资源简介

(共34张PPT)
第十三章
光　学
第1讲　光的折射　全反射
1.理解折射率的概念,掌握光的折射定律,并能解决实际问题。2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件解释现象和进行相关计算。

考点1　折射定律　折射率
改变
同一平面
法线


真空
某种介质
正弦

频率
无关
无关

真空
该介质


(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。
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。
【典例1】　(2023·江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是(　　)

答案　A
【典例2】　某同学打算用激光灯测量一透明亚克力平板的折射率,如图所示,激光灯固定在水平桌面上方高h=40 cm处,激光打到桌面上的A点,将透明亚克力平板竖直放置在桌面上时,激光打到桌面上的B点,该同学测出平板的厚度为d=3.6 cm,OA间的距离为L1=30 cm,AB间的距离为L2=1.575 cm,真空中光速为c=3×108 m/s。求:
(1)该平板对该激光的折射率;
(2)放上平板后光从射出至打到桌面上所用的时间。





平行玻璃砖、三棱镜、圆柱体(球)对光路的控制作用
平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向,但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后,出射光线向棱镜底面偏折
圆界面的法线是过圆心的直线,光线经过两次折射后向圆心偏折
1.光密介质与光疏介质。
考点2　全反射
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,则甲相对乙是光密介质; 若n甲3.光导纤维。
光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)。
(1)某种介质相对一种介质是光密介质,但相对其他介质可能是光疏介质( )
(2)只要入射角足够大,就能发生全反射( )
(3)光导纤维内芯的折射率大于外层介质的折射率( )
分析光的全反射问题的思路。
(1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介
质。
(2)判断入射角是否大于或等于临界角,明确是否会发生全反射现象。
(3)画出反射、折射或全反射的光路图,必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图,然后结合几何知识推断和求解相关问题。


答案　C



答案　C

考点3　光的折射和全反射的综合应用
解析　如图甲所示,设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点,光在AB边上的入射角为θ1,折射角为θ2,由折射定律有sin θ1=nsin θ2,①
设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为θ',由几何关系可知
θ'=30°+θ2,②
由①②式并代入题给数据得θ2=30°,③
nsin θ'>1,④
所以,从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射,反射光线垂直射到AC边,AC边上全部有光射出。

答案　2
考向2　光在球形玻璃砖中的折射和全反射问题
【典例6】　如图所示,圆心为O的半圆形玻璃砖半径为R,A为半圆形玻璃砖平面上的一点,一束单色光以θ=60°的入射角从A点射入玻璃砖,光线经过玻璃砖2次折射,从玻璃砖圆表面离开的光线相对于最初的入射光线发生了侧移,但传播方向未变。若入射光线从A点垂直于半圆形玻璃砖平面入射,则第一次射到玻璃砖圆表面光线恰好不能从玻璃砖射出。求:
(1)玻璃的折射率;
(2)光线发生侧移的距离。

展开更多......

收起↑