高考物理一轮复习第14章振动波动光电磁波与相对论第3节光的折射全反射光的色散教师用书.doc

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1、第3节　光的折射　全反射　光的色散知识点1　光的折射1．折射定律(如图1431所示)图1431(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)在光的折射现象中，光路是可逆的．2．折射率(1)物理意义：折射率仅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：n12＝，不能说n12与sinθ1成正比、与sinθ2成反比．因为折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定

2、．(3)计算公式：n＝，因为v＜c，所以任何介质的折射率总大于1.知识点2　光的全反射现象和光的色散1．全反射(1)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)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC＝.(3)应用：①全反射棱镜．②光导纤维，如图1432所示．12图14322．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

3、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．知识点3　实验：测定玻璃的折射率1．实验原理如图1433所示，当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B，从而求出折射光线O1O2和折射角θ2，再根据n12＝或n＝算出玻璃的折射率．图14332．实验步骤(1)如图1434所示，把白纸铺在木板上．图1434(2)在白纸上画一直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使

4、其长边与aa12′重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb′.(4)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.(5)从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住．再在bb′一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P3本身及P1、P2的像．(6)移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线O′B交bb′于O′.连接O、O′，OO′就是玻璃砖内折射光线的方向．∠AON为入射角．∠O′ON′为折射角．(7)改变入射角，

5、重复实验.折射定律及折射率的应用1.对折射率的理解(1)公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．(3)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．(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同．2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制平行玻璃砖三棱

6、镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆对光线的作用通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折12通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向[多维探究]●考向1　三棱镜对光的折射作用1．由透明体做成的三棱柱，横截面是一个锐角为30°的直角三角形，如图1435所示，AC面镀膜，经透明体射到AC面上的光只能发生反射．现有一束光从AB面上的D点垂直AB面射入透明体，经AC

7、面上的E点反射后从BC面射出透明体，出射光线与BC面成30°角．图1435(1)求该透明体的折射率；(2)若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体，经AC面上E点反射后从AB面射出透明体，试画出经E点后的光路图，并标明出射光线与AB面所成夹角的角度(不用列式计算).【导学号：92492427】【解析】　(1)如图所示，由几何关系得θ1＝30°，θ2＝60°由折射定律得n＝＝.(2)光路图如图所示．【答案】　(1)　(2)见解析●考向2　平行玻璃砖对光的折射作用2．如图1436所示，MNPQ是一块横截面为正方形的玻璃砖，其边长M

8、N＝30cm.一束激光AB从玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射，恰沿DC方向射出．其中B为MQ的中点，∠ABM＝30°，PD＝7.5cm，∠CDN＝30°.12图1436(1)画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射