高三物理第一轮考点解析复习题11.pdf

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1、光的折射全反射（内容分析）基础知识I 一、光的折射1 .折射现象：光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变的现象.2 .折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.3 .在折射现象中光路是可逆的.二、折射率1 .定义：光从真空射入某种介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做介质的折射率.注意：光从真空射入介质.2 .公式：n=s in i/s in Y =-=一-一,折射率总大于 1.即 n l.v A,sinC03.各种色光性质比较：红光的最小，u最小，在同种介质中（除真空外）了 最大，4最大，从同种介质射向真空时全

2、反射的临界角。最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分俯圻殖和圻用殖）。4 .两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质.例1 一束光从空气射向折射率n=0的某种玻璃的表面，如图所示，i表示入射角，则（）A.无论入射角i有多大，折射角r都不会超过4 5B.欲使折射角r=3 0,应以i=4 5 的角度入射C.当入射角i=a r c t a n VI 时，反射光线与折射光线恰好互相垂直D.以上结论都不正确解析:针对A：因为入射角最大值i皿=9 0,由折射定律s in i/s in 丫=n,s in Y=s in i/n=s in 9 0(7 V2 =V2 /2

3、 所以 Y m a x=4 5。，故 A正确.针对 B：由 s in i/s in Y=n 知，当 r=3 0 时s in i=s in Y n=V2 X s in 3 0 =VI/2 所以，1=4 5,即选项 B 正确针 对 c：当入射角i =a r c t a n 痣 时，有 s in i/c o s i=V2 ,由折射定律有 s in i/s in Y=n=拒 所以 c o s i=s in y,则 i +r=9 0 所以在图中，0 B _ L 0 C.故选项C 也正确.答案：A B C【例 2】如图所示，一圆柱形容器，底面直径和高度相等，当在S 处沿容器边缘的A点方向观察空筒时，刚好看

4、到筒底圆周上的B点.保持观察点位置不变，将筒中注满某种液体，可看到筒底的中心点，试求这种未知液体的折射率是多大?解析：筒内未装液体时，S 点的眼睛能看到B点以上部分，注满液体后，由0点发出的光线经液面折射后刚好进入眼睛，根据折射定律知：n=s in i/s in Y=Vio /2=1.5 8 即这种未知液体的折射率n=l.5 8.三、全反射1.全反射现象：光照射到两种介质界面上时;光线全部被反射回原介质的现象.2 .全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角.3.临界角公式：光线从某种介质射向 真 空（或空气）时的临界角为C,则 s in C=l/n=v/c【例3 潜水员

5、在折射率为8的透明的海水下hm深处，向上观察水面，能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上的一个圆形面积为S的区域内，关于圆面积S和深度h的关系正确的是（C ）A、S与水深h成正比 B、S与水深h成反比C、S与水深h的平方成正比 D、S与水深h的平方成反比【例4】完全透明的水中某深处，放一点光源在水面上可见到一个圆形的透光平面，如果透光圆面的半径匀速增大，则光源正在（D ）A、加速上升 B、加速下沉 C、匀速上升D、匀速下沉四、棱镜与光的色散1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜 两 次、折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。（若棱镜的折 射率比棱镜外介

6、质小则结论相反。）作图时尽量利用对 称 性（把棱镜中的光线画成与底边平行）O由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象，在光屏上形成七色光带（称光谱）（红光偏折最小，紫光偏折最大。）在同一介质中，七色光与下面儿个物理量的对应关系如表所示。色光红橙黄绿蓝靛紫折射率小大偏向角小一大频率小T小速度大小【例5】发出白光的细线光源a b,长度为/o,竖直放置，上 端。恰好在水面以下，如图。现考虑线光源Q b发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成 二二一的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光成的像的长度，2表示蓝光成的像的长度，则（D）A.lz A/。C./2 /

7、i/。D.，2 /n3 n i,所以，6 2 V o 3 V o i 9 0,也就是说在三个界面上均不会发生全反射.【例1 7 如图所示，一束平行单色光a垂 直 射 向 横 截 面 为 弋等边三角形的棱镜的左侧面，棱镜材料的折射率是收。试画差出该入射光射向棱镜后所有可能的射出光线。解：由折射率为a得全反射临界角是4 5 o光线从左侧面射入后方向不发生改变，射到右侧面和底面的光线的入射角都是6 0 ,大于临界角，因此发生全反射。反射光线分别垂直射向底面和右侧面。在底面和右侧面同时还有反射光线。由光路可逆知，它们最终又从左侧面射出。所有可能射出的光线如图所示。【例1 8】平行光束垂直射在等腰玻璃棱

8、镜的底面上，如图所示.如果在离棱镜距离L=1 0 0 c m处放一个屏M o在屏幕中央形成宽为2 d=l c m _ _ _ _ _ _ _J的暗斑.求棱镜的折射角Q。玻璃的拆射率n=L 5 7,底面大小为2 a=5 c m。解析：作出这束平行光经过玻璃棱镜后的光路图如图所示.从图中的光路图可知，棱镜的上半部的折射光线与入射光线的夹角为。，入射角为a ,折射角为B （图T-0中没有画出），由于a很小，由折射定律可得m=si n B /si n a =B /a ,。一B=(n-1)而 t g O=(a+d)/L=3 X 1 0-26 =3 X 1 0-2r a da =0 /(n-1)=3 X 1 0-/(1.5 7 1)r ad=5.2 6 X 1 0-2r a d=3