最新高考高中物理光学复习《光的折射全反射色散》专课件

第二节光的折射全反射色散第二节光的折射全反射色散基础知识梳理一、光的折射与折射率1．光的折射光从

进入

时，传播方向发生改变的现象称为光的折射现象．一种介质另一种介质基础知识梳理一、光的折射与折射率一种介质另一种介质基础知识梳理2．光的折射定律折射光线与入射光线、法线处在；折射光线和入射光线分别位于

的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成

．同一平面内法线正比基础知识梳理2．光的折射定律同一平面内法线正比基础知识梳理3．折射率(1)定义：光从真空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．基础知识梳理3．折射率基础知识梳理(3)物理意义折射率是表示光线从一种介质进入另一种介质时，发生

程度的物理量，与入射角i及折射角γ大小

关．偏折无基础知识梳理(3)物理意义偏折无基础知识梳理

(4)折射率和光速的关系折射率和光在介质中传播的速度有关，式中c＝

m/s，n为介质的折射率，总大于1，故光在介质中的传播速度必

真空中的光速．(5)在光的折射现象中，光路是

的．3.0×108小于可逆基础知识梳理(4)折射率和光速的关系3.0×基础知识梳理二、全反射1．光密介质与光疏介质介质项目光密介质光疏介质折射率大小光速小大相对性若n甲＞n乙，则甲是

介质

若n甲＜n乙，则甲是

介质光密光疏基础知识梳理二、全反射介质项目光密介质光疏介质折射率大基础知识梳理2.全反射现象：光从光密介质入射到

介质的分界面上时，光

反射回

介质的现象．3．临界角：折射角等于90°时的入射角光疏全部光密基础知识梳理2.全反射现象：光从光密介质入射到基础知识梳理4．发生全反射的条件(1)光由

介质射向

介质．(2)入射角

临界角．5.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，如图14－2－1所示．光密光疏≥基础知识梳理4．发生全反射的条件光密光疏≥基础知识梳理图14－2－1基础知识梳理图14－2－1基础知识梳理三、棱镜1．棱镜对光线的作用让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，经过两次折射而从另一侧面射出时，将向棱镜的

方向偏折．如图14－2－2所示．底面基础知识梳理三、棱镜底面基础知识梳理图14－2－2基础知识梳理图14－2－2基础知识梳理(1)两次折射后，后来的传播方向和原来传播方向间的夹角θ即为偏折角．(2)在入射角相同的情况下，偏折角度θ跟棱镜材料的折射率有关，折射率越

，偏折角越

．大大基础知识梳理(1)两次折射后，后来的传播方向和原来传播方向间基础知识梳理(3)光线通过三棱镜后向底面偏折，通过三棱镜看物体，看到的是物体的虚像，向棱镜的

方向偏移，如图14－2－3所示．顶角基础知识梳理(3)光线通过三棱镜后向底面偏折，通过三棱镜看物基础知识梳理图14－2－3基础知识梳理图14－2－3基础知识梳理2．全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜，它在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向，如图14－2－4所示，其能量损失更小，效果更好．基础知识梳理2．全反射棱镜基础知识梳理图14－2－4基础知识梳理图14－2－4基础知识梳理(1)如图甲所示，光线垂直AB面射入，光线在AC面发生全反射，光线方向改变了90°.(2)如图乙所示，光线垂直AC面射入，光线在AB、BC面发生全反射，光线方向改变了180°.基础知识梳理(1)如图甲所示，光线垂直AB面射入，光线在AC基础知识梳理(3)如图丙所示，光线平行AC面射入，光线在AC面发生全反射，射出后方向不变，发生侧移．基础知识梳理(3)如图丙所示，光线平行AC面射入，光线在AC基础知识梳理3.光的色散(1)定义：白光通过三棱镜后，在光屏上形成一条彩色光带——光谱，这就是光的色散，如图14－2－5所示，光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光．基础知识梳理3.光的色散基础知识梳理图14－2－5基础知识梳理图14－2－5基础知识梳理(2)光的色散现象说明白光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种单色光组成．(3)光的色散现象表明，各种色光通过棱镜红光偏折最小，紫光偏折最大．(4)同一种介质对不同色光的折射率n不同，对红光的折射率

