第三节 光的折射 全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 【答案】【答案】 B课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 1．光的色散．光的色散(1)色散现象色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，色光组成的彩色光谱，如图如图13－－3－－3所示．所示．(2)成因成因由于由于n红红＜＜n紫紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小．时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 (3)各种色光的比各种色光的比较 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 2.玻璃砖对光路的控制玻璃砖对光路的控制两面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线两面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移．如图平行，且光线发生了侧移．如图13－－3－－4所示．所示．3．．三棱镜对光路的控制三棱镜对光路的控制对光路的作用光路的作用(1)光密三棱光密三棱镜：光：光线两次折射均向底面两次折射均向底面偏折，偏折角偏折，偏折角为δ，如，如图13－－3－－5所示．所示．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 (2)光疏三棱光疏三棱镜：光：光线两次折射均向两次折射均向顶角偏折．角偏折．(3)全反射棱全反射棱镜(等腰直角棱等腰直角棱镜)，如，如图13－－3－－6所示．所示．①①当光当光线从一直角从一直角边垂直射入垂直射入时，在斜，在斜边发生全反射，从另一直生全反射，从另一直角角边垂直射出垂直射出(如如图13－－3－－6甲甲)．．②②当光当光线垂直于斜垂直于斜边射入射入时，在两直角，在两直角边发生全反射后又垂直于生全反射后又垂直于斜斜边射出射出(如如图13－－3－－6乙乙)，入射光，入射光线和出射光和出射光线互相平行．互相平行．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 (2010·潍坊模坊模拟)如如图13－－3－－7所示，一束截面所示，一束截面为圆形形(半径半径为R)的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面，的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏折射后在屏幕幕S上形成一个上形成一个圆形彩色亮区．已知玻璃半球的半径形彩色亮区．已知玻璃半球的半径为R，屏幕，屏幕S至球至球心的距离心的距离为D(D＞＞3R)，不考，不考虑光的干涉和衍射，光的干涉和衍射，试问：：(1)在屏幕在屏幕S上形成的上形成的圆形亮区的最外形亮区的最外侧是什么是什么颜色？色？(2)若玻璃半球若玻璃半球对(1)中色光的折射率中色光的折射率为n，，请你求出你求出圆形亮区的最大形亮区的最大半径．半径．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 【标准解答】【标准解答】 (1)由于紫光频率最大，折射率最大，偏折角最由于紫光频率最大，折射率最大，偏折角最大，故最外侧为紫色．大，故最外侧为紫色．(2)如图所示，紫光刚要发生全反射时的如图所示，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕临界光线射在屏幕S上的点上的点E到亮区中心到亮区中心G的距离的距离r就是所求最大半径．就是所求最大半径．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 2．实验步骤．实验步骤(1)如图如图13－－3－－9所示，把白纸铺在木板上．所示，把白纸铺在木板上．(2)在白在白纸上画一直上画一直线aa′作作为界面，界面，过aa′上的一点上的一点O画出界面的画出界面的法法线NN′，并画一条，并画一条线段段AO作作为入射光入射光线．．(3)把把长方形玻璃方形玻璃砖放在白放在白纸上，并使其上，并使其长边与与aa′重合，再用直重合，再用直尺画出玻璃尺画出玻璃砖的另一的另一边bb′.课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 (4)在段段AO上上竖直地插上两枚大直地插上两枚大头针P1、、P2.(5)从玻璃从玻璃砖bb′一一侧透透过玻璃玻璃砖观察大察大头针P1、、P2的像，的像，调整整视线的方向直到的方向直到P1的像被的像被P2的像的像挡住．再在住．再在bb′一一侧插上两枚大插上两枚大头针P3、、P4，使，使P3能能挡住住P1、、P2的像，的像，P4能能挡住住P3本身及本身及P1、、P2的像．的像．(6)移去玻璃移去玻璃砖，在拔掉，在拔掉P1、、P2、、P3、、P4的同的同时分分别记下它下它们的位的位置，置，过P3、、P4作直作直线O′B交交bb′于于O′.连接接O、、O′，，OO′就是玻璃就是玻璃砖内内折射光折射光线的方向．的方向．∠∠AON为入射角．入射角．∠∠O′ON′为折射角．折射角．(7)改改变入射角，重复入射角，重复实验．．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 (2011·阜阳阜阳检测)一一块玻璃玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一有两个相互平行的表面，其中一个表面是个表面是镀银的的(光光线不能通不能通过此表面此表面)．．现要要测定此玻璃的折射率，定此玻璃的折射率，给定的定的器材器材还有：白有：白纸、、铅笔、大笔、大头针4枚枚(P1、、P2、、P3、、P4)、、带有刻度的直角三角有刻度的直角三角板、量角器．板、量角器．实验时，先将玻璃，先将玻璃砖放到白放到白纸上，使上述两个相互平行的表面上，使上述两个相互平行的表面与与纸面垂直．在面垂直．在纸面上画出直面上画出直线aa′和和bb′，，aa′表示表示镀银的玻璃表面，的玻璃表面，bb′表示表示另一表面，如另一表面，如图13－－3－－12所示．然后，在白所示．然后，在白纸上上竖直插上两枚大直插上两枚大头针P1、、P2(位置如位置如图)．用．用P1、、P2的的连线表示入射光表示入射光线．．(1)为了了测量折射率，量折射率，应如何正确使用大如何正确使用大头针P3、、P4，，试在在题图中中标出出P3、、P4的位置．的位置．(2)然后，移去玻璃然后，移去玻璃砖与大与大头针．．