第3课时--2.全反射现象的理解与应用

1、第第3课时课时 光的折射、全反射光的折射、全反射 考点二考点二 全反射现象的理解与应用全反射现象的理解与应用消失大于或等于全反射的条件、光路、现象：全反射的条件、光路、现象：C大角大角90 ，小角为，小角为C (临界角临界角)光密进光疏光密进光疏注意：注意：光从玻璃或水射进空气时，一定要鉴别是否会发生光从玻璃或水射进空气时，一定要鉴别是否会发生全反射；全反射；光从空气进入介质再射出时，截面为三角形或半圆形的光从空气进入介质再射出时，截面为三角形或半圆形的棱镜，一定要鉴别是否会发生全反射；棱镜，一定要鉴别是否会发生全反射；通常玻璃的临界角为通常玻璃的临界角为40左右，水的临界角为左右，水的临界角

2、为48.5光从空气进入介质再射出时，截面为平行板玻璃砖光从空气进入介质再射出时，截面为平行板玻璃砖或圆形的玻璃，不会发生全反射。或圆形的玻璃，不会发生全反射。【 例例2 】如图所示，一束截面为圆形如图所示，一束截面为圆形(半径为半径为R)的平行白光垂直射向的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区，上形成一个圆形彩色亮区，已知玻璃半球的半径为已知玻璃半球的半径为R，屏幕，屏幕S至球心的距离为至球心的距离为d(d3R)，不考虑，不考虑光的干涉和衍射，试问：光的干涉和衍射，试问：(1)在屏幕在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？

3、上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？(2)若玻璃半球对若玻璃半球对(1)中色光的折射率为中色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的最大，请你求出圆形亮区的最大半径半径红红紫紫CC变式变式题组题组1.为测量一块等腰直角三棱镜为测量一块等腰直角三棱镜ABD的折射率，用一束激光沿平行于的折射率，用一束激光沿平行于BD边的方向射向直角边边的方向射向直角边AB边，如图所示激光束进入棱镜后射到边，如图所示激光束进入棱镜后射到另一直角边另一直角边AD边时，刚好能发生全反射该棱镜的折射率为多少？边时，刚好能发生全反射该棱镜的折射率为多少？2如图所示，光屏如图所示，光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖，其直径的上方有一半

4、圆形玻璃砖，其直径AB与水与水平面成平面成30角角(1)若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心O，由，由AB面折射面折射后射出，当光点落在光屏上时，绕后射出，当光点落在光屏上时，绕O点逆时针旋转调整入射光与竖点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏直方向的夹角，该角多大时，光在光屏PQ上的落点距上的落点距O点最远？点最远？(已知玻璃砖对该光的折射率为已知玻璃砖对该光的折射率为n )(2)若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O，经玻璃砖后射到，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧

5、是什么颜色的光？若使光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光？若使光线绕圆心光线绕圆心O逆时针转动，什么颜色的光最先消失？逆时针转动，什么颜色的光最先消失？2紫光紫光 紫紫光光15在全反射现象中紫光总是先消在全反射现象中紫光总是先消失，红光总是先出现！失，红光总是先出现！方法提炼：方法提炼：解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题的技巧 解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光必须从光密光密介质射介质射入入光疏光疏介质，二是介质，二是入射角入射角大于或等于大于或等于临界临界角角 利用好光路图中的临界光线，准确地

6、判断出利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反恰好发生全反射的光路图射的光路图是解题的关键；是解题的关键； 作光路图时尽量与作光路图时尽量与实际相符实际相符，这样更有利于问题的分析，这样更有利于问题的分析【例例2】如图所示如图所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面是一直角梯形棱镜的横截面,位于位于截面所在平面内的一束光线由截面所在平面内的一束光线由O点垂直点垂直AD边射入。已知棱镜边射入。已知棱镜的折射率的折射率n= ,AB=BC=8 cm,OA=2 cm,OAB=60。(1)求光线第一次射出棱镜时求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向。出射光线的方向。 (2)第一次的出射点距第一次

7、的出射点距Ccm。60 60 30 60 60 变式题组2.一束由红、紫两色光组成的复色光一束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是镜折射分离成两束单色光的是()B3.如图如图,半圆形玻璃砖置于光屏半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半的左下方。一束白光沿半径方向从径方向从A点射入玻璃砖点射入玻璃砖,在在O点发生反射和折射点发生反射和折射,折射光在折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由光屏上呈现七色光带。若入射点由A向向B缓慢移动缓慢移动,并保持并保持

8、白光沿半径方向入射到白光沿半径方向入射到O点点,观察到各色光在光屏上陆续消观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前失。在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是最先消失的光分别是() A.减弱减弱,紫光紫光B.减弱减弱,红光红光 C.增强增强,紫光紫光D.增强增强,红光红光CB复色光折射复色光折射-分束现象分束现象7.如图如图,三棱镜的横截面为直角三角形三棱镜的横截面为直角三角形ABC,A=30,AC平行平行于光屏于光屏MN,与光屏的距离为与光屏的距离为L。棱镜对红光的折射率为。棱镜对红光的折射率为n1,对紫对紫光的折射率为光的折射率

9、为n2。一束很细的白光由棱镜的侧面。一束很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入垂直射入,直接到达直接到达AC面并射出。画出光路示意图面并射出。画出光路示意图,并标出红光和紫光射并标出红光和紫光射在光屏上的位置在光屏上的位置;求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离。求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离。作图体会端面入射光的方向作图体会端面入射光的方向8.图示为一光导纤维图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝可简化为一长玻璃丝)的示意图的示意图,玻璃丝长为玻璃丝长为L,折射率为折射率为n,AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为代表端面。已知光在真空中的传播速度为c。 (1)为使光线能从玻璃丝的为使光线能

10、从玻璃丝的AB端面传播到另一端面端面传播到另一端面,求光线在端求光线在端面面AB上的入射角应满足的条件。上的入射角应满足的条件。(2)求光线从玻璃丝的求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。端面传播到另一端面所需的最长时间。水对空气的折射率为水对空气的折射率为4/3，在水面下放一个可以在竖直，在水面下放一个可以在竖直方向上下移动的点光源，则在水平上可看到一个面积变方向上下移动的点光源，则在水平上可看到一个面积变化的圆形光斑，若看到光斑的面积正大扩大，那么化的圆形光斑，若看到光斑的面积正大扩大，那么( )A光源正在下沉光源正在下沉 B光源正在上浮光源正在上浮C光源不动光源不动 D条件不足无法确定条件不足无法确定A水面光斑和水下视场角水面光斑和水下视场角在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97的倒的倒立圆锥里，这是因为立圆锥里，这是因为()A水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中B水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于水面上远处的景物反射