高考物理一轮总复习精品课件 第14章 光学 电磁波 相对论 第1讲 光的折射 全反射 (6).ppt

下表中给出了几种介质的折射率,当光从真空中射入这些介质中后,传播速度最慢的是。当光垂直这些介质界面射入时,折射角为。表几种介质的折射率(λ=589.3nmt=20℃)金刚石0°研考点?精准突破1.对折射率的六点理解(1)公式中,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,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,但频率相同。(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小,。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:(1)该透明材料的折射率;(2)光线在球中传播的时间(不考虑光线在球中的多次反射)。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审题指导关键词句获取信息如图所示透明球半径已知,两条光线与球一直径平行,且d=R两光线折射后正好交于球面经球体折射,折射光线确定规律方法解决光的折射问题的思路1.根据题意画出正确的光路图。2.利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角均以法线为标准。3.利用折射定律、折射率公式求解。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:(1)透明材料对此单色光的折射率;(2)光从透明材料上表面射到下表面的时间。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°考点二光的折射、全反射的综合应用强基础?固本增分1.光密介质与光疏介质介质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,则甲对乙来说是介质?若n甲n丙,则甲对丙来说是介质?光密光疏2.全反射光密光疏光密光疏大于等于3.全反射棱镜棱镜对光路的控制如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形,当光从图中所示的方向射入玻璃时,由于光的方向与玻璃面,光线不发生偏折。但在玻璃内部,光射向玻璃与空气的界面时,入射角临界角,发生。?垂直大于等于全反射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。?大于全反射锯齿√×√研考点?精准突破1.求解光的折射、全反射问题的四点提醒(1)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)光的反射和全反射现象,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。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()C.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°D.当他以α=60°