2012届高考一轮复习课件：131光的折射全反射.ppt
第1讲,光的折射 全反射,1光的传播 光的直线传播是一个近似的规律当在 同一种均匀介质 中传播时，光是沿直线传播的 2光的折射 折射定律：折射光线跟入射光线和法线在 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,生活中的折射现象实例：在水面上看水里的物体，位置变浅；在水里看水面上的物体，位置变高；早晨日出时，看到的太阳实际还在地平线以下；在地面看到的星星位置比实际位置要高 在光的折射现象中光路是可逆的 3折射率 光从真空射入某种介质发生折射时， 入射角1的正弦跟折射角2的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率,4光密介质和光疏介质 两种介质相比较，折射率小的介质叫做光疏介质；折射率大的介质叫做光密介质 光密介质和光疏介质是 相对 的,5全反射 光从 光密 介质射入 光疏 介质，在入射角增大到某一角度时，折射角达到 90° ，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射 临界角C：临界角C是 折射角等于90° 时的入射角，某种介质的临界角由 sinC 计算 全反射的条件：光由光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角C.,6光导纤维 光导纤维对光有 传导作用 ，实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几m到100m左右，而且是由 内芯 和 外套 两层组成的，光线在 内芯外套的界面上 发生全反射，如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，这样的纤维就可以传递图像,1.光的折射平行玻璃砖问题 问题：试描述平行玻璃砖对光的作用 解答：由空气射入平行玻璃砖的光线从另一个表面射出后的传播方向跟射入时的传播方向平行；当光通过平行玻璃砖时，不改变传播方向，也不改变光束的会聚和发散程度，只发生侧移,例1：如图1311所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖，入射光束与玻璃砖上表面夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的 速度等于真空中的光速c.求： 光在玻璃砖中的传播速度v.,图1311,点评：平行玻璃砖是光学中重要的器件，利用它能进行光的反射、折射、薄膜干涉与衍射等，所以平行玻璃砖因具有“多功能”而常成为高考命题的切入点，以考查学生的多种能力 警示：由于出射光线与入射光线平行，所以不管入射角如何变化，平行玻璃砖都不会发生全反射现象,2.全反射现象 问题：解决全反射问题要注意什么事项？这种现象在实际中有哪些？ 解答：全反射问题是光的折射的一种特殊情况，是光由光密介质向光疏介质中传播时的现象，满足的条件是入射角大于临界角 自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车,例2：(2010·重庆卷)如图1312所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出的 部分的弧长为( ),A. R B. R C. R D. R,图1312,点评：解决几何光学问题也要养成良好的习惯力学中强调受力分析，几何光学中强调光路图 警示：不画光路图或者画不对是解决此类问题最大的失分点,3.光导纤维 问题：光导纤维是利用全反射现象工作的，其原理可见如下例题，这里，请同学们再举一例说明实际中的全反射现象,解答：海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的夏天，海面上的下层空气，温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大我们可以把海面上的空气看做是由折射率不同的许多水平气层组成的远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中,例3：2008年奥运会上，光纤通信网覆盖了所有的奥运场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输如图1313是一根长为l的光导纤维，由内芯和包层两层介质组成，其折射率分别为n1和n2，则n1_n2(填“”或“”)；若发生全反射的临界角为，光在真空中的速度为c， 则一束光从它的一个端面射入， 又从另一端面射出所需的最长 时间为_,图1313,点评：分析不同色光折射问题时： (1)应从折射率大小关系入手，根据折射定律正确画出各色光的折射示意图，是判断此类问题的基础 (2)正确推导在同一种介质中色光的临界角的关系，是解决此类问题的关键,1.(单选)某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如下表,由此实验数据可以初步得到的结论是( ) A在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值 B在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值 C在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值 D在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值,B,2.(单选)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 如下图所示的光 路图中哪个光路 图可能是正确的( ),B,3.(单选)如下图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上， 已知棱镜材料的 折射率为1.4，则 这束光进入棱镜 后的光路图应为 下面四个图 中的( ),D,
