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1、考点强化：考点强化：全反射全反射现象的理解及应用现象的理解及应用1.考点精讲考点精讲2.典例剖析典例剖析3.规律方法规律方法4.跟踪训练跟踪训练选修选修3-4 3-4 机械振动机械振动 机械波机械波 光光 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介5.真题演练真题演练一、考点精讲一、考点精讲1.考点精讲考点精讲1全反射全反射(1)定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将度时，折射光线将_，只剩下反射光线的现象，只剩下反射光线的现象(2)条件：条件：光从光密介质射向光疏介质光从光密介质射向光疏介质 入射角入射角_临界角临界角
2、(3)临界角：折射角等于临界角：折射角等于90时的入射角若光从光密介质时的入射角若光从光密介质(折射折射率为率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则，则sin C_.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小2光导纤维光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射光导纤维的原理是利用光的全反射 消失消失大于等于大于等于1/n3.对全反射的理解对全反射的理解(1)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会发生全反射现象(2)光的全反射
3、现象遵循光的反射定律，光路是可逆的光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的(3)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射两种现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射当折两种现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射当折射角等于射角等于90时，实际上就已经没有折射光了时，实际上就已经没有折射光了(4)全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐
4、增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射已经减弱为零，这时就发生了全反射4.全反射的有关现象及应用全反射的有关现象及应用(1)海水浪花呈白色、玻璃海水浪花呈白色、玻璃(水水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来夏天的柏油路面看起来“水淋淋水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等(2)光导纤维：光导纤维：结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在
5、几微米到结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射都要求入射角大于临界角，从而发生全反射1光的折射、全反射中的三个光的折射、全反射中的三个“一一” 一个规律：光的折射定律一个规律：光的折射定律一个概念：折射率一个概念：折射率一个条件：全反射的
6、条件一个条件：全反射的条件 2解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题的技巧 要抓住发生全反射的两个条件：要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角大于或等于临界角利用好光路图中的临界光线，二是入射角大于或等于临界角利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析 ? ?ir二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析【例例2】2015山山东东理理综综，3
7、8(2)半半径径为为R、介介质质折折射射率率为为n的的透透明明圆圆柱柱体体，过过其其轴轴线线OO的的截截面面如如图图所所示示。位位于于截截面面所所在在平平面面内内的的一一细细束束光光线线，以以角角i0由由O点点入入射射，折折射射光光线线由由上上边边界界的的A点点射射出出。当当光光线线在在O点点的的入入射射角角减减小小至至某某一一值值时时，折折射射光光线线在在上上边边界界的的B点恰好发生全反射。求点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。两点间的距离。(1)为使光线可在玻璃丝中传播，为使光线可在玻璃丝中传播，C 角应大于或者角应大于或者等于临界角等于临界角.审题审题析疑析疑(2)怎样求解光通过怎样
8、求解光通过A、B两点间的距离两点间的距离?转转 解析解析【备选备选】 (2012海南卷，海南卷，18)一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角角形，顶角为锐角，折射率为为锐角，折射率为.现在横截面内有一光线从其左侧现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜不考虑棱镜内部的反射若保持入射线在过面上半部射入棱镜不考虑棱镜内部的反射若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧入射点的法线的下方一侧(如图所示如图所示)，且要求入射角为任何值的，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角可在什么范围内取值？可在什么范围内取值？ 转
9、解析转解析审题视角审题视角1.注意分析随投射到左侧面光注意分析随投射到左侧面光线的入射角线的入射角i减少，右侧面射出减少，右侧面射出光线的方向变化光线的方向变化.2.顶角为最大值时，垂直投射顶角为最大值时，垂直投射到左侧面的光线应在右侧面恰到左侧面的光线应在右侧面恰好发生全反射好发生全反射.? ?ir三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法解决全反射问题的一般方法解决全反射问题的一般方法解决全反射问题的一般方法解决全反射问题的一般方法规律方法规律方法(1)确定光是从光密介质进入光疏确定光是从光密介质进入光疏介质。介质。(2)应用应用sin C1/n确定临界角。确定临界角。(3)根据题设条件
10、，判定光在传播根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。时是否发生全反射。(4)如发生全反射，画出入射角等如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。于临界角时的临界光路图。(5)运用几何关系或三角函数关系运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题。运算，解决问题。irP转转解析解析四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练提示提示注意分析投射到玻璃柱上表面上的所有光线经玻注意分析投射到玻璃柱上表面上的所有光线经玻璃柱折射后，落在璃柱折射后，落在AB曲面上产生的入射角的变化曲面上产生的入射角的变化情况情况.此处光线恰此处光线恰
11、发生全反射发生全反射转解析转解析转转 解析解析五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】 2013课标课标，34(2)如图所示为一光导纤维如图所示为一光导纤维(可简化可简化为一长玻璃丝为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为的示意图，玻璃丝长为L，折射率为，折射率为n，AB代表代表端面已知光在真空中的传播速度为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，求光线在端面传播到另一端面，求光线在端面端面AB上的入射角应满足的条件；上的入射角应满足的条件；()求光线从玻璃丝的求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间端面传播到
12、另一端面所需的最长时间 (1)为使光线可在玻璃丝中传播，为使光线可在玻璃丝中传播， 角应大于或者等角应大于或者等于临界角于临界角.审审题题析析疑疑(2)光通过玻璃丝的时间等于光在玻璃丝中通过的光通过玻璃丝的时间等于光在玻璃丝中通过的路程除以光在玻璃丝中的光速路程除以光在玻璃丝中的光速.转转 解析解析i【真题真题】 2014新课标全国卷新课标全国卷，34(2)一厚一厚度为度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射不考虑反射)，求平板玻璃的折射率。，求平板玻璃的折射率。解析显隐解析显隐