，对紫光的折射率

．最小最大基础知识梳理(2)光的色散现象说明白光是复色光，是由红、橙、基础知识梳理的光速

，紫光的光速

，但各种颜色的光在真空中光速都是3.0×108m/s.红光发生全反射的临界角

，紫光的临界角

．最大最小最小最大基础知识梳理的光速，紫光的光速一、对折射率的理解1．折射率是用光线从真空斜射入介质，入射角正弦与折射角正弦之比定义的，由于光路可逆，入射角、折射角随光路可逆而“换位”．因此，在应用时折射率可记忆为的夹角，介质角为介质中光线与法线的夹角)课堂互动讲练一、对折射率的理解课堂互动讲练课堂互动讲练2．折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中3．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与折射光的频率有关，同一种介质，对频率大的光折射率大，对频率小的光折射率小．4．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变．课堂互动讲练2．折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反1．如图14－2－6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(

)课堂互动讲练即时应用1．如图14－2－6所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一课堂互动讲练A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光图14－2－6课堂互动讲练A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光图14－2－6课堂互动讲练解析：选B.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，是红光．故B正确．课堂互动讲练解析：选B.由图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角课堂互动讲练二、光的折射、全反射的理解和应用1．全反射现象的理解(1)光线射向两种介质的界面上，会同时发生光的反射和折射．(2)若光从光密介质射入光疏介质，折射角就大于入射角．课堂互动讲练二、光的折射、全反射的理解和应用课堂互动讲练(3)当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光线了，这时的入射角为临界角C，当入射角θ1大于等于临界角C时，折射光线消失，发生全反射现象(如图14－2－7)．课堂互动讲练(3)当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射课堂互动讲练图14－2－7课堂互动讲练图14－2－7课堂互动讲练2.光的折射和全反射综合问题(1)首先要根据折射或全反射画出光路图．(2)对不同的介质界面要具体问题具体分析，如平行玻璃砖、圆形玻璃砖、三棱镜等．(3)作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线．(4)要注意利用光路的可逆性、对称性，寻找三角形全等、相似等几何关系．课堂互动讲练2.光的折射和全反射综合问题课堂互动讲练1．作出光路图，要注意找出符合边界条件或恰好发生全反射的光线．2．注意折射和全反射在日常生活和科学技术中的应用，如光纤通信问题．特别提醒课堂互动讲练1．作出光路图，要注意找出符合边界条件或恰好发生如图14－2－8所示，直角玻璃棱镜中∠A＝70°，入射光线垂直于AC面，求光线从棱镜第一次射入空气时的折射角，并作出课堂互动讲练即时应用如图14－2－8所示，直角玻璃棱镜中∠A＝70°，入射光线垂图14－2－8图14－2－8课堂互动讲练解析：光从玻璃射入空气的临界角为45°.作光路图如图所示，第一次射到AB面上时，入射角∠1＝70°，发生全反射，再射到BC面上，这时入射角课堂互动讲练解析：光从玻璃射入空气的临界角为45°.作光路图课堂互动讲练∠2=50°，大于临界角，发生全反射．再射到AB面上时，入射角∠3=30°，发生折射，根据=，可知折射角∠4=45°.答案：见解析课堂互动讲练∠2=50°，大于临界角，发生全反射．再射到AB课堂互动讲练三、平行玻璃砖与三棱镜比较课堂互动讲练三、平行玻璃砖与三棱镜比较课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练在运用光的折射定律作光路图和解决实际问题时，必须注意是否发生全反射，若不发生全反射，要同时考虑反射和折射，若发生了全反射，则不能画折射光线．特别提醒课堂互动讲练在运用光的折射定律作光路图和解决实际问题时，必须(2009年高考浙江卷)如图14－2－9所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则(

