高考物理总复习第十四章光学电磁波相对论课件练习题.pptxVIP

;;;;;;3.折射率

(1)折射率是一个反映介质的光学特性的物理量。

(3)计算公式:,因为vc,所以任何介质的折射率都大于。?

(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。;√;;;2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点;考向一平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制问题

典题1如图所示,真空中有一个半径为R的均匀透明材料制成的球,两条相同光线与球的一条直径平行且处于同一平面中,与该直径的距离均为

d=R,两光线折射后正好交于球面,已知光在真空中的速度为c。求:;解析(1)设球的折射率为n,两束光刚好交于球面上,如图所示,令光线射入球中时的入射角为i,折射角为r,则由图中的几何关系有r=i;审题指导;考向二光在介质中传播时间的计算

典题2(2024江苏镇江模拟)如图所示,某长方体透明材料长为L,一单色光斜射到上表面A点,反射光线和折射光线恰好垂直且入射光线的延长线与折射光线间的夹角为30°,折射光线经长方体侧面反射后射到下表面,已知光在真空中的传播速度为c,求:;解析(1)设入射角为α,由几何关系有2α-30°=90°

可得α=60°,则折射角β=60°-30°=30°;;;2.全反射;3.全反射棱镜;4.光导纤维

当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的入射角临界角,光会发生,于是光在有机玻璃棒内沿着形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。?;√;;2.求解光的折射和全反射问题的思路;3.求解全反射现象中光的传播时间的注意事项

(1)在全反射现象中,光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化,即。

(2)在全反射现象中,光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定。

(3)利用求解光的传播时间。;考向一全反射的理解和应用

典题3(多选)(2023湖南卷)一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所示。他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是();解析如图甲所示,其临界角C=90°-α,n=,A错误,B正确;当α=60°时,入射角i=30°,如图???所示,根据折射定律,光从光密介质到光疏介质(空气),折射角大于入射角,所以救援人员接收激光光束与水面夹角小于60°,C正确,D错误。;典题4(多选)(2024湖南常德统考)光纤通信中信号传播的主要载体是光纤,它的结构如图甲所示,一束激光由光导纤维左端的点O以α=60°的入射角射入一直线光导纤维内,恰好在光导纤维的侧面(侧面与过O的法线平行)发生全反射,如图乙所示。下列说法正确的是();解析激光在内芯和外套的界面上发生全反射,所以内芯是光密介质,外套是光疏介质,即光纤内芯的折射率比外套的大,A错误;光从左端空气中进入光纤内芯后,波长和波速会发生变化,但频率和周期不变,B正确;频率越大的光,介质对它的折射率越大,根据,光在光纤中传播的速度越小,C错误;根据折射定律

D正确。;考向二折射定律和全反射的综合应用

典题5(2022湖南卷)如图所示,某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成,其中屏障垂直于屏幕平行排列,可实现对像素单元可视角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率n=2,屏障间隙l=0.8mm。发光像素单元紧贴屏下,位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。;(1)若把发光像素单元视为点光源,要求可视角度θ控制为60°,求屏障的高度d。

(2)若屏障高度d=1.0mm,且发光像素单元的宽度不能忽略,求像素单元宽度x最小为多少时,其可视角度θ刚好被扩为180°(只要看到像素单元的任意一点,即视为能看到该像素单元)。;考向三视深视高问题

视深是人眼看透明物体内部某物点时像点离界面的距离。视高是沿竖直方向从透明物体中看空中物体时的高度。中学阶段,在处理视深和视高问题时,一般都是沿着界面的法线方向去观察。;典题6如图所示,深H=2.0m的游泳池注满水,池底有一点光源P,它到池边的水平距离为L=3.5m。一个小孩站在池边观察,他的眼睛到地面的高度为h=1.5m,点光源发出的光经水面上离池边距离l=2.0m的Q点折射后恰好射入小孩的眼睛。

(1)若小孩从点光源的正上方向下观察,他看到的

点光源与水面的距离为多少?

(2)若点光源以速度v=0.5m/s向上运动,试写出

水面上光斑的面积随时间的变化关系式。;