高二下期光学专题复习供参习.doc

光学专题复习　　　　　　　　　　　　　　第一部分 光的折射 全反射知识点一——折射定律　1．光的折射:光射到两种介质的界面处，一部分进入到另一种介质中，并且改变原来的传播方向的现象叫做光的折射。2．折射定律:折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于法线两侧，入射角i的正弦跟折射角r的正弦成正比，即常数。3．折射率:光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即。且。　　特别提醒：　　（1）任何介质的折射率均大于1。　　（2）相比较而言，折射率大的物质叫光密介质，折射率小的物质叫光疏介质，因此光疏介质或光密介质是相对的。　　（3）介质的折射率表明了介质的折光能力，是由介质的属性决定的，不同的介质有不同的折射率，所以光在不同的介质中的速度不同。　　（4）光的折射现象中，光路是可逆的。例：空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为4/3。　　（1）鸟从空中看到水中的鱼离它的距离是多少？　　（2）鱼在水中看空中的鸟离它的距离是多少？知识点二——全反射　1．全反射：当入射角增大到某一角度时，使折射角等于，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。2．临界角：在全反射中，当折射角等于时的入射角叫临界角。　。3．发生全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。4．全反射现象的应用　　　例：（1）草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等。　　（2）光导纤维是全反射的实际应用，与现代科学技术的发展关系密切。　例：光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）　　A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射　　B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射　　C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射　　D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用　知识点三——棱镜、光的色散　1．棱镜：棱柱形的透明体为棱镜，而横截面为三角形的棱镜即为三棱镜。需注意的是光在通过三棱镜时，光线要经过两次折射。2．一束白光经棱镜折射后会发生色散现象　　复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散。　　一束白光通过三棱镜后产生色散，在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是复色光。3．不同色光在介质中的速度是不同的　　红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象（如图）。例：红光和紫光相比（ ）　　A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大　　B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大　　C．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小　　D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小【变式】如图所示，游泳池宽度L=15m，水面离岸边的高度为0.5m，在左岸边一标杆上装有一A灯，A灯距地面高0.5m，在右岸边站立着一个人，E点为人眼的位置，人眼距地面离1.5m，若此人发现A灯经水反射所成的像与左岸水面下某处的B灯经折射后所成的像重合，已知水的折射率为1.3，则B灯在水面下多深处？（B灯在图中未画出）　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 2、如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。　　　　　　　　　　　　　　【变式】如图所示，一立方体玻璃砖，放在空气中，平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖，然后投射到它的一个侧面上。若全反射临界角为，问：　　（1）这光线能否从侧面射出？　　（2）若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应满足什么条件？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3、一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为和，a、b在玻璃中的传播速度分别为和，则（ ）　　A．　　　　 B．　　　　 C．