2019版高考物理大一轮复习第十四章振动和波光相对论第39讲光的折射全反射学案

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1、第39讲　光的折射　全反射考纲要求考情分析命题趋势1.光的折射定律Ⅱ2．折射率Ⅰ3．全反射、光导纤维Ⅰ2017·全国卷Ⅰ，34(2)2017·全国卷Ⅱ，34(2)2017·全国卷Ⅲ，34(2)2017·江苏卷，12B(3)2017·北京卷，142016·全国卷Ⅰ，34(2)2016·全国卷Ⅲ，34(2)高考对本部分知识的考查主要以选择题和计算题的形式出现．高考试题往往综合考查光的折射和光的全反射．学习中要注意理解折射率、临界角、全反射的条件，掌握折射率、临界角的有关计算．高考最新考纲说明中删除了“相对折射

2、率作要求”这一说明1．光的折射定律　折射率(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发生__改变__的现象，如图所示．(2)折射定律①内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的__两侧__；入射角的正弦与折射角的正弦成__正比__．(2)表达式：＝n12，式中n12是比例常数．(3)折射率①物理意义：折射率反映介质的光学特征，折射率大，说明光线从真空射入到该介质时__偏折大__，反之偏折小．②定义式：n＝，不能说n与sinθ1成正比，与sinθ2成反比．折射

3、率由介质本身的光学性质和光的__频率__决定．③计算公式：n＝．2．全反射　光导纤维(1)光密介质与光疏介质　　　介质项目　　　光密介质光疏介质折射率大小光速小大相对性若n甲>n乙，则甲是__光密__介质若n甲

4、气时，发生全反射的临界角为C，则sinC＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．(3)光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射．1．判断正误(1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射．(　×　)(2)无论是折射光路，还是全反射光路都是可逆的．(　√　)(3)折射率跟折射角的正弦成正比．(　×　)(4)只要入射角足够大，就能发生全反射．(　×　)(5)光从空气射入水中，它的传播速度一定增大．(　×　)(6)在同一种介质中，光的频率越大，折射率越大．(　√　)(7)已知介质对某单色光的临界角为C，则该介质

5、的折射率等于.(　√　)(8)密度大的介质一定是光密介质．(　×　)一　1．对折射率的理解(1)公式n＝中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质．(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，光在介质中的传播速度越小．(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，

6、但频率相同．2．光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．[例1](2017·重庆诊断性测试)如图所示，一透明球体置于空气中，球半径R＝10cm，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为入射点，AB与MN间距为5cm，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α．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，sini＝＝

7、，所以i＝45°.　由折射定律，在B点有n＝，sinr＝，故r＝30°，BC＝2Rcosr，t＝＝．代入数据解得t＝8.2×10－10s．(2)由几何关系可知∠COP＝15°，∠OCP＝135°，α＝30°．答案　(1)见解析　(2)30°应用光的折射定律解题的一般思路(1)根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的光路圈．(2)充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等．(3)注意在折射现象中，光路是可逆的．　二　光的折射与全反射的综合应用1

8、．光密介质和光疏介质是相对而言的．同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质．2．如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．3．在光的折射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的．4．当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．解决全反射问题的一般方法(1)确定光是从光密介质进入光疏介质．(2)应用sinC