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章末素养培优
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● 学科素养提升 ●
素养培优1　视深问题
1．视深是人眼看透明物质内部某物体时像点离界面的距离．一般都是沿着界面的法线方向去观察，在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有≈≈.
2．当沿竖直方向看水中的物体时，“视深”是实际深度的，n是水的折射率．如果从折射率为n的介质中观察正上方距液面高为H的物体，观察到的高度h＝nH(h为视高)．
例1 空中有一只小鸟，距水面3 m，其正下方距水面4 m深处的水中有一条鱼．已知水的折射率为，则鸟看水中的鱼离它________ m，鱼看天上的鸟离它________ m.
素养培优2　光的折射与全反射的综合应用
1．光的折射、全反射中的三个“一”
一个规律：光的折射定律．
一个概念：折射率．
一个条件：发生全反射的条件．
2．解答全反射类问题的技巧
解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角等于或大于临界角．利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析．
例2 如图所示，△ABC为三棱镜的横截面，一细束单色光从ABC的侧面AC上中点D点入射，改变入射角i，当AC侧面的折射光线与BC边平行时，恰好没有光线从AB侧面射出棱镜，已知AC＝BC＝9 cm，且∠ABC＝53°，sin 53°＝0.8，空气中的光速c＝3×108 m/s，求：
(1)该棱镜对该单色光的折射率；
(2)当AC侧面的折射光线与BC边平行时，该单色光从D点入射到第一次从棱镜中射出传播的时间．
素养培优3　光学在生产生活中的应用
光学在生产生活中的应用有两部分内容：(1)利用几何光学解释生产生活中的现象；(2)利用光的干涉、衍射、偏振等解释生活中的现象．
例3 高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的．如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是(　　)
A．60° B．45°
C．30° D．15°
温馨提示：请完成单元素养评价卷(四)
章末素养培优
学科素养提升
[例1]　解析：首先作出鸟看鱼的光路图，如图所示．由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的i和γ均很小，故有tan i≈sin i，tan γ≈sin γ.由图可得h1tan γ＝h′tan i，h′＝ m＝3 m
则鸟看水中的鱼离它的距离H1＝3 m＋3 m＝6 m.
同理可得鱼看鸟时，h″＝nh2＝3× m＝4 m
则H2＝4 m＋4 m＝8 m.
答案：6　8
[例2]　解析：(1)当AC侧面的折射光线与BC边平行时，恰好没有光线从AB侧面射出棱镜，光路图如图所示．由几何关系可知，发生全反射的临界角为ic＝37°，则该棱镜对该单色光的折射率为n＝.
(2)光路图如图所示．
根据几何关系可知，光在棱镜中的路程为s＝DE＋EF＝BC＋AC＝0.09 m，
光在棱镜中的传播速度为v＝，
当AC侧面的折射光线与BC边平行时，该单色光从D点入射到第一次从棱镜中射出传播的时间为t＝ s＝5×10-10 s.
答案：(1)　(2)5×10-10 s
[例3]　解析： 设入射角为i，折射角为θ，作出光路图如图所示．因为出射光线恰好和入射光线平行，所以i＝2θ，根据折射定律有，所以θ＝30°，i＝2θ＝60°.
答案：A
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