人民教育出版版选修23第1章光的折射最新教案

1、第一单元 光的折射、全反射 高三物理 杨志轲考点聚焦：1. 光的折射定律2. 折射率3. 全反射、光导纤维考点辨析：1、 折射及折射定律1、折射定律（1）光的折射:光从一种介质照射到两种介质的_时， 一部分光进入另一种介质的现象（如右图）。（2） 折射定律：折射光线与入折射光线、法线处在_内， 折射光线与入折射光线分别位于_的两侧，_ 与折射角2的正弦成正比，即_=n12（3） 光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是 _的。2、折射率：（1）定义：光从_射入某种介质发生折射时，入射角1的_与折射角2的_之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用_表示。反映介质光学性质(折射光的本领大

2、小)的物理量。（2）定义：n= _。（3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的_不同，且都_光在真空中的传播速度；某种介质的折射率等于光在_的速度与光在_的速度之比，即n= _。二、全反射1、两种介质相比较，折射率_的介质叫做光疏介质，折射率_的介质叫做光密介质，光在光疏介质中的传播速度比在光密介质中的速度_，根据折射定律，光由光疏介质进入光密介质，折射角_入射角；光由光密介质进入光疏介质时，折射角_入射角。2、光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，_光线就会消失，只剩下_光线的现象叫全反射。刚好发生全反射，即折射角等于_时的_，用C表示。发生全反射的两个条件：光从_介质射入_介

3、质，入射角_临界角。临界角与折射率的关系：光由介质射入空气或真空时，公式_；介质的折射率_，发生全反射的临界角就越小，越_发生全反射。 3、全反射应用：A、全反射棱镜 截面为_三角形的棱镜为全反射棱镜，当光_于它的_一个界面射入后，都会在其内部发生_，与平面镜相比，它的_高，几乎达到100%，反射面不涂敷任何物质，反射时_小。B、光导纤维 光导纤维利用了_原理，直径从几微米到一百微米之间，由_和_两层组成，内芯的折射率比外套的_，光传播时在内芯与外套的界面上发生_。 三、光的色散现象（1）色散现象：一束白光通过三棱镜形成彩色光带的现象（2）色散的原因：是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同，

4、或者说是同一种介质对不同色光的折射率不同而引起的（3）各种色光的比较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率f低高同一介质折射率小大同一介质中速度大小真空中波长大小临界角大小透过棱镜的偏折角小大经典例题：例1、折射定律和折射率的应用 (2010·海南物理卷)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离(很小时sin ，cos 1) 例2、全反射和临界角的应用(1) 、光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的_现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光密介质射向_，且入射角等于或大于_ (2) 、(2010·新课标全国卷)如图所示，一个

5、三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射该棱镜材料的折射率为_(填入正确选项前的字母)A. B. C. D. 例3、色散问题及其应用(2010·重庆理综)如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出的部分的弧长为() A. R B. R C. R D. R考点疑惑：同学们，通过你们的自主复习，你还有哪些疑惑，请把它填

6、在下面的表格中疑惑点疑惑内容光的折射 全反射徐华杰【一】考点说明1光的折射定律、折射率2光的全反射、光导纤维【二】考点知识归纳光的折射1.定义：光线从一种介质进入另一种介质时， 发生改变的现象叫做光的折射现象.2.折射定律：（1)内容：折射光线与 、 处在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于 的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成 .（2）表达式： ，式中n是比例常数(3)光的折射现象中，光路是 的3.折射率：（1)内容：光从 射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率.简称折射率.（2）定义式： 不能说n与sin 1成正比、与sin 2成反比折射率由介质

7、本身的光学性质和光的频率决定不论是光从真空射入介质，还是由介质射入真空，1总是真空中的光线与法线间夹角，2总是介质中的光线与法线间的夹角 (3)计算公式： ，因v<c，任何介质的折射率总大于1. 两种介质相比较，折射率较大的介质叫做 介质，折射率较小的介质叫做 介质. 光的全反射1定义：光从 射向 ，同时发生折射和 当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时， 完全消失，只剩下 的现象 2.发生全反射的条件： （1）光线从 介质射向 介质. （2）入射角 临界角.3.临界角：折射角等于90°时的入射角.设光线从 射向 时的临界角为C，则 4.应用 （1）全反射棱镜

8、（2）光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外套的界面上发生全反射. 特别提醒 （1）光从真空射入介质时，临界角C又可以理解为最大折射角. （2）光从真空（或空气）射入介质时，在界面处既发生折射，又发生反射，而由介质射向真空（或空气）时， 有可能要发生全反射.【三】典例研析【例1】下列现象中,属于光的全反射现象的是 ( ) A肥皂泡上的彩色条纹B雨后天边出现彩虹C早晨东方天边出现红色朝霞D荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮【例2】下列叙述中正确的是 ( ) A.背对阳光看玻璃球觉得比较明亮,主要原因是光在球中发生全反射B.雨过天晴时,空中出现的彩虹是因

9、为阳光在水滴的表面上反射而形成的C.常看到倒扣在水中的玻璃杯显得很明亮的原因与水中上升的气泡很亮的原因是一样的D.以上判断均不正确【例3】如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d. 【例4】如图所示，用折射率n=2的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳.一束与OO平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为 的圆形遮光板的圆心过OO轴，并且垂直该轴放置.则球壳内部恰好没有光线射入，问： （1）临界光线射入球壳时的折射角2为多大？ （2）球壳的内径R为多少？【四】小结光的折射、全反射

10、是高考命题的重点和热点第一单元 光学一考点要求1光的折射定律2折射率3全反射光路图，光导纤维二考点辨析考点分析；本章考点较多，主要考查一基本概念，基本规律如光的折射，折射率，全反射，临界角。复习本章是应注意以下几方便；1重视知识的实际应用，认识实际生活中常见的光现象。2分析光学问题时，能能否作出光路图是解题的关键。1、 光的折射定律和折射率1折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象2折射定律(如图) (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比二、棱镜和玻璃砖对光路的作用1棱镜对光的偏折作用一般所说

11、的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折，虚像向顶角偏移。 2全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o（右图1）或180o（右图2）。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。3光的折射和色散 一束白光经过三棱镜折射后形式色散，构成红橙黄绿蓝靛紫的七条彩色光带，形成光谱。光谱的产生表明白光是由各种单色光组成的复色光，各种单色光的偏转角度不同。红紫 红 紫偏转角 小 大折射率n 小 大同介质速率v 大 小频率 小 大波长 大 小（4） 玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截

12、面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：射出光线和入射光线平行；各种色光在第一次入射后就发生色散；射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。(3) 典型例题abM【例7】 如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是A.n1<n2，a红光，b蓝光 B.n1<n2，a蓝光，b红光C.n1>n2，a红光，b蓝光 D.n1>n2，a蓝光，b红光 解：由图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，

13、是红光。【例8】 如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是 （ C ）A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射 12【例9】 透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足BA.折射率必须大于 B.折射率必须小于C.折射率可取大于1的任意值 D.无论折射率是