【教与学】2014高考物理总复习教案56： 光的折射 全反射

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1、光的折射　全反射考纲解读1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律.2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算．1．[折射定律的应用]观察者看见太阳从地平线升起时，关于太阳位置的下列叙述中正确的是(　　)A．太阳位于地平线之上B．太阳位于地平线之下C．太阳恰位于地平线D．大气密度不知，无法判断答案　B解析　太阳光由地球大气层外的真空射入大气层时要发生折射，根据折射定律，折射角小于入射角，折射光线进入观察者的眼睛，观察者认为光线来自它的反向延长线．这样使得太阳的实际位置比观察者看见的太阳位置偏低．2．[折射定律与折射率的理解和应用]如图1所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n＝的玻璃表面．(1)当

2、入射角θ1＝45°时，求反射光线与折射光线间的夹角θ.(2)当入射角θ1为何值时，反射光线与折射光线间的夹角θ＝90°？图1答案　(1)105°　(2)arctan解析　(1)设折射角为θ2，由折射定律＝n得sinθ2＝＝＝，所以，θ2＝30°.因为θ1′＝θ1＝45°，所以θ＝180°－45°－30°＝105°.(2)因为θ1′＋θ2＝90°，所以，sinθ2＝sin(90°－θ1′)＝cosθ1′＝cosθ1由折射定律得tanθ1＝，θ1＝arctan.3．[全反射问题分析]很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，

3、下列光路图中正确的是(　　)答案　C解析　红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故只有C正确．4．[光的色散现象分析](2011·大纲全国·16)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图2中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(　　)A．紫光、黄光、蓝光和红光图2B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光答案　B解析　由可见光的折射率知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大，由

4、题图知a→d折射率依次减小，故A、C、D错，B对．考点梳理1．折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象．2．折射定律(1)内容：如图3所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．(2)表达式：＝n.(3)在光的折射现象中，光路是可逆的．图33．折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量．(2)定义式：n＝.(3)计算公式：n＝，因为v

5、)条件：①光从光密介质射入光疏介质．②入射角大于或等于临界角．(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光．5．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC＝.6．光的色散(1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象．(2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列．(3)光的色散现象说明：①白光为复色光；②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大；③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越慢．(4)棱镜①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同．②三棱镜对光线的作用：改变光的传播

6、方向，使复色光发生色散．5．[光传播路径的确定方法]如图4所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sini＝0.75.求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考图4虑返回到AB面上的光线)．答案　见解析解析　(1)由n＝得v＝＝2×108m/s(2)设光线进入棱镜后的折射角为r，由＝n，得sinr＝＝0.5，r＝30°，光线射到BC界面时的入射角i1＝90°－45°＝45°由于sin45°>，所以光线在BC边发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直，光路图如图所示．方法提炼　

7、确定光线的方法1．先确定光线在界面上的入射点，然后再找光线通过的另外一个点，通过两点确定光线．[来源:学_科_网]2．根据折射定律计算折射角，确定折射光线．当光由光密介质射向光疏介质时，应注意是否发生全反射．考点一　折射定律的理解与应用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．(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角．(3)利用折射定律建立方程进行求解．例1