试在在题图中通中通过作作图的方法的方法标出光出光线从空气到玻璃中的入射角从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角与折射角θ2.简要写出作要写出作图步步骤．．(3)写出用写出用θ1、、θ2表示的折射率公式表示的折射率公式为n＝＝________.课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 【答案】【答案】 见自主解答 见自主解答 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 光路的多次反射和折射问题光路的多次反射和折射问题 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 【答案】【答案】 见解析 见解析 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 1．．(2010·海口模拟海口模拟)如如图13－－3－－23所示，一所示，一细束束红蓝复色光垂直复色光垂直于于AB边射入直角三棱射入直角三棱镜，在，在AC面上反射和折射分成两束面上反射和折射分成两束细光束，光束，其中一束其中一束细光束光束为单色光束．若用色光束．若用v1和和v2分分别表示表示红、、蓝光在三棱光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是内的速度，下列判断正确的是( )课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 A．．v1＜＜v2 单色光束色光束为红色色B．．v1＜＜v2 单色光束色光束为蓝色色C．．v1＞＞v2 单色光束色光束为红色色D．．v1＞＞v2 单色光束色光束为蓝色色【解析】【解析】 红光折射率小于蓝光折射率，由折射率公式红光折射率小于蓝光折射率，由折射率公式n＝＝c/v知红知红光在同种介质中的速度较大，即光在同种介质中的速度较大，即v1＞＞v2；由全反射公式；由全反射公式sin C＝＝1/n知知红光折射率小临界角大，所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现红光折射率小临界角大，所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象．选象．选C.【答案】【答案】 C课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 【答案】【答案】 AC 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 3．如．如图13－－3－－25所示，在平静的水面下有一点光源所示，在平静的水面下有一点光源S，点光源距，点光源距水面的距离水面的距离为H，水，水对该光源光源发出的出的单色光的折射率色光的折射率为n.(1)在水面上方可以看到一在水面上方可以看到一圆形的透光面，形的透光面， 该圆的半径的半径为________．．(2)该单色光在真空中的波色光在真空中的波长为λ0，， 该光在水中的波光在水中的波长为________．．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 4.据据报道：道：2008年北京奥运会，光年北京奥运会，光纤通信网覆盖所有奥运通信网覆盖所有奥运场馆，，为各各项比比赛提供安全可靠的通信服提供安全可靠的通信服务．光．光纤通信利用光的全反射将大量通信利用光的全反射将大量信息高速信息高速传输．如．如图13－－3－－26所示，一条所示，一条圆柱形的光柱形的光导纤维，，长为L，它的玻璃芯的折射率，它的玻璃芯的折射率为n1，外，外层材料的折射率材料的折射率为n2，光在空气中的，光在空气中的传播速度播速度为c，光由它的一端射入，光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出多次全反射后从另一端射出(图中中所所标的的φ为全反射的全反射的临界角界角)，，则：：(1)n1________n2(填填“＞＞”、、 “＝＝”或或“＜＜”)；；(2)光通光通过光光缆的的时间为________．．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 5．在用插．在用插针法做法做“测定玻璃定玻璃砖的折射率的折射率”的的实验中，甲、乙、丙三中，甲、乙、丙三位同学在位同学在纸上画出的界面上画出的界面aa′、、bb′与玻璃与玻璃砖位置的关系分位置的关系分别如如图13－－3－－27甲、乙、丙所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃甲、乙、丙所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同，乙同学用的是梯形玻璃学用的是梯形玻璃砖．他．他们的其他操作均正确，且均以的其他操作均正确，且均以aa′、、bb′为界界面画光路面画光路图，，则：：甲同学甲同学测得的折射率与真得的折射率与真实值相比相比____(填填“偏大偏大”“偏小偏小”或或“不不变”)；乙同学；乙同学测得的折射率与真得的折射率与真实值相比相比_____(填填“偏大偏大”“偏小偏小”或或“不不变”)；丙同学；丙同学测得的折射率与真得的折射率与真实值相比相比______．．课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 【答案】【答案】 偏小 不变 可能偏大，可能偏小，也可能不变 偏小 不变 可能偏大，可能偏小，也可能不变 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 6．如．如图13－－3－－28所示，玻璃所示，玻璃砖的厚度的厚度为h，折射率，折射率为n，将其放于桌，将其放于桌面的面的书上，透上，透过玻璃玻璃砖从正上方从正上方观看桌上看桌上书中的字，字的像提高了多中的字，字的像提高了多少？少？【解析】【解析】 字字S发出的光线，经玻璃砖上表面折射，出射光线反向延发出的光线，经玻璃砖上表面折射，出射光线反向延长线的交点即为长线的交点即为S的像点的像点S′.选一条竖直向上射出的光线，取另一条接选一条竖直向上射出的光线，取另一条接近法线的光线，画出它们的折射光线，这两条折射光线反向延长交于近法线的光线，画出它们的折射光线，这两条折射光线反向延长交于S′，如图所示．，如图所示．S′到玻璃砖上表面的距离为到玻璃砖上表面的距离为h′，像提高的距离，像提高的距离Δh＝＝h－－h′.课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 课堂高考物理大一轮361度全程复习光的折射全反射 。