)课堂互动讲练即时应用(2009年高考浙江卷)如图14－2－9所示，有一束平行于等课堂互动讲练A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行图14－2－9课堂互动讲练A．该棱镜的折射率为图14－2－9课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练高频考点例析题型一折射定律的应用例1高频考点例析题型一折射定律的应用例1高频考点例析图14－2－10高频考点例析图14－2－10高频考点例析【解析】

设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图14－2－11中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB＝α高频考点例析【解析】高频考点例析图14－2－11高频考点例析图14－2－11高频考点例析设光线在C点的折射角为β，由折射定律得【答案】

60°高频考点例析设光线在C点的折射角为β，由折射定律得【答案】高频考点例析【方法技巧】正确规范地作出光路图是解决几何光学问题的关键和前提，根据光路图找出入射角和折射角，利用题目所给信息确定入射角和折射角的正弦值．高频考点例析【方法技巧】正确规范地作出光路图是解决几何光学高频考点例析题型二光的折射、全反射现象的综合分析例2(2009年高考宁夏卷)图14－2－12一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n45°的入射角从AC边上的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置．(不考虑光线沿原路返回的情况)高频考点例析题型二光的折射、全反射现象的综合分析例2(20高频考点例析图14－2－12高频考点例析图14－2－12高频考点例析【解析】设入射角为i，折射角为r，由折射定律得由已知条件及①式得r＝30°②如果入射光线在法线的右侧，光路图如图14－2－13所示．设出射点为F，由几何关系可得高频考点例析【解析】高频考点例析图14－2－13高频考点例析图14－2－13高频考点例析如果入射光线在法线的左侧，光路图如图14－2－14所示．设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°④设全反射的临界角为C，则高频考点例析如果入射光线在法线的左侧，光路图如图14－2－1高频考点例析图14－2－14高频考点例析图14－2－14高频考点例析由⑤和已知条件得C＝45°⑥因此，光在D点全反射．设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°BD＝a－2AF⑦BE＝DBsin30°⑧联立③⑦⑧式得【答案】见解析高频考点例析由⑤和已知条件得【答案】见解析高频考点例析【规律总结】分析全反射和临界角问题时，一定认清全反射发生的条件及有些问题的临界光线．高频考点例析【规律总结】分析全反射和临界角问题时，一定认清abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图14－2－15所示．一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)，则：高频考点例析题型三光的全反射和色散问题例3abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图14－高频考点例析(1)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则哪种色光首先射出？(2)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，哪种色光首先射出ab面？图14－2－15高频考点例析(1)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如高频考点例析【解析】

(1)白光垂直入射ac面后直射到ab面，入射角为45°，发生全反射说明棱镜的临界角C≤45°，这是对从红光到紫光的所有色光说的．当入射光顺时针偏转时，在ac面上发生色散，不同色光折射不同，红光偏折小，紫光偏折大，如图14－2－16所示，射到ab高频考点例析【解析】高频考点例析图14－2－16高频考点例析图14－2－16高频考点例析面上时红光入射角小，紫光入射角大，但它们都小于45°.另一方面，棱镜对红光的临界角比紫光的临界角大．因此，入射光顺时针逐渐偏转时，在ab面上红光的入射角将首先小于临界角而射出ab面．(2)如果入射光逆时针偏转，则经ab面上的红光、紫光的入射角都大于45°，都发生全反射而不可能从ab面射出．【答案】

(1)红光(2)都不能射出ab面高频考点例析面上时红光入射角小，紫光入射角大，但它们都小于4高频考点例析【规律总结】

(1)七种色光发生折射时，紫光偏折最大，红光偏折最小；(2)发生全反射时紫光的临界角最小，红光的临界角最大．高频考点例析【规律总结】(1)七种色光发生折射时，紫光偏折饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国66饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国67饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国68饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国69饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国70饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国71饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国72饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国73饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国74饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国75第二节光的折射全反射色散第二节光的折射全反射色散基础知识梳理一、光的折射与折射率1．光的折射光从

