进入入光光疏疏介介质质时时，折折射射光光线线远远离离法法线线，当当入射角达到临界角时入射角达到临界角时，发生全反射现象发生全反射现象3在光的折射和全反射现象中在光的折射和全反射现象中，光路是可逆的光路是可逆的4光的色散现象的成因是介质
10、对不同色光的折射率不同光的色散现象的成因是介质对不同色光的折射率不同小思考 微总结突破核心细研核心点练透经典题细研核心点练透经典题 考点一对折射率的理解及应用考点一对折射率的理解及应用试题调研试题调研解决光的折射问题的一般方法解决光的折射问题的一般方法(1)根据题意画出正确的光路图根据题意画出正确的光路图(2)利利用用几几何何关关系系确确定定光光路路中中的的边边、角角关关系系，确确定定入入射射角角和和折折射射角角(3)利用折射定律建立方程进行求解利用折射定律建立方程进行求解名师归纳点题破疑类题练熟类题练熟解解析析：所所有有光光都都在在上上表表面面发发生生反反射射，故故光光束束仍仍为为复复色色光
11、光，折折射射进进玻玻璃璃砖砖的的光光，折折射射率率大大的的折折射射角角小小，经经反反射射再再折折射射出出来来靠靠近近入入射射光光，A项项错错误误；根根据据反反射射定定律律，光光束束的的反反射射角角等等于于入入射射角角，光光束束、经经折折射射、反反射射、折折射射后后射射出出玻玻璃璃砖砖的的折折射射角角相相等等且且等等于于最最初初的的入入射射角角，故故三三束束光光束束平平行行，B项项正正确确；增增大大角角，也也就就是是减减小小了了入入射射角角，折折射射角角也也减减小小，故故光光束束、将将靠靠近近光光束束，C项项错错误误；根根据据平平行行玻玻璃璃砖砖的的特特点点，光光经经折折射射后后在在上上表表面面
12、的的入入射射角角等等于于第第一一次次折折射射后后的的折折射射角角，只只要要光光能能射射进进玻玻璃璃砖砖，说说明明折折射射角角小小于于临临界界角角，故光肯定能射出故光肯定能射出，D项错误项错误1全反射的理解全反射的理解(1)如如果果光光线线从从光光疏疏介介质质进进入入光光密密介介质质，则则无无论论入入射射角角多多大大，都都不会发生全反射现象不会发生全反射现象(2)光的全反射现象遵循光的反射定律光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的光路是可逆的(3)当当光光射射到到两两种种介介质质的的界界面面上上时时，往往往往同同时时发发生生光光的的折折射射和和反反射射现现象象，但但在在全全反反射射现现象象
13、中中，只只发发生生反反射射，不不发发生生折折射射当当折折射射角角等于等于90时时，实际上就已经没有折射光了实际上就已经没有折射光了(4)全全反反射射现现象象可可以以从从能能量量的的角角度度去去理理解解：当当光光由由光光密密介介质质射射向向光光疏疏介介质质时时，在在入入射射角角逐逐渐渐增增大大的的过过程程中中，反反射射光光的的能能量量逐逐渐渐增增强强，折折射射光光的的能能量量逐逐渐渐减减弱弱，当当入入射射角角等等于于临临界界角角时时，折折射射光光的的能能量量已已经减弱为零经减弱为零，这时就发生了全反射这时就发生了全反射考点二对全反射的理解及应用考点二对全反射的理解及应用2全反射的有关现象及应用全
14、反射的有关现象及应用(1)海海水水浪浪花花呈呈白白色色、玻玻璃璃(水水)中中气气泡泡看看起起来来特特别别亮亮、沙沙漠漠蜃蜃景景、夏夏天天的的柏柏油油路路面面看看起起来来“水水淋淋淋淋”的的、海海市市蜃蜃楼楼、钻钻石石的的夺夺目目光光彩彩、水下灯照不到整个水面水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等全反射棱镜等(2)光导纤维光导纤维结结构构：简简称称光光纤纤，是是一一种种透透明明的的玻玻璃璃纤纤维维丝丝，直直径径在在几几微微米米到到一一百百微微米米之之间间，由由内内芯芯和和外外套套两两层层组组成成，内内芯芯的的折折射射率率大大于于外外套套的折射率的折射率，即内芯是光密介质即内芯是光密介质，外套是光疏介
