高考物理大一轮复习专题十三机械振动机械波第3讲光的折射全反射课件

则该玻璃砖的折射率为 n＝ssiinn∠ ∠PP41OOEF＝ 26。 (3)在无论怎么调整观察位置，都不能从MN下侧观察到P1、P2的像，说明在MN界
面发生了全反射，入射角大于或等于临界角。
答案
(1)C
(2)
6 2
(3)在 MN 界面发生了全反射
2021/4/17
江苏高考物理总复习第十三章机械振动机械波光电磁波 第3讲光的折射全反射测定玻璃的折射率课件选修3
(1)色散现象：白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图6 所示。
图6 (2)成因：由于n红＜n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折 射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折 角最大，红光偏折角最小。 2.棱镜：三棱镜对光线的作用是改变光的传播方向，使复色光发生色散。
t＝vx＝Rc 。
答案
R (1)60° (2) c
光的折射、全反射的综合应用
求解光的折射、全反射问题的四点提醒 (1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质，相对于其他不同的介质， 可能是光密介质，也可能是光疏介质。 (2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射 现象。 (3)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的。 (4)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全 反射现象中，只发生反射，不发生折射。
解析 (1)大头针都应垂直的插在纸面上，便于确定出射光线方向，故A正确；直线
OP2与MN的夹角过小，可能发生全反射，故B正确；插针时应使P3挡住P1和P2的像 ，P4挡住P3和P1、P2的像，故C错误；为了减小实验的相对误差，大头针P1和P2及 P3和P4之间的距离适当大些，这样角度误差小些，故D正确。 (2)测得∠P1OF＝45°，∠P4OE＝60°，根据光的折射定律，

n2－1
命题点二 全反射现象的理解与应用
分析折射、全反射综合问题的基本思路 (1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质. (2)判断入射角是否大于或等于临界角，明确是否发生全反射现象. (3)画出反射、折射或全反射的光路图，必要时还可应用光路的可逆原理画出 光路图，然后结合几何知识进行推断和求解相关问题. (4)折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理量，是联系各物理量的桥梁， 应熟练掌握跟折射率有关的所有关系式.
类别 项目
平行玻璃砖
结构
玻璃砖上下表面是平 行的
三棱镜 横截面为三角形
圆柱体(球) 横截面是圆
对光线 的作用
通过平行玻璃砖的光 通过三棱镜的光线经 圆界面的法线是过圆
线不改变传播方向， 两次折射后，出射光 心的直线，经过两次
但要发生侧移
线向棱镜底边偏折 折射后向圆心偏折
应用
全反射棱镜，改变光
测定玻璃的折射率
(1)光到达水面的最短时间t；
答案
nH c
解析 光在水中传播的速度为：v＝nc
图6
当光竖直向上传播到达水面时，时间最短，最短时间为：t＝Hv ＝ncH
(2)圆形光斑的半径R. 答案 r＋ H
n2－1 解析 设发生全反射的临界角为 C，有：sin C＝n1 则圆形光斑的半径为：R＝r＋Htan C＝r＋ H .
自测1 一束光以60°的入射角从空气射入折射率n＝ 3 的玻璃中，则折射角 为 30° ，光在玻璃中的传播速度为 3×108 m/s.
二、光的色散
复色光在介质中由于 折射率 不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散. 一束白光射向三棱镜，由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象(如 图2).

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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°

3.折射率 (1)定义:光从 真空 射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与 折射角的 正弦 之比。 ((23))定 与义 光式 速的:n=关ssiinn系������������12:当。它c 为是真反空映中介光质速本,身v 为的介光质学中性光质速的时物,n理=量������������ 。,式中 c=3.0×108 m/s,n 总大于 1,故光在介质中的传播速度必 小于 真空中的光速。
考点一
考点二
考点三
(7)记下P3、P4的位置,移去玻璃砖和大头针。过P3、P4引直线O'B与bb'交于O'点,连接O、 O',OO'就是入射光AO在玻璃砖内的折射光线的方向,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O'ON'。 (8)用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。 (9)从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记入表格里。
(10)改变入射角θ1,重复实验步骤,计算每次的折射率n,求出平均值
3.注意事项
������。
(1)实验时,应将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2和O之间、P3和O'之 间距离要稍大一些。
(2)入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。入射角太大,反射光较强,折射光 较弱;入射角太小,入射角、折射角测量的相对误差较大。
【提示】应用折射定律的三点注意: (1)入射角、反射角和折射角是相对应的光线与法线的夹角。 (2)应用公式 n=ssiinn ������������12时,一定要明确哪个角在分子上,哪个角在分母上。 (3)光发生折射时,折射角不一定小于入射角。
二、全反射 光导纤维
1.全反射
(1)内容:光从光 密 介质射入光 疏 介质,当入射角增大到某一角度,折射光C= 23R