浙江省2012屆高三物理復習第12章第1講光的折射全反射課件.ppt

第1講 光的折射 全反射,本章高考內容分為幾何光學和物理光學兩部分幾何光學研究光的傳播規(guī)律光的反射定律、光的折射定律是光傳播的基本規(guī)律，棱鏡、色散、偏移等光現象是這些基本規(guī)律的應用，高考試題多是從分析、確定像的位置、性質、光線的傳播方向、觀察像或物的范圍等方面，通過作光路圖、計算等方式來考查學生對基本規(guī)律的理解和掌握,物理光學則以對光的本性的認識為線索，介紹了近代物理光學的一些初步理論，以及建立這些理論的實驗基礎和一些重要的物理現象如光的波動說，包括干涉現象(雙縫干涉，薄膜干涉)，衍射現象(單縫衍射、泊松亮斑)；光的波動性的不少實驗現象，只是從理論上作了初步的解釋，或者就是從實驗現象觀察的結果，沒有嚴格的推導,例如干涉條紋的間距與光波波長的關系，公式推導課本上已刪掉，但仍有這方面的內容，這就要求我們在復習這部分知識時，必須重視有關實驗另一重要方面是要注意這些知識的實際應用，如增透膜、劈尖干涉等這些應用可以結合實例來考查基本知識，是應用型題、能力型題的出題點,近幾年幾何光學高考考查的重點是：折射角的計算和光路圖，在各省考題中，光在棱鏡中的光路的折射角的考查較多，考題的特點是：必須利用幾何知識與方程求解，題型是選擇題、實驗題居多近幾年物理光學高考考查的重點是：以對光的幾個典型實驗為重點，重點要弄清楚光的干涉及衍射的條件及現象，不同色光的干涉、衍射現象的區(qū)別和聯系,復習時就以基本規(guī)律、基本概念為主，側重選擇題、填空題的練習，提高自己的作圖能力和空間想象能力及發(fā)散思維，并能與生活實踐如彩虹、海市蜃樓和科技前沿聯系起來，注重物理學史及物理思想的培養(yǎng),1光的傳播：光的直線傳播是一個近似的規(guī)律當在同一種均勻介質中傳播時，光是沿直線傳播的 2光的折射：折射定律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,生活中的折射現象實例在水面上看水里的物體，位置變淺；在水里看水面上的物體，位置變高；早晨日出時，看到的太陽實際還在地平線以下；在地面看到的星星位置比實際位置要高 在光的折射現象中光路是可逆的,3折射率：光從真空射入某種介質發(fā)生折射時，入射角1的正弦跟折射角2的正弦之比n，叫做這種介質的折射率,4光密介質和光疏介質：兩種介質相比較，折射率小的介質叫做光疏介質；折射率大的介質叫做光密介質.光密介質和光疏介質是相對的,5全反射：光從光密介質射入光疏介質，在入射角增大到某一角度時，折射角達到90，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現象叫做全反射,6光導纖維：,7用折射規(guī)律解釋蜃景的成因和規(guī)律：,夏天，地表的空氣密度隨高度增加而增大，對光的折射率也隨之增大，從而形成一具有折射率梯度的空氣層，當光線通過此空氣層時，將發(fā)生偏轉如圖所示，設一束從遠處景物A發(fā)出的光線射入空氣層從下層空氣進入上層空氣的入射角不斷增大，當增大到由某兩層空氣的折射率決定的臨界角時，就會發(fā)生全反射,人在C處逆著光線看，可看到經全反射形成的倒立虛像；在B處逆著光線看，也可看到經折射形成的正立虛像. 所以，若人在較高處，看到的蜃景是由折射形成的正立虛像；若人在較低處，看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立虛像,8視深與物體的位置、液體的折射率的關系 若設水的折射率為n，水池的實際深度為h，垂直 水面往下看，其視深h可由以下求得：,如圖所示，作出兩條從水底光源S發(fā)出的光線的光路圖，一條垂直射出水面，一條入射角很小(眼睛對光點的張角很小)這兩條折射光線的延長線的交點就是由水面看到的光源S的像S.由圖可見，像的深度變淺了,一、光的直線傳播及光的反射 例1、某物體左右兩側各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如圖1211所示物體在左鏡所成的像中從右向左數的第三個像與物體的距離是( ) A24m B32 m C40m D48m,圖1211,B,變式訓練1、 1923年美國物理學家邁克耳遜用旋轉棱鏡法較準確地測出了光速，其過程大致如下：選擇兩個距離已經精確測量過的山峰(距離為L)，在第一個山峰上裝一個強光源S，由它發(fā)出的光經過狹縫射在八面鏡A的鏡面1上，被反射到放在第二個山峰的凹面鏡B上，再由凹面鏡B反射回第一個山峰如果八面鏡靜止不動，反射回來的光就在八面鏡的另外一個面3上再次反射，經過望遠鏡，進入觀測者的眼中(如圖1212所示),如果八面鏡在電動機帶動下從靜止開始由慢到快轉動，當八面鏡的轉速為時，就可以在望遠鏡里重新看到光源的像，那么光速等于( ) A. B. C. D.,圖1212,A,二、光的折射 例2、一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角射入，穿過玻璃磚自下表面射出已知該玻璃磚對紅光的折射率為1.5，設紅光與藍光穿過玻璃磚所用的時間分別為t1和t2，則在由0逐漸增大到90的過程中 ( ),B,變式訓練2、某同學用如下方法測玻璃的折射率：先將平行玻璃磚固定在水平桌面的白紙上，畫出兩側界面MN、PQ(MNPQ面平行于桌面)，在玻璃磚的一側用激光照射，在光源同側且與MN平行的光屏上得到兩光點A、B，兩光線位置如圖1213所示測得入射光線與界面的夾角30，光屏上兩光點之間的距離L3.0cm，玻璃磚的厚度h2.0cm，求玻璃磚的折射率,圖1213,解析：光路圖如圖所示，可知OO與AB的長度相等,三、全反射現象 例3、一玻璃磚橫截面如圖1214所示，其中ABC為直角三角形(AC邊未畫出)，AB為直角邊，ABC45；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點此玻璃的折射率為1.5.P為一貼近 玻璃磚放置的、與AB垂直 的光屏若一束寬度與AB 邊長度相等的平行光從AB 邊垂直射入玻璃磚,圖1214,則（ ） A從BC邊折射出寬度與BC邊長度相等的平行光 B屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度 C屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度 D當屏向遠離玻璃磚的方向平行移動時，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大,BD,變式訓練3、如圖1215所示，ABCD為同種材料構成的柱形透明體的橫截面，其中ABD部分為等腰直角三角形，BCD部分為半圓形，一束單色平行光從真空垂直射到AB或AD面， 材料的折射率n