,選考部分,選修34 振動與波動 光學 相對論,第3單元 光的折射 全反射,網(wǎng)控基礎(chǔ)點 提煉命題源,一、折射定律、折射率 1光的折射 光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，_發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為光的折射現(xiàn)象 傳播方向,讀讀教材,(1)兩側(cè) 正比 (3)可逆,3折射率 (1)定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦的_，叫做這種介質(zhì)的折射率 (2)定義式：n_.折射率由_的光學性質(zhì)和光的頻率決定 (3)折射率和光速的關(guān)系： 折射率與光在介質(zhì)中傳播的速度有關(guān)，當c為真空中光速，v為介質(zhì)中光速時：n_. 式中c_ m/s，n為介質(zhì)的折射率，總大于1，故光在介質(zhì)中的傳播速度必_真空中的光速,二、全反射、色散現(xiàn)象 1全反射 (1)光密介質(zhì)與光疏介質(zhì) 光密 光疏,(2)全反射 光從_介質(zhì)入射到_介質(zhì)的分界面上時，光全部反射回光密介質(zhì)的現(xiàn)象，叫做全反射 (3)臨界角 折射角等于_時的入射角，稱為臨界角當光從折射率為n的某種介質(zhì)射向真空(空氣)時，發(fā)生全反射的臨界角用sin C_計算 (4)條件 光從_射入_ 入射角_臨界角,2光的色散 (1)定義：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散，如圖所示，光譜中_在最上端，_在最下端，中間是橙、黃、綠、青、藍等色光 (2)白光的組成：光的色散現(xiàn)象說明白光是_，是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種單色光組成的 (1)紅光 紫光 (2)復色光,1一束光從介質(zhì)A進入介質(zhì)B，方向如圖所示，由圖可知，A、B兩種介質(zhì)相比( ) AA是光疏介質(zhì) BA的折射率大 C光在A中傳播的速度大 D光在A中的頻率大,練練基礎(chǔ),題組一 光的折射、折射率,3水中的空氣泡看上去比較亮，對這一現(xiàn)象有以下不同解釋，其中正確的是( ) A空氣泡對光線有會聚作用，因而較亮 B空氣泡對光線有發(fā)散作用，因而較亮 C從空氣泡到達水中的界面處的光一部分發(fā)生全反射，因而較亮 D從水中到達空氣泡界面處的光一部分發(fā)生全反射，因而較亮,題組二 光的全反射現(xiàn)象、臨界角,解析：根據(jù)全反射的條件知，當光從水中到達空氣泡的界面處時，若光的入射角大于等于臨界角就會發(fā)生全反射，因而水中的空氣泡看上去比較亮，故本題答案為D.,4(2015泉州質(zhì)檢)折射率n的直角玻璃三棱鏡截面如圖所示，一條光線從AB面入射，入射角為i(圖中未標出)，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角60，則( ) Ai45，光在AC面上不發(fā)生全反射 Bi45，光在AC面上發(fā)生全反射 Ci30，光在AC面上不發(fā)生全反射 Di30，光在AC面上發(fā)生全反射,5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、藍光和紅光 B紫光、藍光、黃光和紅光 C紅光、藍光、黃光和紫光 D紅光、黃光、藍光和紫光,題組三 光的色散現(xiàn)象,解析：由圖可知，水滴對a光的偏折程度最大， 即對a光的折射率最大，則a為紫光；同理可知d為紅光，b為藍光，c為黃光,解析：由圖可知，B光的折射率較大，則B光的頻率較大在同種介質(zhì)中，A光的波長比B光的波長長，選項A正確；從空氣中以相同的入射角射入同樣的介質(zhì)，A光的折射角比B光的折射角大或與其相等(垂直界面入射時)，選項B錯誤；由v知A光在水中的速度較大，選項C錯誤；由于B光的折射率較大，B光的全反射臨界角較小，A、B兩種光從相同的介質(zhì)入射到空氣中，逐漸增大入射角，B光先發(fā)生全反射，選項D正確,1當光由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)時，折射光線靠攏法線，入射角大于折射角 2當光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，折射光線遠離法線，當入射角達到臨界角時，發(fā)生全反射現(xiàn)象 3在光的折射和全反射現(xiàn)象中，光路是可逆的 4光的色散現(xiàn)象的成因是介質(zhì)對不同色光的折射率不同,小思考 微總結(jié),細研核心點 練透經(jīng)典題,考點一 對折射率的理解及應用,試題調(diào)研,解決光的折射問題的一般方法 (1)根據(jù)題意畫出正確的光路圖 (2)利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系，確定入射角和折射角 (3)利用折射定律建立方程進行求解,名師歸納點題破疑,類題練熟,解析：所有光都在上表面發(fā)生反射，故光束仍為復色光，折射進玻璃磚的光，折射率大的折射角小，經(jīng)反射再折射出來靠近入射光，A項錯誤；根據(jù)反射定律，光束的反射角等于入射角，光束、經(jīng)折射、反射、折射后射出玻璃磚的折射角相等且等于最初的入射角，故三束光束平行，B項正確；增大角，也就是減小了入射角，折射角也減小，故光束、將靠近光束，C項錯誤；根據(jù)平行玻璃磚的特點，光經(jīng)折射后在上表面的入射角等于第一次折射后的折射角，只要光能射進玻璃磚，說明折射角小于臨界角，故光肯定能射出，D項錯誤,1全反射的理解 (1)如果光線從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，則無論入射角多大，都不會發(fā)生全反射現(xiàn)象 (2)光的全反射現(xiàn)象遵循光的反射定律，光路是可逆的 (3)當光射到兩種介質(zhì)的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射當折射角等于90時，實際上就已經(jīng)沒有折射光了 (4)全反射現(xiàn)象可以從能量的角度去理解：當光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，在入射角逐漸增大的過程中，反射光的能量逐漸增強，折射光的能量逐漸減弱，當入射角等于臨界角時，折射光的能量已經(jīng)減弱為零，這時就發(fā)生了全反射,考點二 對全反射的理解及應用,2全反射的有關(guān)現(xiàn)象及應用 (1)海水浪花呈白色、玻璃(水)中氣泡看起來特別亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起來“水淋淋”的、海市蜃樓、鉆石的奪目光彩、水下燈照不到整個水面、全反射棱鏡等 (2)光導纖維 結(jié)構(gòu)：簡稱光纖，是一種透明的玻璃纖維絲，直徑在幾微米到一百微米之間，由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，即內(nèi)芯是光密介質(zhì)，外套是光疏介質(zhì) 原理：光在光纖的內(nèi)芯中傳播，每次射到內(nèi)、外層的界面上時，都要求入射角大于臨界角，從而發(fā)生全反射,試題調(diào)研,解題指導 (1)首先找到由O點左側(cè)入射后在玻璃磚上表面恰好發(fā)生全反射的臨界光線，再由對稱性可求入射光束最大寬度； (2)對入射光線的光路進行準確作圖，判定是否發(fā)生全反射，并進一步確定光線的射出位置,名師歸納點題破疑,類題練熟,1各種色光的比較,考點三 對色散現(xiàn)象的理解及應用,2正確理解光的色散 (1)光的顏色由光的頻率決定組成白光的各種單色光中，紅光頻率最小，紫光頻率最大在不同介質(zhì)中，光的頻率不變 (2)不同頻率的色光在真空中傳播速度相同，為c3108 m/s.但在其他介質(zhì)中速度各不相同，同一種介質(zhì)中，紫光速度最小，紅光速度最大 (3)同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同，通常情況下頻率越高，在介質(zhì)中的折射率也越大，所以白光進入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，紫光偏折得最厲害，紅光偏折最小 (4)由于色光在介質(zhì)中傳播時光速發(fā)生變化，則波長也發(fā)生變化同一色光在不同介質(zhì)中，折射率大的光速小，波長短；折射率小的光速大，波長長不同色光在同一介質(zhì)中，頻率高的折射率大，光速小，波長短；頻率小的折射率小，光速大，波長長,調(diào)研3 一束白光從頂角為的一邊以較大的入射角i射入并通過三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，如圖所示，在入射角i逐漸減小到零的過程中，假如屏上的彩色光帶先后全部消失，則( ) A紅光最先消失，紫光最后消失 B紫光最先消失，紅光最后消失 C紫光最先消失，黃光最后消失 D紅光最先消失，黃光最后消失,試題調(diào)研,1發(fā)生色散的根本原因是由于同種介質(zhì)對不同頻率的色光的折射率不同，對紅光折射率最小，臨界角最大；對紫光折射率最大，臨界角最小，掌握這個基本關(guān)系是解題的關(guān)鍵 2當光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，隨入射角增大，先達到紫光的臨界角，所以紫光先發(fā)生全反射,名師歸納點題破疑,類題練熟,