进入

时，传播方向发生改变的现象称为光的折射现象．一种介质另一种介质基础知识梳理一、光的折射与折射率一种介质另一种介质基础知识梳理2．光的折射定律折射光线与入射光线、法线处在；折射光线和入射光线分别位于

的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成

．同一平面内法线正比基础知识梳理2．光的折射定律同一平面内法线正比基础知识梳理3．折射率(1)定义：光从真空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．基础知识梳理3．折射率基础知识梳理(3)物理意义折射率是表示光线从一种介质进入另一种介质时，发生

程度的物理量，与入射角i及折射角γ大小

关．偏折无基础知识梳理(3)物理意义偏折无基础知识梳理

(4)折射率和光速的关系折射率和光在介质中传播的速度有关，式中c＝

m/s，n为介质的折射率，总大于1，故光在介质中的传播速度必

真空中的光速．(5)在光的折射现象中，光路是

的．3.0×108小于可逆基础知识梳理(4)折射率和光速的关系3.0×基础知识梳理二、全反射1．光密介质与光疏介质介质项目光密介质光疏介质折射率大小光速小大相对性若n甲＞n乙，则甲是

介质

若n甲＜n乙，则甲是

介质光密光疏基础知识梳理二、全反射介质项目光密介质光疏介质折射率大基础知识梳理2.全反射现象：光从光密介质入射到

介质的分界面上时，光

反射回

介质的现象．3．临界角：折射角等于90°时的入射角光疏全部光密基础知识梳理2.全反射现象：光从光密介质入射到基础知识梳理4．发生全反射的条件(1)光由

介质射向

介质．(2)入射角

临界角．5.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，如图14－2－1所示．光密光疏≥基础知识梳理4．发生全反射的条件光密光疏≥基础知识梳理图14－2－1基础知识梳理图14－2－1基础知识梳理三、棱镜1．棱镜对光线的作用让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，经过两次折射而从另一侧面射出时，将向棱镜的

方向偏折．如图14－2－2所示．底面基础知识梳理三、棱镜底面基础知识梳理图14－2－2基础知识梳理图14－2－2基础知识梳理(1)两次折射后，后来的传播方向和原来传播方向间的夹角θ即为偏折角．(2)在入射角相同的情况下，偏折角度θ跟棱镜材料的折射率有关，折射率越

，偏折角越

．大大基础知识梳理(1)两次折射后，后来的传播方向和原来传播方向间基础知识梳理(3)光线通过三棱镜后向底面偏折，通过三棱镜看物体，看到的是物体的虚像，向棱镜的

方向偏移，如图14－2－3所示．顶角基础知识梳理(3)光线通过三棱镜后向底面偏折，通过三棱镜看物基础知识梳理图14－2－3基础知识梳理图14－2－3基础知识梳理2．全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜，它在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向，如图14－2－4所示，其能量损失更小，效果更好．基础知识梳理2．全反射棱镜基础知识梳理图14－2－4基础知识梳理图14－2－4基础知识梳理(1)如图甲所示，光线垂直AB面射入，光线在AC面发生全反射，光线方向改变了90°.(2)如图乙所示，光线垂直AC面射入，光线在AB、BC面发生全反射，光线方向改变了180°.基础知识梳理(1)如图甲所示，光线垂直AB面射入，光线在AC基础知识梳理(3)如图丙所示，光线平行AC面射入，光线在AC面发生全反射，射出后方向不变，发生侧移．基础知识梳理(3)如图丙所示，光线平行AC面射入，光线在AC基础知识梳理3.光的色散(1)定义：白光通过三棱镜后，在光屏上形成一条彩色光带——光谱，这就是光的色散，如图14－2－5所示，光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光．基础知识梳理3.光的色散基础知识梳理图14－2－5基础知识梳理图14－2－5基础知识梳理(2)光的色散现象说明白光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种单色光组成．(3)光的色散现象表明，各种色光通过棱镜红光偏折最小，紫光偏折最大．(4)同一种介质对不同色光的折射率n不同，对红光的折射率

