高考物理轮复习光及光的本性教案.docVIP

专题十 光及光的本性 教案 专题要点 1. 折射率和全反射 （1）折射率(绝对折射率n)光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比n,叫做这种介质的折射率,即。 （2）临界角：折射角等于900时的入射角叫临界角．显然，临界角是一种特殊的入射角．当光线从某介质射入真空(或空气)时其临界角．产生全反射的条件是： 光从光密介质射向光疏介质； ②入射角大于临界角．相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的间距（相邻亮条纹中央间距，相邻暗条纹中央间距)为 亮条纹： 暗条纹： ②发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸与波长可比(相差不多) 典例精析 题型1.（平行板玻璃砖）一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中（ ） A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2 C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2 解析：设折射角为α，玻璃砖的厚度为h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃砖中的时间为t= ，联立解得t2，红光频率较小，θθ为90°时，趋近渐近线，θ为其它特殊值，仍然有t1＜t2，故对。解析用X光机透视人体是利用X光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象题型5. （光的折射）图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线（ ） 不能从圆孤射出 只能从圆孤射出 能从圆孤射出 能从圆孤射出 解析：由该棱镜的折射率为可知其临界角C满足：,可求出GG1右边的入射光线没有发生全反射，其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧NG1射出。 题型6.（折射定律）一半径为R的1/4球体放置在水平面上，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?。 解析：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α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=α。又由△OBC知sinα= ① 设光线在C点的折射角为β，由折射定律得 ② 由①②式得 ③ 由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°由折射定律得 ⑤因此 解得 题型7.（光的反射） 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ ） A．24m B．32m C．40m D．48m 解析：从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像, 第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm. 题型8.（光的折射和全反射.）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从 AB边垂直射入玻璃砖，则( ) A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度 D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 解析：宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45o临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确。 题型9. （光的全反射）如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为 t，若真空中的光速为c，则 n可能为 n可能为2 t可能为 t可能为 解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如右图所示。根据全反射可知临界角C≤4