《2019年高考物理二轮复习专题课件：光学专题 094.光的折射 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理二轮复习专题课件：光学专题 094.光的折射 .ppt（29页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、光的折射,2019年高考物理复习,一、光的折射定律,（1）折射光线在入射光线和法线所在的平面上， 折射光线和入射光线分居在法线的两侧， （2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数,折射定律的各种表达形式： (1为入、折射角中的较大者),在光的折射现象中，光路也是可逆的。,二、 折射率：,（1）光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比,（2）折射率等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v之比，n= c/v,三、 通过平行玻璃砖的光线,当光线从玻璃砖上表面入射,从下表面射出时,其特点是:,光线通过平行玻璃砖后的出射光线和入射光线平行且有侧向位移。侧向位移的大小跟平行玻璃砖的
2、厚度及入射角、折射率有关。,各种色光在第一次入射时发生色散（第二次折射不再色散）；,射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；,可利用玻璃砖测定 玻璃的折射率。,四、通过棱镜的光线,（1）光线通过三棱镜两次向底面偏折，通过三棱镜所成的像向顶角偏移，,偏折角度跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大，偏折角度越大.偏折角度还跟入射角的大小有关系.,（2）白光通过三棱镜后产生色散现象，,（3）全反射棱镜是横截面成等腰直角三角形的三棱镜。,l1、l3,l1/ l3,2. （2）（5分）（选做，适合选修34的同学）如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线
3、OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针，如图放上玻璃砖（如粗黑线所示），然后插上P3、P4大头针。 其中他确定P3大头针位置的方法应当是： 。 若该同学实验操作规范准确，其 记录的情况如图所示。该同学还用 圆规做了一个以O为圆心，半径与 玻璃砖相同的半圆（如图中虚线所 示）。请您帮这位同学算出玻璃砖 的折射率，写出必要的计算过程。,解见下页,【解析】本小题考查用插针法测定玻璃折射率的实验数据处理方法。,确定P3大头针位置的方法应当是：,透过玻璃砖看,P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像。,如图，,由折射定律可得：,3.（2）（4分）如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射
4、向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为 ， 当入射角 ，求反射光束1和透射光束2之间的夹角多大？,解：,由折射定律,解得折射角r = 30 ,因此反射光束1和透射光束2之间的夹角,4、图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线光线a在玻璃砖中的光路已给出.画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数,解：光路如图所示,5（选修3-4）（2）在水面上放置一个足够大的遮光板，板上有一个半径为r的圆孔，圆心的正上方h 处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域
5、(图中未画出)测得 r=8cm，h=6cm，H=24cm，R=26cm，求水的折射率,解：,根据光路图，可知,由折射定律得,5 （供选修3-4考生作答） （2）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为d.入射光线AO以入射角i=60射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离.（结果可用根式表示）,解：,作出光路如图，,由折射定律得,所以r=300,由图知DOC=DOB=300,则,出射光线与入射光线间的距离是,6（6分）如图所示，空气中有A点，水中有B点，在A点置一信号源发出光波和声波讯号传到水中B，沿AO1B路径传播的是a波，沿AO2B路径传播的
6、是b波，则a波、b波各是什么波？简述你的判断过程。,答：,a波是光波，b波是声波。,无线电波从空气进入水中速度变小，入射角大于折射角；,而超声波从空气进入水中速度变大，入射角小于折射角，,所以a波是光波、b波是声波。,（2）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R20cm，折射率为 ，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：,光在圆柱体中的传播速度； 距离直线AB多远的入射光线， 折射后恰经过B点.,7.（2） （模块3-4试题）,光在圆柱体中的传播速度,解：,设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示,由折射定律有：,又由几何关系有：,解得,光线PC离直线AB的距离,则距离直
7、线AB为 的入射光线经折射后能到达B点,8（2）如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n= ，今有一束平行光沿直径AB方向照射在玻璃球上，试求离AB多远的入射光线最终射出后沿原方向返回。,解：由光路图知,122,解式得,即230 160,d=Rsin1,9、如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为 （ ）,A B1.5 C D2,C,解见下页,A、C为折射点, B为反射点, 作OD平行于入射光线,所以，玻璃的折射率,故,解析：,如图为光线在玻璃球内的光路图,10、(3)如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，
8、折射率为 ，直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑求两个光斑之间的距离L,解：,画出如图光路图，设折射角为r，根据折射定律,解得,由几何知识得，OPQ为直角三角形，所以两个 光斑PQ之间的距离,解得,11（3） （3-4模块） （5分） 如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30,C90.三棱镜材料的折射率是 一条与BC面成30角的光线射向BC面，经过AC边一次反射从AB边射出。求从AB边射出光线与AB边的夹角。,解：,由折射定律, 在BC界面：, 光线在AC界面发生反射再经AB界面折射,则从AB边射出光线与AB面
9、的夹角,12、（9分） 物理选修34 一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为的透明材料制成现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示已知入射光线与桌面的距离为求出射角,本题考查几何光学知识，通过画光路图，根据折射定律，由几何关系列式求解。,解：,设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角为入射角。过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B。依题意，COB=。又由OBC知,设光线在C点的折射角为，由折射定律得：,解得：30 ,由几何关系知，30,由折射定律得：,因此：,解得：60,设他在镜中刚能看到球像时球的位置在P点，恰好看不到球像时球的位置在Q点，平面镜的长度L=3.0m，平面镜至球道中央的距离为d/2。 (1)图乙为球道的俯视示意图，请在图乙中通过作光路示意图，确定P、Q点的位置，并在BC上标出P、Q点； (2)这个保龄球的运动速度大小是多少?,解：,(1)光路示意图如图所示,P、Q的位置如图所示,(2)由几何关系知，,令,则：,s=4.5m,则保龄球的运动速度：,题目,