，对紫光的折射率

．最小最大基础知识梳理(2)光的色散现象说明白光是复色光，是由红、橙、基础知识梳理的光速

，紫光的光速

，但各种颜色的光在真空中光速都是3.0×108m/s.红光发生全反射的临界角

，紫光的临界角

．最大最小最小最大基础知识梳理的光速，紫光的光速一、对折射率的理解1．折射率是用光线从真空斜射入介质，入射角正弦与折射角正弦之比定义的，由于光路可逆，入射角、折射角随光路可逆而“换位”．因此，在应用时折射率可记忆为的夹角，介质角为介质中光线与法线的夹角)课堂互动讲练一、对折射率的理解课堂互动讲练课堂互动讲练2．折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中3．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与折射光的频率有关，同一种介质，对频率大的光折射率大，对频率小的光折射率小．4．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变．课堂互动讲练2．折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反1．如图14－2－6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(

)课堂互动讲练即时应用1．如图14－2－6所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一课堂互动讲练A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光图14－2－6课堂互动讲练A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光图14－2－6课堂互动讲练解析：选B.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，是红光．故B正确．课堂互动讲练解析：选B.由图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角课堂互动讲练二、光的折射、全反射的理解和应用1．全反射现象的理解(1)光线射向两种介质的界面上，会同时发生光的反射和折射．(2)若光从光密介质射入光疏介质，折射角就大于入射角．课堂互动讲练二、光的折射、全反射的理解和应用课堂互动讲练(3)当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光线了，这时的入射角为临界角C，当入射角θ1大于等于临界角C时，折射光线消失，发生全反射现象(如图14－2－7)．课堂互动讲练(3)当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射课堂互动讲练图14－2－7课堂互动讲练图14－2－7课堂互动讲练2.光的折射和全反射综合问题(1)首先要根据折射或全反射画出光路图．(2)对不同的介质界面要具体问题具体分析，如平行玻璃砖、圆形玻璃砖、三棱镜等．(3)作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线．(4)要注意利用光路的可逆性、对称性，寻找三角形全等、相似等几何关系．课堂互动讲练2.光的折射和全反射综合问题课堂互动讲练1．作出光路图，要注意找出符合边界条件或恰好发生全反射的光线．2．注意折射和全反射在日常生活和科学技术中的应用，如光纤通信问题．特别提醒课堂互动讲练1．作出光路图，要注意找出符合边界条件或恰好发生如图14－2－8所示，直角玻璃棱镜中∠A＝70°，入射光线垂直于AC面，求光线从棱镜第一次射入空气时的折射角，并作出课堂互动讲练即时应用如图14－2－8所示，直角玻璃棱镜中∠A＝70°，入射光线垂图14－2－8图14－2－8课堂互动讲练解析：光从玻璃射入空气的临界角为45°.作光路图如图所示，第一次射到AB面上时，入射角∠1＝70°，发生全反射，再射到BC面上，这时入射角课堂互动讲练解析：光从玻璃射入空气的临界角为45°.作光路图课堂互动讲练∠2=50°，大于临界角，发生全反射．再射到AB面上时，入射角∠3=30°，发生折射，根据=，可知折射角∠4=45°.答案：见解析课堂互动讲练∠2=50°，大于临界角，发生全反射．再射到AB课堂互动讲练三、平行玻璃砖与三棱镜比较课堂互动讲练三、平行玻璃砖与三棱镜比较课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练在运用光的折射定律作光路图和解决实际问题时，必须注意是否发生全反射，若不发生全反射，要同时考虑反射和折射，若发生了全反射，则不能画折射光线．特别提醒课堂互动讲练在运用光的折射定律作光路图和解决实际问题时，必须(2009年高考浙江卷)如图14－2－9所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则(

