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、衔全反摧射全反勿射(1效)条件跃：①光从染光密妨介质决射入．②入射蚀角临界勿角．(2邀)现象笛：折分射光孕完全击消失锻，只伏剩下．(3磨)临界戴角：朱折射筋角等榨于90融°时的测入射兄角，秩用C表示塘，si苗nC＝.光疏判介质大于吃或等电于反射姻光(4炼)应用怕：①全反串射棱架镜．②光导助纤维传，如慌图．(1梢)全反番射的品理解①如果晶光线虑从光熟疏介诱质进留入光搅密介滋质，浇则无领论入铜射角歪多大港，都烛不会银发生虹全反键射现茎象．②光的陪全反否射现岗象遵谦循光先的反纽奉射定谊律，废光路旨是可葛逆的孟．③当光艘射到羞两种届介质吸的界仿面上丑时，挽往往称同时魂发生爽光的枯折射渗和反挡射现港象，锻但在衬全反狸射现朵象中港，只缩慧发生渔反射孙，不枝发生顿折射裹．当第折射雨角等廉于90域°时，沉实际非上就飘已经法没有奖折射狸光了辈．④全反伍射现悔象可绿以从蓝能量拖的角鄙度去瘦理解才：当将光由号光密剩介质免射向般光疏脏介质葛时，裂在入柜射角境逐渐坚增大监的过轨程中补，反斜射光鸽的能豪量逐良渐增茅强，怨折射兄光的抹能量饲逐渐努减弱同，当拍入射崇角等茄于临敢界角皱时，澡折射直光的米能量宪已经璃减弱盖为零急，这什时就享发生陪了全嚼反射畏．(2望)全反嫌射的纸有关汤现象享及应肌用①海水过浪花删呈白椅色、男玻璃(水)中气火泡看坦起来糖特别熊亮、吓沙漠搂蜃景余、夏塑天的叼柏油灭路面爽看起哭来“水淋健淋”的、戚海市沃蜃楼升、钻望石的乡丰夺目穴光彩宽、水渠下灯私照不考到整冻个水替面、咳全反汁射棱遵镜等坡．②光导限纤维a．结想构：童简称刚光纤箩，是恢一种需透明隐的玻革璃纤陕维丝藏，直庆径在抓几微两米到适一百吗微米阴之间沸，由丝式内芯鸦和外始套两称层组筛成，以内芯机的折困射率质大于湾外套幅的折裹射率食，即机内芯筝是光款密介疼质，储外套羊是光虎疏介妖质．b．原性理：取光在徐光纤砌的内询芯中些传播牌，每得次射养到内努、外春层的王界面绝上时姑，都冠要求嗓入射嫂角大爽于临幻玉界角季，从歇而发瓜生全绘反射抽．三、努色散示现象光的刻色散(1绕)色散上现象极：白情光通冲过三颜棱镜铁会形艘成由到七种抖色光组成丽的彩到色光比谱，苗如图打．红紫(2龙)成因穴：由先于n红<n紫，所水以以惜相同晃的入绣射角幅射到巴棱镜镜界面拖时，译红光像和紫毒光的尿折射侍角不蹦同，畜就是生说紫傍光偏柔折得绑更明室显些抚，当腿它们妖射出绸另一仗个界差面时桃，紫喊光的渠偏折控角，红膝光偏垄折角．最大最小各种谎色光后的比务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―→大光的猛折射赴问题锁的分痛析方伏法：仿光的止折射陵问题航涉及巩的主腔要类丹型有槽光路丙作图毁、估下算视仓深、栏折射怜率的律测定诵、全列反射叠判断销、色览散及黄相关侧计算和等．在分鸡析解慌题时过，首磁先要右注意芳确定晌临界裂角，棕看是落否会心发生宰全反内射；脚其次绵注意刮根据抢折射腊定律作及相旗应规卧律，夏作出草光路撒图；姻最后判运用斯有关生公式戏或几惰何关以系进务行相酒应计除算．援总之碑，要迅注重医问题哑的条赏件分妥析，谈综合尖运用辩相关惩知识裹求解修．[思路赤启迪][答案]60套°应用祖光的尿折射鸽定律广解题啦的一掌般思介路(1壤)一定勉要画性出比奸较准嘉确的惕光路钉图，洪分析葛边界搏光线份或临号界光草线；(2针)利用赌几何摇关系骡和光挎的折过射定取律求大解；(3另)注意盆在折晕射现屠象中劝，光遥路是息可逆喜的．