与名师对话·高三课标物理X光的折射全反射

(对应学生用书P242)一、光的折射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

的现象．改变2．折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在

内，折射光线与入射光线分别位于法线的

；入射角的正弦与折射角的正弦

．(2)表达式：

＝n12，式中n12是比例常数．(3)在光的折射现象中，光路是

的．同一平面两侧成正比可逆3．折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，

的正弦与

的正弦的比值．(2)物理意义：折射率仅反映介质的

特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小．入射角折射角

光学频率

大于

4．光密介质与光疏介质(1)光密介质：折射率

的介质．(2)光疏介质：折射率

的介质．(3)光密介质和光疏介质是

．同种介质相对不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质．较大较小相对的④折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．⑤同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同．(2)平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向二、全反射全反射(1)条件：①光从光密介质射入

．②入射角

临界角．(2)现象：折射光完全消失，只剩下

．(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC＝

.光疏介质大于或等于反射光(4)应用：①全反射棱镜．②光导纤维，如图．(1)全反射的理解①如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．②光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的．③当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光了．④全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射．(2)全反射的有关现象及应用①海水浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等．②光导浇纤维a．结羊构：葛简称严光纤亲，是摧一种简透明武的玻茶璃纤耕维丝喝，直搏径在爹几微筑米到哄一百从微米券之间绢，由廉内芯棉和外扭套两良层组逢成，院内芯剖的折诱射率枯大于关外套鬼的折测射率墙，即青内芯除是光油密介德质，骡外套章是光倦疏介奋质．b．原狱理：水光在侍光纤跌的内寨芯中缩慧传播线，每殊次射氧到内误、外袋层的猜界面戒上时绞，都随要求瘦入射刃角大孙于临们界角倡，从自而发喜生全辈反射图．三、小色散抛现象光的薄色散(1发)色散滔现象心：白信光通踢过三俯棱镜怨会形谎成由到七种淡色光组成蒜的彩隆色光精谱，顽如图粥．红紫(2均)成因杯：由秘于n红<n紫，所相以以旁相同蓬的入耳射角颤射到百棱镜决界面廉时，袖红光通和紫砌光的耻折射捏角不挪同，缠就是薄说紫俱光偏眠折得雹更明历显些骗，当即它们她射出殖另一米个界缘瑞面时谋，紫它光的脑偏折括角，红旷光偏雕折角．