高中物理（光的折射全反射）课件.ppt

1、栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光第一节光的折射全反射第一节光的折射全反射栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光基础梳理自学导引基础梳理自学导引一、光的折射与折射率一、光的折射与折射率1折射折射光从一种介质斜射进入另一种介质时光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象传播方向改变的现象栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光2折射定律折射定律(如图如图211)图图211栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(1)内容：折射光线与入射光线、法线处内容：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位于法线的

2、两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成的正弦成_正比正比栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(3)物理意义物理意义折射率是表示光线从一种介质进入另一折射率是表示光线从一种介质进入另一种介质时，发生种介质时，发生_程度的物理量，程度的物理量，与入射角与入射角1及折射角及折射角2大小大小_关关偏折偏折无无栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光3.0108小于小于栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光二、全反射和光的色散现象二、全反射和光的色散现象1全反射全反射(1)条件：条件：光从光从_介质射入介质射入_介质介质入射角入射角_临界角临界角(2)现象：折射光完全消失，只剩

3、下反现象：折射光完全消失，只剩下反射光射光光密光密光疏光疏栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光图图212栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光2光的色散光的色散(1)色散现象色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图色光组成的彩色光谱，如图213.图图213栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(2)成因成因由于由于n红红n紫紫，所以以相同的入射角射，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏当它们射到另一个

4、界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小折角最大，红光偏折角最小栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光三、棱镜三、棱镜1作用：作用：改变光的传播方向；改变光的传播方向；分光分光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光2通过棱镜的光线通过棱镜的光线(1)棱镜对光线的偏折规律如图棱镜对光线的偏折规律如图214所示所示通过棱镜的光线要向棱镜底面偏折；通过棱镜的光线要向棱镜底面偏折；棱镜改变光的传播方向，但不改变光棱镜改变光的传播方向，但不改变光束的性质束的性质栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光a平行光束通过棱镜后仍为平行光束；平行光束通过棱镜后仍为平行光束；b发散光束通过棱镜后仍为发散光束；发散光束通过

5、棱镜后仍为发散光束；c会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束出射光线和入射光线之间的夹角称为出射光线和入射光线之间的夹角称为偏向角偏向角(如图中如图中)栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光图图214图图215栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(2)棱镜成像棱镜成像(如图如图215)隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向棱镜顶角方向偏移像的位置向棱镜顶角方向偏移栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光3全反射棱镜全反射棱镜(1)全反射棱镜对光路的控制如图全反射棱镜对光路的控制如图216所示所示图图216栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(

6、2)全反射棱镜的优点全反射棱镜的优点全反射棱镜和平面镜在改变光路方全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同的，相比之下，全面，效果是相同的，相比之下，全反射棱镜成像更清晰，光能损失更反射棱镜成像更清晰，光能损失更少少栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光要点透析直击高考要点透析直击高考一、对折射率的理解一、对折射率的理解1折射率是用光线从真空斜射入介折射率是用光线从真空斜射入介质，入射角正弦与折射角正弦之比定质，入射角正弦与折射角正弦之比定义的，由于光路可逆，入射角、折射义的，由于光路可逆，入射角、折射角随光路可逆而角随光路可逆而“换位换位”栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光栏目栏目导引导

7、引 第二章第二章 光光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光3折射率的大小不仅与介质本身有关折射率的大小不仅与介质本身有关,还与折射光的频率有关：同一种介质，还与折射光的频率有关：同一种介质，对频率大的光折射率大，对频率小的光对频率大的光折射率大，对频率小的光折射率小折射率小4同一种色光，在不同介质中虽然波同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变速、波长不同，但频率不变栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光即时应用即时应用1(2012盐城模拟盐城模拟)单色光在真空中的单色光在真空中的传播速度是传播速度是c，波长为，波长为0，在水中的传，在水中的传播速度是播速度是v，波长为，波长为，水

8、对这种单色，水对这种单色光的折射率为光的折射率为n.当这束单色光从空气当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为斜射入水中时，入射角为1，折射角，折射角为为2，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是()栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光二、光的折射、全反射的理解和应用二、光的折射、全反射的理解和应用1全反射现象的理解全反射现象的理解(1)光线射向两种介质的界面上，会同光线射向两种介质的界面上，会同时发生光的反射和折射时发生光的反射和折射(2)若光从光密介质射入光疏介质，折若光从光密介质射入光疏介质，折射角就大于入射角射角就

9、大于入射角栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(3)当折射角等于当折射角等于90时，实际上就已时，实际上就已经没有折射光线了，这时的入射角为经没有折射光线了，这时的入射角为临界角临界角C，当入射角，当入射角1大于等于临界角大于等于临界角C时，折射光线消失，发生全反射现时，折射光线消失，发生全反射现象象(如图如图217)图图217栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光2光的折射和全反射综合问题光的折射和全反射综合问题(1)首先要根据折射或全反射画出光路首先要根据折射或全反射画出光路图图(2)对不同的介质界面要具体问题具体对不同的介质界面要具体问题具体分析，如平行玻璃砖，圆形玻璃砖，分析，如平行玻璃

