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第1節(jié)光的折射和全反射,考點(diǎn)1：光的直線傳播及光的反射,【例1】某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如圖1211所示．物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個像與物體的距離是()A．24mB．32mC．40mD．48m,圖1211,【解析】本題考查平面鏡成像．從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體8m，第二個像是物體在右鏡所成像的像，第三個像是第一個像在右鏡中的像在左鏡中的像，距離物體為32m.答案：B,考點(diǎn)2：光的折射,【例2】如圖1212所示，一束光線以60的入射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在正上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點(diǎn)P.現(xiàn)將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，如圖中虛線所示，則進(jìn)入透明體的光線經(jīng)平面境反射后再從透明體的上表面射出，打在光屏上的光點(diǎn)P′與原來相比向左平移了3.46cm，已知透明體對光的折射率為.(1)作出后來的光路示意圖，標(biāo)出P′的位置；(2)透明體的厚度為多大？(3)光在透明體里運(yùn)動的時間多長？,圖1212,【解析】(1)光路示意圖如圖所示(注意出射光線平行，各處光線的箭頭),點(diǎn)評：本題考查光的反射和折射．題中有一個難點(diǎn)，就是通過做光路圖挖掘幾何關(guān)系，從而求解透明體的厚度以及光在透明體里運(yùn)動的時間．作出光路圖也是解此類題的關(guān)鍵所在．,考點(diǎn)3：全反射現(xiàn)象,圖1213,答案：B點(diǎn)評：解決幾何光學(xué)問題也要養(yǎng)成良好的習(xí)慣．力學(xué)中強(qiáng)調(diào)受力分析，幾何光學(xué)中強(qiáng)調(diào)光路圖．,題型一：視深問題的處理,切入點(diǎn)：分析光的折射時，一般需作出光路圖，以便于應(yīng)用折射定律及光路圖中提供的幾何關(guān)系來解答．在實(shí)際應(yīng)用中，常見的方法是①三角形邊角關(guān)系．②近似法，即利用小角度時，θ≈tanθ≈sinθ的近似關(guān)系求解．,題型二：全反射、全反射棱鏡及其應(yīng)用,【例5】如圖1214所示，abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形．一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射．若光線入射點(diǎn)O的位置保持不變，改變光線的入射方向(不考慮自bc面反射的光線)，則(),圖1214,A．使入射光按圖中的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，則紅光首先射出ab面B．使入射光按圖中的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，則紫光首先射出ab面C．使入射光按圖中的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，則紅光首先射出ab面D．使入射光按圖中的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，則紫光首先射出ab面切入點(diǎn)：要掌握全反射棱鏡的特點(diǎn)、發(fā)生全反射的條件、不同色光的臨界角的大小關(guān)系及相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識．,【解析】當(dāng)入射光按順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)時，進(jìn)入棱鏡中的折射光線也按順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，它再射到ab面上時的入射角將逐漸變小，減小到臨界角以下時，從ab面上就會有光線射出．不同的色光的頻率不同，折射率也不同，從而臨界角也不同，其中紅光的頻率最小，折射率也最小，臨界角最大．在入射光按順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)過程中，紅光將首先不滿足全反射條件，必是紅光首先射出ab面．當(dāng)入射光按逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)時，射到ab面上時的入射角逐漸變大，不可能有色光從ab面射出．,答案：A思維拓展：1.全反射現(xiàn)象要記住產(chǎn)生全反射的條件：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于等于臨界角．在解題時要把計(jì)算和作圖有機(jī)地結(jié)合起來，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算反射角、折射角，算一步畫一步，畫一步再根據(jù)需要算一步．作圖要依據(jù)計(jì)算結(jié)果，力求準(zhǔn)確．,2．全反射的一個重要應(yīng)用就是光導(dǎo)纖維(簡稱光纖)．光在光纖中傳播時，每次射到內(nèi)、外兩層材料的界面，都要求入射角大于臨界角，從而發(fā)生全反射．這樣使從一個端面入射的光，經(jīng)過多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出．,3．棱鏡對光的偏折作用：一般所說的棱鏡都是用光密介質(zhì)制作的．入射光線經(jīng)三棱鏡兩次折射后，射出方向與入射方向相比，向底邊偏折．(若棱鏡的折射率比棱鏡外介質(zhì)小則結(jié)論相反．)作圖時盡量利用對稱性，由于各種色光的折射率不同，因此一束白光經(jīng)三棱鏡折射后發(fā)生色散現(xiàn)象(紅光偏折最小，紫光偏折最大．),圖1215,D,【解析】太陽光經(jīng)棱鏡色散后各種色光折射率不同，紅光最小，紫光最大．故a為紅光，d為紫光，而科西經(jīng)驗(yàn)公式是障眼法．,2.(2011?全國卷)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹．設(shè)水滴是球形的，圖1216中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是()A．紫光、黃光、藍(lán)光和紅光B．紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C．紅光、藍(lán)光、黃光和紫光D．紅光、黃光、藍(lán)光和紫光,圖1216,B,【解析】由折射定律可知，光由空氣射入水滴時，入射角一定，折射角小的折射率大，故a光折射率最大，d光折射率最小，故B對，A、C、D錯．,,(1)判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；(2)求兩個亮斑間的距離．,圖1218,圖1219,圖12110,