届高三物理复习光的折射全反射33页PPT

高考一轮总复习•物理
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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°

介质1 玻璃 水
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
介质2 空气 空气
临界角 42.26° 48.75°
全反射的应用
全反射在光纤通信、潜水器看板、显微镜和棱镜反射器等领域有着广泛的应用。
1
潜水器看板
2
潜水器看板中使用全反射原理，使得 潜水者能够在水下看清楚板上的文字。
3
棱镜反射器
4
棱镜反射器利用全反射现象来对光线 进行反射和分光。
光纤通信
《光的折射全反射》PPT 课件
光的折射是光线从一种介质进入另一种介质时改变方向的现象。
折射现象介绍
折射是光线从一种介质（如空气）进入另一种介质（如玻璃）时，由于两种介质的光速不同，导致光线 改变方向的现象。
水的折射
水中的光线经历折射后会改变方向，造成物体看 起来位置偏移。
玻璃的折射
玻璃中的光线在进出界面时会发生反射和折射， 使得物体看起来出现形状变形。
光纤中的信号传播过程依靠全反射， 实现高速、高带宽的信息传输。
显微镜
显微镜中使用全反射来增强样本细节 的可见性。
总结和展望
通过学习光的折射与全反射，我们可以更好地理解光的传播与反射规律，并 且将这些原理应用于实际生活和科学研究中。
折射定律
折射定律描述了光线由一种介质射入另一种介质时的折射行为。它表明入射角、折射角和两种介 质的折射率之间存在一个关系。
折射定律
入射角的正弦与折射角的正弦的比等于两种介质的折射率的比。
光的折射与折射率的关系
光的折射与介质的折射率密切相关。不同的介质具有不同的折射率，从而导致了光线在不同介质中的传 播方式和路径的变化。
介质 空气 水 玻璃
折射率 1.0003 1.33 1.5

• 解析 (1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所 在的点，并延长与玻璃砖边分别相交，标 出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交 点，即为光线在玻璃砖中传播的方向．光 路如图所示．
• 答案 (1)如解析图所示 • (2)1.53(说明：±0.03范围内都可) • (3)A
• 【例4】 如图5所示，半球形玻璃砖的平 面部分水平，底部中点有一小电珠．利用 游标卡尺(或直尺)测量出有关数据后，可计 算玻璃的折射率．试完成以下实验步骤：
解析 随入射角增大最先消失的是 A 光，所以 A 光的临界角小 于 B 光的临界角，根据 sin C＝n1可知 nA＞nB，选项 A 正确，B 错误；反射光线从玻璃砖的右侧射出，在 NP 部分会一直有一 个 AB 光重合的光斑．所以 α＜θ＜β 时，B 光不会发生全反射， 在光屏上会有两个光斑，选项 C 错误；β＜θ＜π2时，两种光都 发生全反射，光屏上只有一个光斑出现在 NP 部分，选项 D 正 确． 答案 AD
时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增 大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光 斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏 NQ区域B光的光斑消失，则
•( )
• A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 • B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 • C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑 • D．β＜θ＜时，光屏上只有1个光斑
• 图5
• (1)若S发光，则在玻璃砖平面上方看到平面 中有一圆形亮斑，用游标卡尺测出 ________ 和 ________( 写 出 对 应 字 母 和 其 表示的意义)．
• (2) 写 出 玻 璃 折 射 率 的 表 达 式 ： ________( 用 上 述 测 量 的 物 理 量 的 字 母 表 示)．
解析 如图，由几何关系和全反射知识，sin C＝n1，解得 n＝

应试技巧总结和备考建议
1. 仔细审题
在解题前要认真审题，明确题目中的物理情景和所求的 物理量。
2. 规范作图
在解题过程中要规范作图，准确标出光的传播路径和各 个角度。
应试技巧总结和备考建议
3. 熟记公式
要熟练掌握光的折射定律和全反射的条件及临界角的 计算公式。
4. 注意单位
在计算过程中要注意单位的统一和换算。
（2021年全国卷III）半圆形玻璃砖的半径为R，折射率为n=√3，直径AB与屏幕MN垂直并 接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两 个光斑。求两个光斑之间的距离L。
模拟试题训练及答案解析
模拟试题一
一束光线从空气中射入水中，当入射角逐渐增大时，折射角将____；当入射角增大到某 一角度时，折射光线完全消失，这种现象叫做____。
凸透镜成像规律及特点
成像规律
凸透镜成像遵循“物距大于焦距时成倒立实像，物距小于焦距时成正立虚像”的规律。同时，像距随 着物距的变化而变化，当物距减小时，像距增大，反之亦然。
成像特点
凸透镜可以成倒立、缩小的实像（如照相机原理），也可以成倒立、放大的实像（如投影仪原理）， 还可以成正立、放大的虚像（如放大镜原理）。
双缝干涉实验
通过双缝让单色光波发生 干涉，形成明暗相间的干 涉条纹，用于验证光的波 动性。
干涉条件
两束光波的频率相同、振 动方向相同、相位差恒定 。
衍射现象及单缝衍射实验
衍射现象
光波在传播过程中遇到障 碍物或小孔时，偏离直线 传播的现象。
单缝衍射实验
通过单缝让光波发生衍射 ，形成中央亮斑和两侧明 暗相间的衍射条纹，用于 研究光的衍射规律。