)课堂互动讲练即时应用(2009年高考浙江卷)如图14－2－9所示，有一束平行于等课堂互动讲练A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行图14－2－9课堂互动讲练A．该棱镜的折射率为图14－2－9课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练课堂互动讲练高频考点例析题型一折射定律的应用例1高频考点例析题型一折射定律的应用例1高频考点例析图14－2－10高频考点例析图14－2－10高频考点例析【解析】

设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图14－2－11中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB＝α高频考点例析【解析】高频考点例析图14－2－11高频考点例析图14－2－11高频考点例析设光线在C点的折射角为β，由折射定律得【答案】

60°高频考点例析设光线在C点的折射角为β，由折射定律得【答案】高频考点例析【方法技巧】正确规范地作出光路图是解决几何光学问题的关键和前提，根据光路图找出入射角和折射角，利用题目所给信息确定入射角和折射角的正弦值．高频考点例析【方法技巧】正确规范地作出光路图是解决几何光学高频考点例析题型二光的折射、全反射现象的综合分析例2(2009年高考宁夏卷)图14－2－12一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n45°的入射角从AC边上的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置．(不考虑光线沿原路返回的情况)高频考点例析题型二光的折射、全反射现象的综合分析例2(20高频考点例析图14－2－12高频考点例析图14－2－12高频考点例析【解析】设入射角为i，折射角为r，由折射定律得由已知条件及①式得r＝30°②如果入射光线在法线的右侧，光路图如图14－2－13所示．设出射点为F，由几何关系可得高频考点例析【解析】高频考点例析图14－2－13高频考点例析图14－2－13高频考点例析如果入射光线在法线的左侧，光路图如图14－2－14所示．设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°④设全反射的临界角为C，则高频考点例析如果入射光线在法线的左侧，光路图如图14－2－1高频考点例析图14－2－14高频考点例析图14－2－14高频考点例析由⑤和已知条件得C＝45°⑥因此，光在D点全反射．设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°BD＝a－2AF⑦BE＝DBsin30°⑧联立③⑦⑧式得【答案】见解析高频考点例析由⑤和已知条件得【答案】见解析高频考点例析【规律总结】分析全反射和临界角问题时，一定认清全反射发生的条件及有些问题的临界光线．高频考点例析【规律总结】分析全反射和临界角问题时，一定认清abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图14－2－15所示．一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)，则：高频考点例析题型三光的全反射和色散问题例3abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图14－高频考点例析(1)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则哪种色光首先射出？(2)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，哪种色光首先射出ab面？图14－2－15高频考点例析(1)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如高频考点例析【解析】

(1)白光垂直入射ac面后直射到ab面，入射角为45°，发生全反射说明棱镜的临界角C≤45°，这是对从红光到紫光的所有色光说的．当入射光顺时针偏转时，在ac面上发生色散，不同色光折射不同，红光偏折小，紫光偏折大，如图14－2－16所示，射到ab高频考点例析【解析】高频考点例析图14－2－16高频考点例析图14－2－16高频考点例析面上时红光入射角小，紫光入射角大，但它们都小于45°.另一方面，棱镜对红光的临界角比紫光的临界角大．因此，入射光顺时针逐渐偏转时，在ab面上红光的入射角将首先小于临界角而射出ab面．(2)如果入射光逆时针偏转，则经ab面上的红光、紫光的入射角都大于45°，都发生全反射而不可能从ab面射出．【答案】

(1)红光(2)都不能射出ab面高频考点例析面上时红光入射角小，紫光入射角大，但它们都小于4高频考点例析【规律总结】

(1)七种色光发生折射时，紫光偏折最大，红光偏折最小；(2)发生全反射时紫光的临界角最小，红光的临界角最大．高频考点例析【规律总结】(1)七种色光发生折射时，紫光偏折饭卡打开巴士风格反对广泛的的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个