2017届高三物理一轮复习基础自主梳理要点研析突破速效提升训练课件第十三章光学13.1

1、基础自主梳理,基础自主梳理,基础自主梳理,基础自主梳理,要点研析突破,要点研析突破,要点研析突破,例1(2015安徽卷)如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为(),要点研析突破,解析：设光线在AB面上的折射角为r，由几何关系有2(ir)， 2r， 从而求出i 由折射定律n= .只有选项A正确 答案：A 感悟提升：几何光学的关键是找清楚光的传播路径折射率的计算是最为常见的呈现形式注意光路是可逆的,要点研析突破,1(2015重庆卷)虹和

2、霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射 形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后， 在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示 M、N、P、Q点的颜色分别为(),A紫、红、红、紫 B红、紫、红、紫 C红、紫、紫、红 D紫、红、紫、红,解析：在同一介质中，红光的折射率小于紫光的折射率，以相同的入射角1从空气射入水中，由n 知紫光的折射角2较小，所以射到M、Q两点的为紫光，射到N、P两点的为红光，故A项正确 答案：A,2、如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，A30，AC平行于光屏MN ，与光屏的距离为L，棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为

3、n2.一束很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入，直接到达AC面并射出画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离.,解析：光路如图所示，红光和紫光在AC面上的入射角相同，设为i，折射角分别为r1和r2，它们射到屏上的位置离O点的距离分别为d1和d2.由折射定律得： n1sin isin r1， n2sin isin r2. 由几何关系得： iA， d1Ltanr1， d2Ltanr2. 联立式并利用题给条件得，红光和紫光在光屏上的位置之间的距离为： d2d1 答案：光路图见解析,要点研析突破,3(2016成都市第二次诊断性测试)如图所示，一透明球体置于空

4、气中，球半径R10 cm，折射率n ，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为人射点，AB与MN间距为5 cm，CD为出射光线 (1)补全光路图并求出光从B点传到C点的时间； (2)求CD与MN所成的角.,解析：(1)连接BC，如图所示,在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r， sin r5 /10 /2 ，所以i45. 由折射定律：在B点有： n ，sin r1/2，故r30， BC2Rcos r， 代入数据解得t8.21010 s (2)由几何关系可知COP15，OCP135，30 答案：(1)见解析(2)30,要点研析突破,要点研析突破,要点研析突破,例2 (2

5、016黄冈市期中调研)如图所示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面已知光在真空中的传播速度为c. ()为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件； ()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,要点研析突破,解析：()设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin insin r 设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有 式中，是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin 1 由几何关系得r90 由式得sin i ,要点研析突

6、破,()光在玻璃丝中传播速度的大小为 vc/n 光速在玻璃丝轴线方向的分量为vzvsin 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为TL/ vz 光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由式得Tmax 答案：()sin i () 感悟提升：全反射的本质是光的折射的一种特例计算全反射问题一定要注意“恰好”“刚好”“至少”等临界词语光路图仍然是解决问题的关键所在,要点研析突破,要点研析突破,要点研析突破,5(2016泰安市教学质量抽样测试)如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好

7、能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出 求该玻璃棒的折射率 若将入射光向N端平 移，当第一次射到弧面 EF上时_(填“能” “不能”或“无法确定能否”) 发生全反射,解析：如图所示单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射的条件得C45 由折射定律得 联立式得n 答案： 能,速效提升训练,速效提升训练,速效提升训练,2(2015四川卷)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图a、b光相比() A玻璃对a光的折射率较大 B玻璃对a光的临界角较小 Cb光在玻璃中的传播速度较小 Db光在玻璃中的传播时间较短 解析：由题图可知naCb

8、，故B项错误；由nc/v知vavb，故C项正确；a光在玻璃中的传播距离比b光小，由ts/v知tatb，D项错误 答案：C,速效提升训练,3如图所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是() A减弱，紫光 B减弱，红光 C增强，紫光 D增强，红光,解析：光线从光密介质射到光疏介质，入射角增大则反射光的强度增强；因紫色光的折射率最大，发生全反射的临界角最小，故紫光最先发生全反射，在光屏上最先消失，故选C. 答案：C,4(2014重庆卷)打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12，光线一定在OP边发生全反射 B若2，光线会从OQ边射出 C若1，光线会从OP边射出 D若1，光线会在OP边发生全反