步步高第十二章第3课时

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1、第3课时光的折射全反射考点一折射定律的理解与应用1.折射定律图1(1)内容：如图1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巫比.⑵表达式:澱=n.(3)在光的折射现象中，光路是可逆的.2.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:sin。】—sin&2°(3)计算公式：〃=》，因为c

2、理解(1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关.(2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质.(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小.(4)公式〃=誥贽中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，也总是真空中的光线与法线间的夹角，直总是介质中的光线与法线间的夹角.【例11一半圆柱形透明物体横截面如图2所示，底面镀银，0表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面內从M点入射，经过力〃面反射后从N点射出.己知光线在M点的入射角为(3)在光的折射现象中，光路是可逆的.1.折射率(1)折射率是一

3、个反映介质的光学性质的物理量.(2)定义式:sin。】—sin&2°(3)计算公式：〃=》，因为c

4、是介质中的光线与法线间的夹角.【例11一半圆柱形透明物体横截面如图2所示，底面镀银，0表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面內从M点入射，经过力〃面反射后从N点射出.己知光线在M点的入射角为30。，ZMO/=60。，ZNOB=30°.求：图2(1)光线在M点的折射角；⑵透明物体的折射率.解析(1)如图所示，透明物体內部的光路为折线MPV,Q.M点相对于底面EF对称，Q、设在M点处，光的入射角为«=30°@由几何关系得，ZPNO=ZPQO=rf于是0+尸=60。②且a+r=p®由①②③式得厂=15。④(2)根据折射率公式有sinz=

5、wsin/<§)由④⑤式得〃=鱼护【变式题组】1.浙射率的计算］如图3所示，一贮液池高为某人手持手电筒向池屮照射时，光斑落在左边池壁上Q处，已知G与池底相距方，现保持手电筒照射方向不变，当池中注满液体后光斑恰好落在出液口处，此时液面上的光斑与左边池壁相距厶.问：出液口(1)液体的折射率;(2)若光在空气屮的速度为c,则光在液体屮的速度为多人?h2+l2(HTW(2)解析(1)由题图可知sirw=~疔+厶2答案⑴厶(H-h^+L1H2+L2Lsinr=—f=^===5畅+匕••由折射定律可知n=—,sm/H^+L~(H-h)2+L

6、2(H~h)2+L2H2+l32.［折射率的计算］如图4所示，在坐标系的第一象限内有一橫截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体.在OP面上的入射点为儿04=*,此单色光通过玻璃体后沿方向射出，且与x轴交于D点，OD=*R,求该玻璃的折射率.答案V3解析作光路图如图所示.在PQ面上的入射角sin^j=040B=2»&i=30°由几何关系可得〃2=60。折射率VW考点二全反射现象的理解与应用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度时，折射光线将消失，只剩下反射光线的现象

7、.1.条件：(1)光从光密介质射入光疏介质.(2)入射角大丁•或等于临界角.2.临界角：折射角等于90。时的入射角，若光从光密介质(折射率为砒射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C,则sinC=

8、.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小.【例2］如图5所示，一束截面为圆形(半径为R)的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区，已知玻璃半球的半径为屏幕S至球心的距离为d(d>3R),不考虑光的干涉和衍射，试问：勰平⑴在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？(2)若玻璃半球对(1)屮色光的折射

9、率为”，请你求出圆形亮区的最大半径.解析(1)由于紫光频率最大，折射率最大，偏折角最大，故最外侧为紫色.(2)如图所示，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点D到亮区中心E的距离厂就是所求建平的最大半径，设紫光临界角为C,由全反射的知识知sinC=7所以