光的折射与全反射 PPT

华冲中学高三物理第一轮复习导学案

- 1 - 第7课时 光的折射 全反射（习题课）

姓名 学号 班级

【自主学习】

一、棱镜

（1）棱镜对光线的作用

让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，经过两次折射而从另一侧面射出时，将向棱镜的底边方向偏折.如图2－1－2所示.

①两次折射后，后来的传播方向和原来传播方向间的夹角θ即为偏折角.

②在入射角相同的情况下，偏折角度θ跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大，偏折角越大.

③光线通过三棱镜后向底面偏折，通过三棱镜看物体，看到的是物体的虚像，向棱镜的顶端方向偏移，如图所示.

二、全反射棱镜

横截面是等腰直角三角形的棱镜，它在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向，如图所示，其能量损失更小，效果更好.

①如图（a）所示，光线垂直AB面射入，光线在AC面发生全反射，光线方向改变了90°.

②如图（b）所示，光线垂直AC面射入，光线在AB、BC面发生全反射，光线方向改变180°.

③如图（c）所示，光线平行AC面射入，光线在AC面发生全反射，射出后方向不变，发生侧移.

三、光的色散

①定义：白光通过三棱镜后，在光屏上形成一条彩色光带——光谱，这就是光的色散，如图所示，光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色华冲中学高三物理第一轮复习导学案

- 2 - 光.

②光的色散现象说明白光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种单色光组成.

③光的色散现象表明，各种色光通过棱镜红光偏折最小，紫光偏折最大.

④同一种介质对不同色光的折射率n不同，对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大.

a.由n=vc可知，在同一种介质中，红光的光速大，紫光的光速小，但各种颜色的光在真空中光速都是3.0×108 m/s.

b.sin C=n1可知，在同一种介质中，红光发生全反射的临界角大，紫光的临界角小.

（2010山东理综）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_____（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。

（2010重庆理综）如题图所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧AB上的光，则 AB上有光透出的部分的弧长为

A．16R B．14R C．13R D．512R

(2010全国新课标理综)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_________.(填入正确选项前的字母)

A、62 B、2 C、32 D、3

4. （2009宁夏理综卷第35题）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中

点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。

5、（2009年全国卷Ⅱ第21题）．一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边，ABC=45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃，则

A、从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光

B、屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度

C、屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度

光的折射和全反射

1．如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是(

)

2．如图所示，置于空气中的厚玻璃砖，AB、CD分别是玻璃砖的上、下表面，且AB∥CD，光线经AB表面射向玻璃砖时，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是( )

A.不可能发生全反射 B.有可能发生全反射

C.只要入射角θ1足够大就能发生全反射 D.不知玻璃的折射率，无法判断

3．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若黄光恰能发生全反射，则 ( )

A．绿光也一定能发生全反射 B．红光也一定能发生全反射

C．红、绿光都能发生全反射 D．红、绿光都不能发生全反射

4．主截面为等边三角形的三棱镜，临界角为45°，光线从它的一面垂直入射，在图所示的a，b，c三条出射光线中正确的是 ( )

A．a B．b C．c D．都不正确

5．介质Ⅰ中光速为v1=c，介质Ⅱ中的光速为v2=c/2，临界角为30°，如果光线a，b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上，那么正确的是 ( )

A．a，b均不能发生全反射 B．a，b均能发生全反射

C．a能发生全反射 D．b能发生全反射

6．某玻璃的临界角为42°，当在玻璃中的某一光线射到玻璃与空气的分界面时，若入射角略小于临界角，则光线在空气中的折射角应为 ( )

A．小于42° B．小于60°C．小于90° D．无折射光线

7．用临界角为42°的玻璃制成的三棱镜ABC，∠B=15°，∠C=90°，一束光线垂直AC面射入，如图它在棱镜内发生全反射的次数为 ( )

A．2次 B．3次 C．4次 D．5次

8．对棱镜色散的下列说法中，正确的是 [ ]

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光的反射与折射复习题

基本知识整理：

一、光的直线传播

1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。

分类：自然光源，如

太阳、萤火虫；人造光源，如

篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮

本身不会发光，它不是光源。

2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。

练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？

答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。

☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置 高 ，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。

4、应用及现象：

① 激光准直。

②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。

③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。

如图：在月球后

1的位置可看

到日全食，在2的

位置看到日偏食，在3的位置看

到日环食。

④ 小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无 关。

5、光速：

光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。

二、光的反射

1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和1

2 3

2

入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。

3、分类：

⑴ 镜面反射：

定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行

条件：反射面 平滑。

应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射