15、质外套是光疏介质原原理理：光光在在光光纤纤的的内内芯芯中中传传播播，每每次次射射到到内内、外外层层的的界界面面上上时时，都要求入射角大于临界角都要求入射角大于临界角，从而发生全反射从而发生全反射试题调研试题调研解题指导解题指导(1)首首先先找找到到由由O点点左左侧侧入入射射后后在在玻玻璃璃砖砖上上表表面面恰恰好好发发生生全全反反射射的临界光线的临界光线，再由对称性可求入射光束最大宽度；再由对称性可求入射光束最大宽度；(2)对对入入射射光光线线的的光光路路进进行行准准确确作作图图，判判定定是是否否发发生生全全反反射射，并并进一步确定光线的射出位置进一步确定光线的射出位置名师归纳点题破疑类题练熟类
16、题练熟1各种色光的比较各种色光的比较考点三对色散现象的理解及应用考点三对色散现象的理解及应用2正确理解光的色散正确理解光的色散(1)光光的的颜颜色色由由光光的的频频率率决决定定组组成成白白光光的的各各种种单单色色光光中中，红红光光频率最小频率最小，紫光频率最大紫光频率最大在不同介质中在不同介质中，光的频率不变光的频率不变(2)不不同同频频率率的的色色光光在在真真空空中中传传播播速速度度相相同同，为为c3108 m/s.但但在在其其他他介介质质中中速速度度各各不不相相同同，同同一一种种介介质质中中，紫紫光光速速度度最最小小，红红光光速度最大速度最大(3)同同一一介介质质对对不不同同色色光光的的折
17、折射射率率不不同同，通通常常情情况况下下频频率率越越高高，在在介介质质中中的的折折射射率率也也越越大大，所所以以白白光光进进入入某某种种介介质质发发生生折折射射时时，紫紫光偏折得最厉害光偏折得最厉害，红光偏折最小红光偏折最小(4)由由于于色色光光在在介介质质中中传传播播时时光光速速发发生生变变化化，则则波波长长也也发发生生变变化化同同一一色色光光在在不不同同介介质质中中，折折射射率率大大的的光光速速小小，波波长长短短；折折射射率率小小的的光光速速大大，波波长长长长不不同同色色光光在在同同一一介介质质中中，频频率率高高的的折折射射率率大大，光速小光速小，波长短；频率小的折射率小波长短；频率小的折
18、射率小，光速大光速大，波长长波长长调调研研3一一束束白白光光从从顶顶角角为为的的一一边边以以较较大大的的入入射射角角i射射入入并并通通过过三三棱棱镜镜后后，在在屏屏P上上可可得得到到彩彩色色光光带带，如如图图所所示示，在在入入射射角角i逐逐渐渐减小到零的过程中减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失假如屏上的彩色光带先后全部消失，则则()A红光最先消失，紫光最后消失红光最先消失，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，黄光最后消失红光最先消失，黄光最后消失试题调研试题调研1发发生生色色散散的的根根本本原原因因是是由由于于同同种种介介质质对对不不同同频频率率的的色色光光的的折折射射率率不不同同，对对红红光光折折射射率率最最小小，临临界界角角最最大大；对对紫紫光光折折射射率率最最大大，临界角最小，掌握这个基本关系是解题的关键临界角最小，掌握这个基本关系是解题的关键2当当光光由由光光密密介介质质进进入入光光疏疏介介质质时时，随随入入射射角角增增大大，先先达达到到紫光的临界角，所以紫光先发生全反射紫光的临界角，所以紫光先发生全反射名师归纳点题破疑类题练熟类题练熟
