（新教材適用）高考物理二輪總復習第1部分核心主干復習專題專題5機械振動和機械波光學電磁波第14講光學電磁波題型1光的折射教師用書

第14講光學電磁波“必備知識”解讀1.知識體系2.光的波動性(1)光形成穩(wěn)定干涉產(chǎn)生的條件：發(fā)生干涉的條件是兩光源頻率相等，相位差恒定。(2)兩列光波發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象時，光的頻率相等，相位差恒定，條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ。(3)發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或小孔的尺寸跟光的波長相差不多或比光的波長小?！瓣P(guān)鍵能力”構(gòu)建光的折射和全反射題型的分析思路(1)確定要研究的光線，有時需根據(jù)題意，分析、尋找臨界光線、邊界光線為研究對象。(2)找入射點，確認界面，并畫出法線。(3)明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系。①若光疏→光密：一定有反射光線和折射光線。②若光密→光疏：如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全反射。(4)根據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式，結(jié)合幾何關(guān)系，聯(lián)立求解。題型1光的折射〔真題研究1〕(2022·河北高考卷)如圖，一個半徑為R的玻璃球，O點為球心。球面內(nèi)側(cè)單色點光源S發(fā)出的一束光在A點射出，出射光線AB與球直徑SC平行，θ＝30°。光在真空中的傳播速度為c。求：(1)玻璃的折射率；(2)從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點的最短時間?！敬鸢浮?1)eq\r(3)(2)eq\f(4\r(6)R,c)【解析】(1)根據(jù)題意將光路圖補充完整，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知i1＝θ＝30°，i2＝60°根據(jù)折射定律有nsini1＝sini2解得n＝eq\r(3)。(2)設(shè)全反射的臨界角為C，則sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)光在玻璃球內(nèi)的傳播速度有v＝eq\f(c,n)根據(jù)幾何關(guān)系可知當θ＝45°時，即光路為圓的內(nèi)接正方形時，從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點的時間最短，則正方形的邊長x＝eq\r(2)R則最短時間為t＝eq\f(4x,v)＝eq\f(4\r(6)R,c)?！矊c訓練〕(多選)(2023·湖南永州模擬)如圖所示，半徑為R的半圓形玻璃磚AB面水平，O為圓心。一束單色光與水平面成30°角照射到AB面上的D點，D為OA中點，折射光線剛好照射到圓弧最低點C，光線在C點折射后照射到地面上的M點(圖中未畫出)，將入射點從D點移到O點，保持入射方向不變，最終光線也照射到地面上的M點，已知光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在圓弧面上的反射，則(BD)A．玻璃磚對光的折射率為eq\r(3)B．C點離地面的高度為eq\f(2\r(3)＋1R,11)C．C點離地面的高度為eq\f(2\r(3)＋1R,12)D．光從D點入射時，光在玻璃磚中傳播的時間為eq\f(5\r(3)R,4c)【解析】畫出光路如下圖，光線在AB面上的入射角為α＝60°，折射角tanβ＝eq\f(1,2)，則sinβ＝eq\f(1,\r(5))，折射率為n＝eq\f(sinα,sinβ)＝eq\f(\r(15),2)，故A錯誤；因DC平行于OM，則∠FCM＝α＝60°，則tan60°＝eq\f(MF,CF)，tanβ＝eq\f(MF,CF＋R)，解得CF＝eq\f(2\r(3)＋1R,11)，故B正確，C錯誤；由幾何關(guān)系可得CD＝eq\f(\r(5)R,2)，光在玻璃磚中傳播的速度為v＝eq