[答案]2.姿1茎m(霜1.香6～2.扔6压m都算习对)解答才全反森射类壶问题浓时要咐抓住栗发生偶全反搭射的史条件怪，利雄用好干光路碧图中辨的临琴界光旷线，鲜准确君判断拳出全地反射依的光圾路是瓣解题扭的关边键．漫因此咐解题牧时应哥根据网题意薄分析乔光路症，即胸入射些点、持入射剥光线带、全黑反射练光线追，作镜出光捐路图筝，根跃据数难据计秧算反畏射角封、折男射角品、临喇界角苗，算捡一步峰画一置步、厨画一昆步再弦根据详需要杠算一尚步，产把计膀算和挡作图席有机帜地结冶合起胸来．拨一般损地，咱题设香要求折光线健射出育的范既围类衣问题饼，都挂是通坡过临键界角魄先找枣出临展界光壮线，腊然后示再依木据几尝何关烟系，拢求得犬光线肿射出她的范回围．在解且答有齐关色访散问扁题时托，画惠出边遇界光崖即红延光和舒紫光座的传调播方景向，浆并注再意红贫光的竭临界康角大踩于紫滤光的记临界抓角．寇把发充生全嘱反射护的顺酷序定栋好，欲往往怎是解耕题的扭关键陈．一束地白光寻垂直轻入射煤到ac面上欲，在ab面上固发生植全反件射，离若光与线入调射点O的位念置保讯持不裂变，地改变愤光线项的入互射方黎向(不考项虑自bc面反普射的亲光线)辅()A．使矿入射茎光按怜图中的所示烤的顺思时针稻方向奥逐渐讨偏转竟，如搜果有泥色光防射出ab面，呆则红江光将迎首先纤射出B．使费入射劫光按陡图中清所示脸的顺令时针美方向错逐渐彼偏转盘，如汉果有誉色光哑射出ab面，涉则紫栗光将扩首先划射出C．使乏入射咸光按瞒图中抵所示依的逆厨时针孤方向迫逐渐艇偏转色，红勒光将乔首先饺射出ab面D．使牛入射涉光按携图中医所示倘的逆膛时针客方向图逐渐算偏转丘，紫泼光将慢首先束射出ab面[思路院启迪](1水)明确疤各种柄色光圾折射秤率的档大小俘关系铅．(2池)比较母白光开转动狂时各刑色光靠折射说角的盲大小抱．(3躬)明确葱各色斥光在ab面上丈入射谷角变担化．(4砖)根据注临界共角大归小作运出判算断．[尝试译解答]白光户垂直驶入射ac面后休直射斯到ab面，已入射姑角为45佩°，发帖生全园反射辰说明惊棱镜乏的临只界角C≤45级°，这称是对彩从红鸣光到谷紫光佳的所裹有色稀光说辨的．苦当入录射光发顺时驴针偏框转时闷，在ac面上鲜发生校色散唤，不肠同色犹光折仿射率坝不同乌，红岸光偏阁折小瓦，紫脂光偏浸折大殊，如奖右图番所示烘，射摸到ab面上接时红笔光入卷射角什小，肺紫光坊入射治角大冻，但踢它们诸都小膊于45蚕°.另一向方面赢，棱判镜对蓄红光沙的临泡界角采比紫来光的处临界约角大既，因桑此，竟入射鲜光顺赵时针仍逐渐负偏转条时，印在ab面上树红光糕的入登射角犬将首追先小虑于临寄界角淘而射百出ab面．诵如果桶入射痛光逆挎时针倚偏转退，则盐经ac面上徐的红秀光、驳紫光厕的入翻射角纱都大键于45但°.都发帐生全错反射列而不嫁可能降从ab面射乞出．[答案]A(2好01虚1·福建做卷)如右歼图所吼示，帐半圆作形玻论璃砖匠置于质光屏PQ的左踏下方匪．一粒束白岸光沿生半径胸方向特从A点射虽入玻兔璃砖修，在O点发陵生反毛射和寸折射沸，折梳射光讯在光汤屏上惜呈现摔七色企光带俘．若入娃射点躁由A向B缓慢叫移动墓，并取保持棵白光姓沿半丧径方雄向入脖射到O点，丈观察塌到各厕色光呀在光挡屏上询陆续基消失榨．在绢光带埋未完丈全消手失之苗前，止反射性光的开强度鸽变化罢以及趟光屏岸上最凳先消下失的尚光分昏别是()A．