高三物理复习课件第12章第1讲光的折射全反射.ppt

考点要求说明 光的折射定律 折射率 全反射、光导纤维 光的干涉、衍射和偏振现象 本章高考内容分为几何光学和物理光学两部分 几何光学研究光的传播规律光的反射定律、光 的折射定律是光传播的基本规律，棱镜、色散、 偏移等光现象是这些基本规律的应用，高考试题 多是从分析、确定像的位置、性质、光线的传播 方向、观察像或物的范围等方面，通过作光路图 、计算等方式来考查学生对基本规律的理解和掌 握 物理光学则以对光的本性的认识为线索，介绍了近 代物理光学的一些初步理论，以及建立这些理论的 实验基础和一些重要的物理现象如光的波动说， 包括干涉现象(双缝干涉，薄膜干涉)，衍射现象(单 缝衍射、泊松亮斑)；光的波动性的不少实验现象， 只是从理论上作了初步的解释，或者就是从实验现 象观察的结果，没有严格的推导 例如干涉条纹的间距与光波波长的关系，公式 推导课本上已删掉，但仍有这方面的内容，这 就要求我们在复习这部分知识时，必须重视有 关实验另一重要方面是要注意这些知识的实 际应用，如增透膜、劈尖干涉等这些应用可 以结合实例来考查基本知识，是应用型题、能 力型题的出题点 近几年几何光学高考考查的重点是：折射角的计算 和光路图，在各省考题中，光在棱镜中的光路的折 射角的考查较多，考题的特点是：必须利用几何知 识与方程求解，题型是选择题、实验题居多近几 年物理光学高考考查的重点是：以对光的几个典型 实验为重点，重点要弄清楚光的干涉及衍射的条件 及现象，不同色光的干涉、衍射现象的区别和联系 复习时就以基本规律、基本概念为主，侧重选择 题、填空题的练习，提高自己的作图能力和空间 想象能力及发散思维，并能与生活实践如彩虹、 海市蜃楼和科技前沿联系起来，注重物理学史及 物理思想的培养 1光的传播：光的直线传播是一个近似的规律 当在同一种均匀介质中传播时，光是沿直线传播 的 2光的折射：折射定律：折射光线跟入射光线和 法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位 于法线的两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成 正比 生活中的折射现象实例在水面上看 水里的物体，位置变浅；在水里看水面上 的物体，位置变高；早晨日出时，看到的 太阳实际还 在地平线以下；在地面看到的 星星位置比实际位置要高 在光的折射现象中光路是可逆的 3折射率：光从真空射入某种介质发生折射 时，入射角1的正弦跟折射角2的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率 4光密介质和光疏介质：两种介质相比较， 折射率小的介质叫做光疏介质；折射率大的介 质叫做光密介质.光密介质和光疏介质是相对 的 5全反射：光从光密介质射入光疏介质，在入射 角增大到某一角度时，折射角达到90，折射光线 完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射 6光导纤维： 7用折射规律解释蜃景的成因和规律： 夏天，地表的空气密度随高度增加而增大，对光 的折射率也随之增大，从而形成一具有折射率梯度 的空气层，当光线通过此空气层时，将发生偏转 如图所示，设一束从远处景物A发出的光线射入 空气层从下层空气进入上层空气的入射角不断增 大，当增大到由某两层空气的折射率决定的临界角 时，就会发生全反射 人在C处逆着光线看，可看到经全反射形成的倒 立虚像；在B处逆着光线看，也可看到经折射形成 的正立虚像. 所以，若人在较高处，看到的蜃景是由折射形成 的正立虚像；若人在较低处，看到的蜃景是由折射 和全反射形成的倒立虚像 8视深与物体的位置、液体的折射率的关系 若设水的折射率为n，水池的实际深度为h，垂直 水面往下看，其视深h可由以下求得： 如图所示，作出两条从水底光源S发出的光线的 光路图，一条垂直射出水面，一条入射角很小( 眼睛对光点的张角很小)这两条折射光线的延 长线的交点就是由水面看到的光源S的像S.由图 可见，像的深度变浅了 一、光的直线传播及光的反射 例1、某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜， 两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m， 如图1211 所示物体在左镜所成的像中从右向左 数的第三个像与物体的距离是( ) A24m B32 m C40m D48m 图1211 B 变式训练1、 1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转 棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下：选 择两个距离已经精确测量过的山峰(距离为L)，在 第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过 狭缝射在八面镜A的镜面1上，被反射到放在第二 个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个 山峰如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八 面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进 入观测者的眼中(如图1212 所示) 如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快 转动，当八面镜的转速为时，就可以在望远镜 里重新看到光源的像，那么光速等于( ) A. B. C. D. 图12 1 2 A 二、光的折射 例2、一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平 板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自 下表面射出已知该玻璃砖对红光的折射率为1.5 ，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1 和t2，则在由0逐渐增大到90的过程中 ( )B 变式训练2、某同学用如下方法测玻璃的折射率： 先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出 两侧界面MN、PQ(MNPQ面平行于桌面)，在玻璃 砖的一侧用激光照射，在光源同侧且与MN平行的 光屏上得到两光点A、B，两光线位置如图1213 所 示测得入射光线与界面的夹角30，光屏上 两光点之间的距离L3.0cm，玻璃砖的厚度h 2.0cm，求玻璃砖的折射率 图12 1 3 解析：光路图如图所示，可知OO与AB的长度相等 三、全反射现象 例3、一玻璃砖横截面如图1214 所示，其中ABC为直角 三角形(AC边未画出)，AB为直角边，ABC45； ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点此玻璃的折射 率为1.5.P为一贴近 玻璃砖放置的、与AB垂直 的光屏若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入玻璃砖 图12 1 4 则（ ） A从BC边折射出宽度与BC边长度相等的平行光 B屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 C屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度 D当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮 区先逐渐变小然后逐渐变大 BD 变式训练3、如图1215 所示，ABCD为同种材料构 成的柱形透明体的横截面，其中ABD部分为等腰直 角三角形，BCD部分为半圆形，一束单色平行光从 真空垂直射到AB或AD面， 材料