《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第12章第1課時(shí) 光的折射和全反射課件 魯科版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第12章第1課時(shí) 光的折射和全反射課件 魯科版(21頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1光學(xué)光學(xué)相 對 論 簡 介相 對 論 簡 介光的折射和全反射光的折射和全反射第十二章2 1.光的折射現(xiàn)象 (1)光從進(jìn)入,傳播方向發(fā)生的現(xiàn)象稱為光的折射現(xiàn)象. (2)光的折射定律:折射光線在入射光線和法線所確定的平面內(nèi),折射光線和入射光線分居于,入射角正弦與折射角之比為一常數(shù).一種介質(zhì)一種介質(zhì)另一種介質(zhì)另一種介質(zhì)改變改變法線兩側(cè)法線兩側(cè)正弦正弦3 (3)折射率(絕對折射率n) 光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)入射角正弦與折射角正弦的比值,叫做這種介質(zhì)的折射率, 即n= (4)在折射現(xiàn)象中光路是.12sinsin 可逆的可逆的4 (5)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)兩種介質(zhì)相比較,折射率大的介質(zhì)叫介質(zhì),折射率小的介
2、質(zhì)叫介質(zhì). 注意:光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對的,如水相對于空氣來說是光密介質(zhì),水相對于酒精來說是光疏介質(zhì).光密光密光疏光疏5 2.全反射 (1)光從介質(zhì)射向介質(zhì)時(shí),當(dāng)超過某一角度C(臨界角)時(shí),折射光線,只剩下反射光線的現(xiàn)象叫全反射. (2)臨界角C:折射角等于時(shí)的入射角叫做臨界角. 當(dāng)光從介質(zhì)射向真空或空氣時(shí)有:光密光密光疏光疏入射角入射角消失消失9011,sinsinnCCn6 (3)全反射條件 . . 常見的全反射現(xiàn)象有:光導(dǎo)纖維,內(nèi)窺鏡,海市蜃樓,沙漠蜃景等.光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)入射角大于或等于臨界角入射角大于或等于臨界角7 3.棱鏡 (1)橫截面為或的透
3、明體稱為棱鏡. (2)棱鏡對光線的偏折作用:如圖12-1-1所示,當(dāng)光線從空氣射入玻璃棱鏡時(shí),出射光線向底邊偏折,偏折角度隨棱鏡材料的折射率增大而.圖圖12-1-1三角形三角形梯形梯形增大增大8 (3)全反射棱鏡:橫截面是.的棱鏡叫全反射棱鏡.由于光從玻璃射向空氣的臨界角大約為42,故當(dāng)光從全反射棱鏡的任一邊垂直射入時(shí),都發(fā)生全反射,如圖12-1-2(甲)、(乙)所示.等腰直角三角形等腰直角三角形圖圖12-1-29 (4)光的色散 白光經(jīng)過三棱鏡后,透射光線在屏上形成按順序排列的彩色光譜,這種現(xiàn)象就叫做光的,如圖12-1-3所示.圖圖12-1-3紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛
4、、紫色散色散10 光的色散表明白光是;同時(shí),棱鏡材料對不同顏色的折射率不同,其中對的折射率最大,對的折射率最小.復(fù)色光復(fù)色光紫光紫光紅光紅光11 折射與全反射的綜合應(yīng)用問題 一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯,圖12-1-4為過軸線的截面圖,調(diào)整入射角,使光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射,已知水的折射率為 ,求sin的值.4312圖圖12-1-413 光線恰好在界面發(fā)生全反射時(shí)有 , C為臨界角;當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí),由折射定 律有,聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可 得sin=. 分析光的全反射、臨界角問題要注意: (1)畫出恰好發(fā)生全反射的光路圖. (2)找出臨界角,利用幾何知識分析線、角
5、關(guān)系,進(jìn)行求解.1sinCn sinsin()2nC 7314 變式訓(xùn)練1:圖12-1-5表示兩底面平行的玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上,a、b是其中的兩條平行光線.光線a在玻璃磚中的光路已給出.畫出光線b從玻璃磚再次出射的光路圖,并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù).圖圖12-1-515sin45245 .sin30anabbCDBD通過 光線的光路分析,可知玻璃磚的折射率,臨界角為光線 、 平行,則射入玻璃磚后的折射光線仍然平行當(dāng) 光線進(jìn)入玻璃磚射到面上時(shí),發(fā)生全反射,從面上折射進(jìn)入空氣中光路如下解析:圖所示16 折射率與光速及波長(頻率)關(guān)系問題圖圖12-1-6彩
6、虹是在雨后因光彩虹是在雨后因光的色散而形成的,如圖的色散而形成的,如圖12-1-6所示為太陽光射到所示為太陽光射到空氣中的小水珠發(fā)生色空氣中的小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路示意散形成彩虹的光路示意圖,圖,a、b為兩種從小水為兩種從小水珠中射出的單色光珠中射出的單色光.17 以下說法正確的是() A.水對a光的折射率大于水對b光的折射率 B.a光的頻率大于b光的頻率 C.在水珠中a光的傳播速度大于b光的傳播速度 D.逐漸增大入射角,則b光比a光先發(fā)生全反射18 如圖,作出入射點(diǎn)的法線,可知在入射角相同的情況下,a光的折射角大于b光的折射角,由公式n=,可得折射率nanb,A錯(cuò)誤;由于nanb知頻率
7、ab,B錯(cuò)誤;由v= 可知,C正確;當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)才會發(fā)生全反當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)才會發(fā)生全反射,水的折射率比空氣大,所以無論入射角多射,水的折射率比空氣大,所以無論入射角多大都不會發(fā)生全反射,大都不會發(fā)生全反射,D錯(cuò)誤錯(cuò)誤.cn12sinsin 19 不同頻率的色光在同一介質(zhì)中傳播時(shí),該介質(zhì)對頻率較高的色光折射率大,對頻率較低的色光折射率小.一般來講,在界面兩側(cè)偏折越大的光線,折射率越大,頻率越大,波長越小,臨界角越小,在介質(zhì)中傳播速度越小.根據(jù)這一結(jié)論,只需比較水對這兩種色光的折射率大小即可判定色光的頻率、波速、波長、臨界角大小. 折射率 是聯(lián)系幾何光學(xué)與物理光學(xué)的橋
8、梁,在研究同一介質(zhì)對不同色光的折射率與光速及波長(頻率)關(guān)系時(shí),此公式是重要的理論依據(jù).12sinsincnv 20 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2:如圖如圖12-1-7所示,一個(gè)三棱所示,一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角鏡的截面為等腰直角ABC,A為直角此為直角此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射邊的方向射到到AB邊,進(jìn)入棱鏡后直接射到邊,進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛邊上,并剛好能發(fā)生全反射該棱鏡材料的折射率為好能發(fā)生全反射該棱鏡材料的折射率為_.(填入正確選項(xiàng)前的字母填入正確選項(xiàng)前的字母)圖圖12-1-76A. B. 223C. D. 322112sin1 sin62n.sinnCn由與解得解析:答案:答案:A