10、砖，圆形玻璃砖，三棱镜等三棱镜等栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(3)作图时要找出具有代表性的光作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线界条件的光线(4)要注意利用光路的可逆性、对要注意利用光路的可逆性、对称性，寻找三角形全等、相似等称性，寻找三角形全等、相似等几何关系几何关系栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光即时应用即时应用2.(2011高考福建卷高考福建卷)如图如图218，半，半圆形玻璃砖置于光屏圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方的左下方图图218栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光一束白光沿半径方向从一束白光沿半径方向从A点射入玻璃

11、点射入玻璃砖，在砖，在O点发生反射和折射，折射光点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带若入射点由在光屏上呈现七色光带若入射点由A向向B缓慢移动，并保持白光沿半径缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到方向入射到O点，观察到各色光在光点，观察到各色光在光屏上陆续消失屏上陆续消失栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光在光带未完全消失之前，反射光的强度在光带未完全消失之前，反射光的强度变化及光屏上最先消失的光分别是变化及光屏上最先消失的光分别是()A减弱，紫光减弱，紫光B减弱，红光减弱，红光C增强，紫光增强，紫光 D增强，红光增强，红光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光解析：选解析：选C.本题考查

12、光的全反射现象本题考查光的全反射现象和白光色散现象，意在考查考生应用和白光色散现象，意在考查考生应用光的全反射和色散知识分析判断实际光的全反射和色散知识分析判断实际现象的能力入射点由现象的能力入射点由A点向点向B点缓慢点缓慢移动的过程中，同一介质对各色光的移动的过程中，同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同临界角也不同栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光题型探究讲练互动题型探究讲练互动折射定律的应用折射定律的应用例例1 (2011高考山东卷高考山东卷)图图219栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光如图如

13、图219所示，扇形所示，扇形AOB为透明柱为透明柱状介质的横截面，圆心角状介质的横截面，圆心角AOB60.一束平行于角平分线一束平行于角平分线OM的单色的单色光由光由OA射入介质，经射入介质，经OA折射的光线折射的光线恰平行于恰平行于OB.栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光(1)求介质的折射率求介质的折射率(2)折射光线中恰好射到折射光线中恰好射到M点的光线点的光线_(填填“能能”或或“不能不能”)发生发生全反射全反射栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光【解析解析】依题意作出光路图依题意作出光路图图图2110栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光【答案】见解析【答案】见解析栏目栏目导引导引 第

14、二章第二章 光光有关折射、全反射现象有关折射、全反射现象的光路问题的光路问题例例2 一棱镜的截面为直角三角形一棱镜的截面为直角三角形ABC，A30，斜边，斜边ABa.棱镜棱镜材料的折射率为材料的折射率为n，在此截面所在的，在此截面所在的平面内，一条光线以平面内，一条光线以45的入射角从的入射角从AC边上的中点边上的中点M射入棱镜射入棱镜栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光画出光路图，并求光线从棱镜射出的画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置点的位置(不考虑光线沿原路返回的情不考虑光线沿原路返回的情况况)图图2111栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光图图2

15、112栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光图图2113栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光由由和已知条件得和已知条件得C45因此，光在因此，光在D点发生全反射点发生全反射设此光线的出射点为设此光线的出射点为E，由几何关系，由几何关系得得DEB90栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光【答案】见解析【答案】见解析栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光【规律总结规律总结】分析全反射和临界角分析全反射和临界角问题时，一定认清全反射发生的条件问题时，一定认清全反射发生的条件及有些问题的临界光线及有些问题的临界光线栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光光的色散光的色散例例3 (2011高考大纲全国卷高考大纲全

16、国卷)雨后太雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，虹设水滴是球形的，栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光图图2114中的圆代表水滴过球心的截中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是线，则它们可能依次是()图图2114栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光A紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光红光、

17、黄光、蓝光和紫光栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光【解析解析】由光路图可看出由光路图可看出a光的偏光的偏折程度最大，故折程度最大，故a光在水滴中的折射光在水滴中的折射率最大，选项中应该以率最大，选项中应该以“红橙黄绿红橙黄绿蓝靛紫蓝靛紫”反过来的顺序进行排列，反过来的顺序进行排列，B正确正确【答案答案】B栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光【名师点评名师点评】同一介质对紫光的折同一介质对紫光的折射率最大，故紫光偏折角最大，以此射率最大，故紫光偏折角最大，以此画出光路即可判断色带的分布情况画出光路即可判断色带的分布情况栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光知能演练强化闯关知能演练强化闯关栏目栏目导引导引 第二章第二章 光光本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放