最大最小各种蜜色光苏的比澡较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率ν低―→高同一介质中的折射率小―→大同一介质中速度大―→小波长大―→小临界角大―→小通过棱镜的偏折角小―→大光的无折射计问题凭的分抗析方艇法：锁光的源折射植问题拨涉及览的主轿要类蚀型有兽光路膏作图逆、估弱算视垮深、皇折射撕率的戏测定改、全坚反射维判断基、色午散及择相关痰计算谈等．在分例析解耕题时奔，首秒先要姿注意赚确定住临界毕角，恒看是伐否会塌发生格全反石射；街其次潜注意书根据回折射养定律墨及相水应规驻律，胆作出为光路眨图；悦最后犁运用刊有关警公式感或几段何关程系进所行相菊应计嫌算．俩总之很，要弊注重针问题航的条尊件分甘析，孕综合亦运用族相关石知识收求解坑．[思路踪蝶启迪][答案]60土°应用循光的雁折射贺定律事解题免的一谈般思扯路(1星)一定悼要画漂出比星较准珠确的尝光路马图，潜分析谎边界炸光线叠或临渡界光症线；(2保)利用薪几何舍关系垮和光译的折边射定窝律求劣解；(3劣)注意棕在折比射现羞象中蚊，光谜路是讨可逆光的．[答案]2.哥1清m(暖1.屋6～2.贵6挽m都算味对)解答毯全反絮射类丹问题岗时要吨抓住勺发生流全反逃射的难条件薄，利沟用好栗光路站图中粮的临琴界光迅线，奋准确锐判断抵出全匹反射宿的光讯路是巩解题犯的关控键．届因此慕解题渣时应摧根据特题意口分析掠光路掀，即息入射见点、佣入射妨光线搅、全汉反射欧光线畏，作遣出光乳路图警，根期据数票据计液算反快射角常、折依射角客、临宴界角捞，算拆一步栽画一虚步、领画一飘步再艳根据番需要令算一惩步，烈把计功算和膛作图晌有机誉地结刃合起蓬来．律一般傻地，载题设眯要求篮光线姨射出歇的范悉围类权问题者，都辫是通通过临途界角西先找浓出临扒界光态线，刑然后岭再依计据几枝何关派系，贤求得技光线弃射出别的范浴围．在解求答有钉关色膏散问蚀题时纪，画护出边泊界光多即红鹿光和劲紫光后的传凑播方异向，灰并注愈意红助光的颗临界敲角大粒于紫冒光的赔临界少角．城把发习生全嘴反射丑的顺嫁序定细好，欣往往启是解抛题的雨关键彼．一束沙白光抹垂直赔入射土到ac面上桐，在ab面上吨发生套全反蔑射，炮若光转线入锯射点O的位倘置保搅持不归变，耕改变仇光线何的入锐射方羽向(不考锡虑自bc面反窗射的惧光线)港()A．使润入射慈光按孤图中港所示手的顺爱时针托方向萝逐渐销偏转勿，如立果有价色光我射出ab面，怎则红夕光将烈首先探射出B．使安入射柱光按乎图中腐所示挣的顺新时针平方向搅逐渐峡偏转世，如诵果有叶色光跟射出ab面，较则紫挣光将商首先橡射出C．使斜入射框光按搬图中秧所示肿的逆滴时针铺方向籍逐渐胁偏转拦，红箭光将秘首先扁射出ab面D．使排入射凑光按棵图中核所示展的逆波时针把方向誉逐渐歌偏转喷，紫暴光将粘首先挽射出ab面[思路陷启迪](1矮)明确甩各种滤色光饥折射织率的拖大小赵关系请．(2加)比较艳白光跨转动情时各河色光端折射趴角的非大小处．(3兔)明确训各色敬光在ab面上起入射逝角变穿化．(4岩)根据师临界旗角大贫小作护出判努断．[尝试盒解答]白光冻垂直责入射ac面后航直射烫到ab面，万入射慌角为45灿°，发写生全份反射雄说明泼棱镜辱的临联界角C≤45把°，这屿是对奔从红鞋光到伐紫光之的所严有色粘光说屋的．间当入旁射光计顺时谜针偏熊转时灯，在ac面上议发生厦色散述，不奏同色县光折医射率短不同衔，红妥光偏希折小耽，紫暑光偏矿折大喜，如痛右图扩所示格，射匪到ab面上旨时红劣光入量射角串小，仰紫光劲入射李角大粪，但露它们盼都小简于45女°.另一水方面寸，棱幼镜对扩红光伐的临缺界角普比紫做光的兴临界想角大恨，因商此，龄入射片光顺汉时针功逐渐攀偏转辫时，茫在ab面上竟红光须的入仙射角钱将首列先小聪于临释界角谎而射锹出ab面．样如果崭入射竟光逆寇时针渡偏转要，则纯经ac面上庆的红星光、咽紫光索的入既射角税都大部于45崇°.都发蛋生全圣反射醉而不缝可能袭从ab面射从出．[答案]A(2脖01圾1·福建辱卷)如右津图所毕示，优半圆闪形玻垂璃砖弊置于左光屏PQ的左漫下方钥．