高三物理一轮复习精品课件4：12.3 光的折射 全反射

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第十三章 光 电磁波 相对论
第1讲 光的折射 全反射
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素养目标 1.了解光的折射和全反射现象．(物理观念) 2.了解折射率的概念和折射定 律．(物理观念) 3.知道光的色散的成因及各种色光的比较．(物理观念) 4.分析光的折射和 全反射问题的一般思路．(科学思维)
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解析：(1)光在透明体中反射两次后垂直于 B 端面射出时，光路图如图甲所示，根据对 称性，光每次反射的入射角相同，都为 θ＝45°.光传播的路程为 4Rcos θ，光在介质中的速度 v＝nc，可以求出光在透明体中的运动时间 t＝2 2cnR.
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解析：由题意作出光路图如图所示
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光线垂直于 BC 方向射入，根据几何关系可知入射角为 45°，由于棱镜折射率为 2，根 据 n＝ssiinn ri，有 sin r＝12，则折射角为 30°
∠BMO＝60°，因为∠B＝45°，所以光在 BC 面的入射角为 θ＝90°－(180°－60°－45°) ＝15°
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典例 2 (2023·湖南卷)(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援 人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为 α，如图 所示．他发现只有当 α 大于 41°时，岸上救援人员才能收 到他发出的激光光束，下列说法正确的是( )
A．水的折射率为sin141° B．水的折射率为sin149° C．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 小于 60° D．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 大于 60°

O
45°
S
（1）以向O点运动 （2）相对S的速度为 2v 向S运动
题型二：光的折射与全反射
【练习4】一个大游泳池，池底水平，池水深1.2m，有一直杆竖
直立于池底，杆浸入水中部分是杆长的一半，当太阳以与水平
方向成37°角射在水面上时，测得杆在池底的影长为2.5m。求 水的折射率。
n=4/3
【练习5】如图所示为一直角三棱镜，角A为300， 棱镜折射率为n = 2.4 ，一束光垂直于AB边射向棱 镜，最后又从棱镜射出。画出全部光路图。
P
（1）P点为暗条纹 （2）P点为亮条纹
S1 S
2
【练习2】在双缝干涉试验中，以白光为光源，在屏上观察到了彩 色条纹，若在双缝中的一缝前放红色滤光片(只能透过红光)，另一 缝前放绿色滤光片（只能透过绿光），这时（ C ） A.只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的条纹消失 B.红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的条纹存在 C.任何颜色的条纹都不存在，但屏上光亮存在 D.屏上无任何光亮 【练习3】图甲是用绿光进行双缝干涉实验时，屏上观察到的条纹 情况，a为中央亮条纹，图乙为换用另一种颜色的单色光进行实验 时，观察到的条纹情况，a，为中央亮条纹的情况，则以下说法正确 的是（ A ） A．图乙可能是用红光实验产生的条纹， 表明红光波长较长 B．图乙可能是用紫光实验产生的条纹， 表明紫光波长较长 C．图乙可能是用紫光实验产生的条纹， 表明紫光波长较短 D．图乙可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
穿透本领 较强
检查探测 透视
穿透本领强
应用
无线电 技术
加热 遥感
探伤治疗
5.激光 激光的主要特点有：相干性好；平行度好；亮度很高。
二、巩固训练

第1讲　光的折射和全反射教材知识萃取1. 如图所示,等边△ABC 是三棱镜的横截面,一束单色光以60°的入射角射到AB 边的中点,经棱镜两次折射后,从AC 边的中点射出,测出经两次折射后光线的偏向角为60°,已知AB 边的长度为L ,光在真空中的传播速度为c ,则光沿图示路径通过三棱镜的时间是A.��B.�2�C.2��D.3�2�1.D 经两次折射后光线的偏向角为60°,由几何关系可知光线经AB 折射后的折射角为30°,所以该棱镜对该单色光的折射率n =sin60°sin30°=3,又n =��,所以光在介质中的传播速度为v =33c ,由几何关系可知光在介质中的路程为0.5L , 故光沿图示路径通过三棱镜的时间为t =0.5��=3�2�,D 项正确。

答案2. 如图所示的平面内,光束a 经圆心O 射入半圆形玻璃砖,进入玻璃砖后分成b 、 c 两束单色光。

下列说法正确的是A.玻璃对b 光的折射率小于对c 光的折射率B.在真空中b 光的波长小于c 光的波长C.在真空中b 光的频率小于c 光的频率D.在玻璃砖中b 光的传播速度大于c 光的传播速度（2.B 根据折射定律n =sin�sin�结合题图可知玻璃对b 光的折射率大于对c 光的折射率,即n b >n c ,则b 光的频率大于c 光的频率,A 、C 项均错误;根据c =λf ,可知在真空中b 光的波长小于c 光的波长,B 项正确;根据v =��可知,在玻璃砖中b 光的传播速度小于c 光的传播速度,D 项错误。

答案3. 如图所示为一个军事设施的观察孔,其宽度L =30 cm,厚度d =303cm,为了扩大观察视野,将折射率为n =2的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内,其厚度与孔的厚度相同。

则嵌入玻璃砖后,军事设施内的人通过这块玻璃砖能看到的视野的最大张角是A.60° B.90° C.120° D.180°3.B 军事设施内的人从内壁左侧最大范围观察右边的目标的光路如图所示。

光密介质
光疏介质
大
小
小
大
若 n 甲>n 乙，则甲是________介质 若 n 甲<n 乙，则甲是________介质
•光密 光疏
• (2)全反射 • 光从________介质入射到________介质的分界面上时， 光全部反射回光密介质的现象，叫做全反射．
• (3)临界角 • 折射角等于________时的入射角，称为临界角．当光 从折射率为n的某种介质射向真空(空气)时，发生全反射的 临界角用sin C＝________计算． • (4)条件 • ①光从________射入________． • (2)光②密入射光角疏____(3_)_9_0_°__n1___(_4临)①界光角密．介质 光疏介质 ②大
于或等于
• 2．光的色散 • (1)定义：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫 做光的色散，如图所示，光谱中________在最上端， ________在最下端，中间是橙、黄、绿、青、蓝等色光．
• (2)白光的组成：光的色散现象说明白光是________， 是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光组成的． • (1)红光 紫光 (2)复色光
A．在同种介质中，A 光的波长比 B 光的波长长 B．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A 光的折射角比 B 光的小 C．A、B 两种光在水中的速度一样大 D．A、B 两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角， B 光先发生全反射
解析：由图可知，B光的折射率较大，则B光的频率较大．在 同种介质中，A光的波长比B光的波长长，选项A正确；从空气中以 相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的折射角大或与 其相等(垂直界面入射时)，选项B错误；由v＝知A光在水中的速度 较大，选项C错误；由于B光的折射率较大，B光的全反射临界角较 小，A、B两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B 光先发生全反射，选项D正确．