2018年高考物理一轮复习 专题12.3 光的折射 全反射教学案

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1、专题12.3光的折射全反射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．一、光的折射定律　折射率1．折射现象图1光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图1所示。2．折射定律(1)内容：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：＝n12，式中n12是比例常数。3．折射率(1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。(2)定义式：n＝，不能说n与sinθ1成

2、正比，与sinθ2成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。(3)计算公式：n＝，因v

3、的折射定律例1．(多选)如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是(　　)A．光是从真空射向介质B．介质的折射率为1.73C．光在介质中的传播速度为1.73×108m/sD．反射光线与折射光线成60°角E．反射光线与折射光线成90°角答案：　BCE【变式探究】(多选)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是(　　)A．O1点在O点的右侧B．蓝光从空气中射入水中时

4、，速度变小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D．若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点E．若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点答案：　BCD【举一反三】一组平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点。已知半圆柱玻璃横截面的半径为R，OA＝，玻璃的折射率n＝。求两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离。解析：　两条光线的光路如图所示，设射出

5、玻璃后两光线的交点是P，光线Ⅱ从玻璃射出时的入射角为i，折射角为r，根据折射定律得：n＝由几何关系可得i＝30°代入得r＝60°由几何关系可得OP＝2Rcos30°＝R。答案：　R高频考点二　全反射现象例2．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是(　　)答案　A【变式探究】(1))打磨某剖面如图4所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情

6、况)，则下列判断正确的是(　　)图4A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射B．若θ>θ2，光线会从OQ边射出C．若θ<θ1，光线会从OP边射出D．若θ<θ1，光线会在OP边发生全反射答案　D解析　全反射的条件：sinC＝，90°－θ＞C，θ越小越容易发生全反射，选项A、C错误，选项D正确．θ较大时，已从OP边射出，选项B错误．【举一反三】一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图5所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜)．与玻璃砖的底平面成(－γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上．经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入

7、射光)能直接从玻璃砖底面射出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光．求底面透光部分的宽度．图5答案　见解析高频考点三　光路控制问题例3．(多选)如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是(　　)A．若b光为绿光，则c光可能为蓝光B．若b光为绿光，则c光可能为黄光C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的折射率依次越来越小D．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小E．若让a、b、c三色光以同一入射角，从某介质射向空气，b光恰能发生全反射，则c光也一定不能发生全反射解析：　白光经过色散后

8、，从c到a形成红光到紫光的彩色光带，从c到a波长在逐渐减小，因为蓝光的波长小于绿光的波长，所以如果b是绿光，c绝对不可能是蓝光，A错误，B正确；由图看