2018_2019学年高中物理专题归纳提升专题二

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1、专题归纳提升考点一反射定律、折射定律和折射率【典例】如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n=，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角θ=45°射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.0cm的光点A和B(图中未画出A、B)。(1)请在图中画出光路示意图。(2)求玻璃砖的厚度d。【解析】(1)光路图如图所示。(2)设第一次折射时折射角为r。则有:n=，解得:r=30°，设第二次折射时折射角为α，则有:=，解得:α=45°，由几何关系得:h=2dtanr，d===cm答案:(1)见解析　(2)cm核心归纳1.反射定律与折

2、射定律的比较:反射定律折射定律示意图内容反射光线与入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，入射角等于反射角折射光线与入射光线、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α的正弦与折射角γ的正弦之比是一个常数表达式i=r=C2.折射率的两种表述:(1)光从真空进入某种介质发生折射时，入射角α的正弦跟折射角γ的正弦之比等于这种介质的折射率n，即n=。(2)某种介质的折射率n亦等于光在真空中的速度c跟光在介质中的速度v之比，即n=。对点训练1.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

3、的圆心，下图能正确描述其光路的是(　　)【解析】选A。由折射定律可知，光从光密介质进入光疏介质，折射角大于入射角，可能发生全反射，由此判断A正确，C错误，B图中光从空气射到玻璃砖表面，应有折射光线，B错误；据光路可逆原理可知，D错误。2.(2018·巴彦淖尔高二检测)如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC和A1B1C1，∠A=∠A1=30°，AC面、A1C1面平行，且A、B1、C1在一条直线上，两块三棱镜放置在空气中，一单色细光束O垂直于AB面入射，光线从A1B1面射出时，出射光线方向与入射光线O的方向平行。若玻璃的折射率n=，A、C1

4、两点间的距离为d，光线从A1B1面上的b点(图上未画)射出。(1)画出完整光路图。(2)a、b两点间的距离为多大？【解析】(1)光线垂直AB射入玻璃，因入射角为0，因此折射角也为0，当光线射入AC界面上时，因入射角为30°，因为玻璃的折射率n=，因此临界角小于30°，那么不满足全反射的条件，则光线会射出玻璃，根据光的折射定律，则有:n=，计算得出:α=60°根据几何关系，结合光路可逆性，则光线从A1B1射出仍垂直A1B1，光路如图:(2)根据光的折射定律，则有=n，且∠ace=α-30°=30°，∠C1ec=90°-α=30°由几何关系a

5、b=dcos30°解得ab=d。答案:(1)如图所示(2)d【补偿训练】　　空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜，下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图。其中能产生如图效果的是(　　)【解析】选B。四个选项产生光路效果如图:由图可知B项正确。考点二光的全反射【典例】(2018·石家庄高二检测)如图所示，半圆玻璃砖的半径R=2cm，折射率为n=，直径AB与屏幕垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光

6、斑。(1)求两个光斑之间的距离。(2)改变入射角，使屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最长距离。【解析】(1)设折射角为r，根据折射定律有:n===，解得r=60°由几何知识得两个光斑PQ之间的距离:PQ=PA+AQ=Rtan30°+Rtan60°=8cm。(2)入射角增大的过程中，当发生全反射时屏MN上只剩一个光斑，此光斑离A最远时，恰好发生全反射，入射角等于临界角:i=C，则有:sinC==，cosC==，最远距离:Q′A==R=2cm。答案:(1)8cm　(2)2cm核心归纳1.全反射的产生条件:(1)光从光密介质进入光疏介质。

7、(2)入射角大于或等于临界角。2.临界角:使折射角等于90°时的入射角。介质的临界角通常利用sinC=计算。3.分析光的全反射、临界角问题的一般思路:(1)画出恰好发生全反射的光路图。(2)利用几何知识分析边、角关系，找出临界角。(3)以恰好发生全反射的光线为比较对象来判断其他光线是否发生全反射，从而画出其他光线的光路图。对点训练一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n=。(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为

8、多少？(2)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。【解题指南】解答本题要注意把握以下两点:(1)光能否从玻璃表面射出由临界角决定。(2)几何光学题