湖南人教新課標(biāo)高中總復(fù)習(xí)第1輪物理第12章第1講光的折射全反射2

1、,1高考對光學(xué)的考查在折射率、全反射現(xiàn)象的分析、光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象等知識點命題頻率較高，其次是波長、波速和頻率的關(guān)系，以及幾何光學(xué)和物理光學(xué)的綜合應(yīng)用，常見的題型是選擇題 2電磁振蕩現(xiàn)象中，電容器發(fā)生充、放電時，電路中電流，電壓變化及電容器上的電荷量變化的判斷是一個難點，在高考試題中也出現(xiàn)多次,1幾何光學(xué)除用實驗法、公式法研究光學(xué)現(xiàn)象外，主要依據(jù)光路圖運用幾何知識來研究光現(xiàn)象用光路圖可以形象、直觀地展現(xiàn)光的傳播過程、像及其成像范圍以及光線的幾何關(guān)系，所以光路圖是解決幾何光學(xué)問題的基礎(chǔ)應(yīng)熟練掌握光學(xué)規(guī)律、一些重要的思維方法(如假設(shè)物點、光路可逆)以及相關(guān)幾何知識，正確畫出光路圖并利用其解答

2、相關(guān)問題,2幾何光學(xué)的核心概念是折射率，光的本性的核心概念是頻率通過這兩個概念可聯(lián)系光的折射現(xiàn)象(全反射現(xiàn)象、光的色散)、光的波動性(干涉、衍射)、電磁波(電磁振蕩、無線電波、電磁波譜)等知識也可聯(lián)系光速、波長、臨界角等概念復(fù)習(xí)中可以將這兩個概念以核心分類對比記憶,3在電磁振蕩與電磁波學(xué)習(xí)中，以“知識應(yīng)用”為主，探究電磁波與最新科技的聯(lián)系，電磁振蕩現(xiàn)象無疑是這部分的重點，必須掌握振蕩特點，而電磁波的傳播問題與新科技聯(lián)系緊密，要注意這方面的知識應(yīng)用問題,交替變化的電磁場由發(fā)生區(qū)向遠(yuǎn)處傳播,電磁振蕩和電磁波,光的折射 全反射,第1講,1光的傳播 光的直線傳播是一個近似的規(guī)律當(dāng)在同一種均勻介質(zhì)中傳播

3、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(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,生活中的折射現(xiàn)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(xiàn)象中光路是可逆的 3折射率 光從真空射入某種介質(zhì)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(zhì)的折射率,4光密介質(zhì)和光疏介質(zhì) 兩種介質(zhì)相比較，折射率小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)；折射率大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì) 光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對的,5全反射 光從光密介質(zhì)射入光

4、疏介質(zhì)，在入射角增大到某一角度時，折射角達(dá)到90，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射 臨界角C：臨界角C是折射角等于90時的入射角，某種介質(zhì)的臨界角由sinC計算 全反射的條件：光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角大于或等于臨界角C.,6光導(dǎo)纖維 光導(dǎo)纖維對光有傳導(dǎo)作用，實際用的光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾m到100m左右，而且是由內(nèi)芯和外套兩層組成的，光線在內(nèi)芯外套的界面上發(fā)生全反射，如果把光導(dǎo)纖維聚集成束，使其兩端纖維排列的相對位置相同，這樣的纖維就可以傳遞圖像,1怎樣用折射規(guī)律解釋蜃景的成因和規(guī)律？ 解答：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

5、增大，從而形成一具有折射率梯度的空氣層，當(dāng)光線通過此空氣層時，將發(fā)生偏轉(zhuǎn)如圖1211所示，設(shè)一束從遠(yuǎn)處景物A發(fā)出的光線射入空氣層從下層 空氣進(jìn)入上層空氣的入射 角不斷增大，當(dāng)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,圖1211,人在C處逆著光線看，可看到經(jīng)全反射形成的倒立虛像；在B處逆著光線看，也可看到經(jīng)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,2視深與物體的位置、液體的折射率有什么關(guān)系？ 解答：若設(shè)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1212

6、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,圖1212,1光的直線傳播及光的反射 例1：(2009全國)某物體左右兩側(cè)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1213所示物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個像與物體的距離是() A24m B32 m C40m D48m,圖1213,解析：本題考查平面鏡成像從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體8m，第二個像是物體在右鏡所成像的像，第三個像是第一個像在右鏡中

7、的像在左鏡中的像，距離物體為32m. 【答案】 B,變式訓(xùn)練1：1923年美國物理學(xué)家邁克耳遜用旋轉(zhuǎn)棱鏡法較準(zhǔn)確地測出了光速，其過程大致如下：選擇兩個距離已經(jīng)精確測量過的山峰(距離為L)，在第一個山峰上裝一個強(qiáng)光源S，由它發(fā)出的光經(jīng)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(jīng)過望遠(yuǎn)鏡，進(jìn)入觀測者的眼中(如圖1214所示),如果八面鏡在電動機(jī)帶動下從靜止開始由慢到快轉(zhuǎn)動，當(dāng)八面鏡的轉(zhuǎn)速為時，就可以在望遠(yuǎn)鏡里重新看到光源的像，那么光速等于( ),圖1214,2光的折射 例2：如圖

8、1215所示，一束平行單色光由空氣斜射入厚度為h的玻璃磚，入射光束與玻璃磚上表面夾角為，入射光束左邊緣與玻璃磚左端距離為b1，經(jīng)折射后出射光束左邊緣與玻璃磚的左端距離為b2，可以認(rèn)為光在空氣中的 速度等于真空中的光速c.求： 光在玻璃磚中的傳播速度v.,圖1215,方法點撥：平行玻璃磚是光學(xué)中重要的器件，利用它能進(jìn)行光的反射、折射、薄膜干涉與衍射等，所以平行玻璃磚因具有“多功能”而常成為高考命題的切入點，以考查學(xué)生的多種能力,變式訓(xùn)練2：某同學(xué)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(cè)界面MN、PQ(MNPQ面平行于桌面)，在玻璃磚的一側(cè)用激光照射，在光源同側(cè)且與

9、MN平行的光屏上得到兩光點A、B，兩光線位置如圖1216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1216,3全反射現(xiàn)象 例3：(2010重慶卷)如圖1217所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面，以45入射角射到OA上，OB不透光，若只考慮首次入射到圓弧上的光，則上有光透出的 部分的弧長為(),A. R B. R C. R D. R,圖1217,方法點撥：解決幾何光學(xué)問題也要養(yǎng)成良好的習(xí)慣力學(xué)中強(qiáng)調(diào)受力分析，幾何光學(xué)中強(qiáng)調(diào)光路圖,變式訓(xùn)練3：如圖1218所示，ABCD為同種材料構(gòu)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，