1、章末整合章末整合高中物理高中物理选修选修3-4鲁科版鲁科版 光的折射与全反射 光的折射与全反射一、光的折射、全反射的综合应用几何光学是以光线为工具研究光的传播规律,所以解决几何光学问题的关键是根据“光的传播规律”画出光路图,然后再利用几何学知识,寻找相应的边角关系(1)几何光学主要包括四条原理:光的直线传播规律;光的反射定律;光的折射定律;光路可逆原理 借题发挥(1)解答几何光学问题应先准确画出光路图(2)应用发生全反射的条件来判断光是否能发生全反射(3)在处理光学问题时应充分利用光路的可逆性、对称性、相似性等几何关系【例2】固定的半圆形玻璃砖的横截面如图2,O点为圆心,OO为直径MN的垂线足
2、够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO夹角较小时,光屏NQ区域出现两个光斑,逐渐增大角,当时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则()图图2 A玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 BA光在玻璃砖中传播速度比B光的大 C时,光屏上只有1个光斑 D时,光屏上只有1个光斑答案答案AD【例3】在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图3甲所示图图3(1)在图4中画出完整的光路图;图4(2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n_(保留三位有效数字)(3)为
3、了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图3乙所示图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_(填“A”或“B”)解析(1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点,并延长与玻璃砖边分别相交,标出传播方向,然后连接玻璃砖边界的两交点,即为光线在玻璃砖中传播的方向光路如图所示 答案(1)如解析图所示(2)1.53(说明:0.03范围内都可)(3)A【例4】如图5所示,半球形玻璃砖的平面部分水平,底部中点有一小电珠利用游标卡尺(或直尺)测量出有关数据后,可计算玻璃的折射率试完成以下实验步骤:图5(1)若S发光,则在玻璃砖平面上方看到平面中 有 一 圆 形 亮 斑,用 游 标 卡 尺 测 出_和_(写出对应字母和其表示的意义)(2)写 出 玻 璃 折 射 率 的 表 达 式:_(用上述测量的物理量的字母表示)再见再见