减爬弱，团紫光B．减毫弱，搁红光C．增骗强，旬紫光D．增弊强，辽红光[解析]随着绞入射音角增员大，稀折射象光减摘弱，这反射冰光增燃强；莫紫光伞的折龙射角汪先达夕到90度，捆所以闻紫光摔最早灭消失探．[答案]C此玻炼璃的羞折射鼓率为1.车5.P为一辅贴近伸玻璃待砖放邻置的偷、与AB垂直飞的光湿屏．亡若一仍束宽不度与AB边长扬度相鞭等的嫂平行漠光从AB边垂县直射使入玻过璃砖激，则()A．从BC边折颗射出梦一束誉宽度规与BC边长理度相锈等的则平行惹光B．屏河上有丸一亮粪区，狡其宽扇度小须于AB边的息长度C．屏览上有底一亮驻区，谨其宽伞度等裳于AC边的久长度D．当红屏向辅远离兆玻璃河砖的授方向曾平行辱移动求时，葬屏上切亮区范先逐丑渐变嫌小然秆后逐惊渐变英大[易错溜分析]不会必画光芹路图领，找拿不出肉入射炒角、津折射巧角，锤不能斩判定急是否扶能发乱生全件反射柱现象订，以摄至于市画不甚出在温屏上圣的亮但度区卸域，酒错选A项，架漏选B项．如右料图所忧示，低两块麻足够弟长、染上下切表面摔平行畏的玻割璃砖M、N平行弦放置晶，且腔对同海种色累光的梨折射淡率nM>nN，两搞束单犁色光a、b在M的上馋表面熊的同逮一点莫入射右，经故折射范后形南成复或合光饥束c，则漆下列败说法然正确盗的是()A．b光在园玻璃期砖M或N的下狱表面素可能均会发恼生全鞋反射B．a光从外玻璃禽砖N下表参面射牙出时详的光堵线一办定与爆其在M上表阿面的体入射殿光线访平行C．a光的屯频率晃比b光的腹频率经低D．经鞠玻璃恨砖N折射禾后a光在b光的趋右侧[解析]不论奥折射捡率多喉大，逝光能母从平披行玻葡璃砖菊的上剥表面愿射入安，就听一定密能从挪下表脆面射栽出，拌且出螺射光月线平菌行于凤入射迎光线彻，不箱会发运生全唯反射容，A错B对；平由题祸图可旧知，锁玻璃峰砖M对a光的屈折射柴率比b光小须，折漏射率渠小的风光的浙频率挡低，运即a光的衡频率击比b光的阴频率日低，C正确让；两光岩束从M射出担后与奔各自些的入镰射光吵线平善行，水射入墓玻璃钓砖N后a光在b光左惊侧，浸所以自从玻屿璃砖N射出肺时仍夸然是a光在b光左低侧，窗如右巡寿图所沿示，D错．[答案]BC(对应洲学生吹用书P2柏45骗)1．(2望01俱2·泰安自检测)如右耳图所摄示，a，b两束纯不同玩的单盒色光污平行婶地从村空气杨射入半水中虽，发执生折姿射，α>β，则注下述刘结论间正确大的是()A．水爸对光放束a的折去射率县较大B．水按中光块束b的速能度较滥小C．光沸束a的频戒率较柄大D．若锐从水签中射趣向空聪气发证生全米反射纯，光赖束a的临牺界角刑较光熊束b的临占界角闲大[解析]在水私中，屠光束b的偏颗折大贞，其慨折射留率较解大，压选项A错误牧；光差束b在水票中的播折射蚁率较适大，称根据鸦关系拐式v＝c/n可知托，其量在水宣中的极速度功较小访，选柔项B正确旧；光城束b的折养射率战较大孩，频雹率较朱大，毛选项C错误猾；根贩据公吹式si锄nC＝1/n可知斯，光现束a的折董射率n较小拾，临跌界角惜较大纳，选苗项D正确咽．本展题答可案为BD忍.[答案]BD2．(2上01源2·宁波并八校娘联考)如右菌图所轻示是六一观课察太油阳光编谱的贫简易拉装置层，一股加满阳清水半的碗内放在锅有阳苏光的堵地方索，将侄平面熊镜M斜放怕入水吐中，佛调整窜其倾定斜角灵度，辛使太派阳光魄经水缠面折耗射再获经水孟中平天面镜员反射储，最填后由征水面倘折射加回空何气射狸到室冻内白辨墙上犹，即极可观诞察到天太阳辜光