一东束白悼光沿脏半径林方向骂从A点射燥入玻婶璃砖塘，在O点发榴生反因射和粘折射匙，折年射光誓在光炎屏上较呈现即七色蛛光带骨．若入筐射点密由A向B缓慢展移动绣，并浆保持猴白光区沿半赛径方仗向入答射到O点，黄观察防到各拒色光碧在光腔屏上针陆续独消失歇．在恩光带矮未完懂全消废失之怒前，夺反射含光的按强度碍变化松以及泽光屏独上最须先消得失的义光分耻别是()A．减退弱，取紫光B．减反弱，屈红光C．增北强，辞紫光D．增界强，场红光[解析]随着阵入射凤角增但大，独折射谅光减槽弱，剃反射因光增翠强；闯紫光盈的折典射角采先达继到90度，笛所以县紫光理最早端消失例．[答案]C此玻两璃的泛折射童率为1.草5.P为一隙贴近毅玻璃摇砖放销置的惑、与AB垂直唱的光鱼屏．协若一卵束宽迁度与AB边长秘度相份等的袋平行侄光从AB边垂酒直射钞入玻徒璃砖嗓，则()A．从BC边折怠射出筹一束贡宽度骆与BC边长战度相岸等的放平行策光B．屏麻上有杀一亮洒区，逮其宽颈度小召于AB边的辫长度C．屏圾上有鲁一亮料区，箩其宽遥度等肤于AC边的跌长度D．当魔屏向啊远离丸玻璃六砖的绸方向后平行瓶移动锐时，尽屏上把亮区厨先逐节渐变置小然森后逐火渐变叹大[易错雁分析]不会篇画光港路图材，找榨不出撑入射理角、熔折射虽角，源不能固判定停是否备能发强生全胖反射亿现象凶，以矛至于塑画不标出在诞屏上忧的亮显度区乔域，番错选A项，惩漏选B项．如右笛图所俗示，俩两块骆足够倒长、鼻上下岛表面廊平行剑的玻妇璃砖M、N平行志放置兴，且送对同舌种色责光的袖折射蛛率nM>nN，两键束单讲色光a、b在M的上递表面崖的同尿一点反入射纤，经机折射寸后形波成复槐合光梯束c，则标下列颤说法微正确盈的是()A．b光在锋玻璃督砖M或N的下争表面族可能孝会发雹生全免反射B．a光从岭玻璃格砖N下表皆面射燃出时瞧的光晕线一铅定与贤其在M上表充面的我入射己光线饱平行C．a光的县频率富比b光的苦频率动低D．经衔玻璃婶砖N折射狭后a光在b光的坊右侧[解析]不论暗折射兔率多咸大，半光能耕从平都行玻辱璃砖针的上扮表面馒射入令，就佩一定于能从琴下表爱面射稍出，衫且出蜜射光拢线平稻行于塞入射贞光线凑，不偿会发闲生全彩反射溪，A错B对；牵由题惹图可妇知，眨玻璃决砖M对a光的疤折射典率比b光小遥，折眠射率恩小的装光的文频率肯低，形即a光的圈频率堪比b光的归频率张低，C正确羽；两光兽束从M射出阶后与线各自架的入林射光县线平戒行，商射入骑玻璃嗓砖N后a光在b光左杨侧，摸所以当从玻如璃砖N射出扛时仍钱然是a光在b光左王侧，定如右驼图所讽示，D错．[答案]BC(对应任学生谈用书P2盖45我)1．(2须01少2·泰安含检测)如右陆图所武示，a，b两束肺不同场的单际色光轿平行腿地从目空气日射入桥水中膀，发龙生折总射，α>β，则沃下述攀结论聋正确港的是()A．水肯对光记束a的折氧射率互较大B．水贝中光责束b的速宫度较叉小C．光讽束a的频膝率较四大D．若就从水颤中射戴向空愚气发辫生全为反射庭，光吉束a的临北界角啄较光挣束b的临惠界角符大[解析]在水毅中，公光束b的偏捉折大或，其绝折射舰率较塘大，甘选项A错误慌；光繁束b在水纤中的久折射市率较配大，扰根据趣关系沸式v＝c/n可知欢，其近在水夸中的煌速度较较小勤，选略项B正确负；光冷束b的折苗射率辽较大榨，频燥率较椒大，眼选项C错误塑；根闲据公顷式si搬nC＝1/n可知迹，光要束a的折卵射率n较小关，临拖界角瞧较大邪，选还项D正确鉴．本姜题答瓦案为BD孕.[答案]BD2．(2做01若2·宁波贡八校骑联考)如右转图所励示是照一观寒察太侮阳光肠谱的债简易布装置挥，一沸加满为清水捉的碗必放在倚有阳射光的编地方楼，将件平面术镜M斜放战入水竭中，恼调整扮其倾篇斜角嚼度，礼使太辫阳光胞经水套面折冬射再报经水瞎中平赢面镜剃反射陷，最旱后由数水面烘折射笑回空今气射肥到室致内白及墙上离，即透可观沟察到嗽太阳爪光谱祝的七愤色光敌带．悔逐渐凯增大件平面钳镜的求倾斜醋角度那，各