第3课时光地折射全反射习的题目含问题详解.doc

实用标准文案 精彩文档 第3课时　光的折射　全反射 考纲解读 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律.2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算． 1．[折射定律的应用]观察者看见太阳从地平线升起时，下列关于太阳位置的叙述中正确的是 (　　) A．太阳位于地平线之上 B．太阳位于地平线之下 C．太阳恰位于地平线 D．大气密度不知，无法判断 答案　B 解析　太阳光由地球大气层外的真空射入大气层时要发生折射，根据折射定律，折射角小于入射角，折射光线进入观察者的眼睛，观察者认为光线来自它的反向延长线．这样使得太阳的实际位置比观察者看见的太阳位置偏低． 2．[折射定律与折射率的理解和应用]如图1所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n＝eq \r(2)的玻璃表面． 当入射角θ1＝45°时，求反射光线与折射光线间的夹角θ. 答案　105° 图1 解析　设折射角为θ2，由折射定律得sin θ2＝eq \f(sin θ1,n)＝eq \f(sin 45°,\r(2))＝eq \f(1,2)，所以，θ2＝30°. 因为θ1′＝θ1＝45°，所以θ＝180°－45°－30°＝105°. 3．[全反射问题分析]很多公园的水池底都装有彩灯，当一束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是 (　　) 答案　C 解析　红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故只有C正确． 4．[光的色散现象分析]实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋eq \f(B,λ2)＋eq \f(C,λ4)，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图2所示，则 (　　) 图2 A．屏上c处是紫光 B．屏上d处是红光 C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光 答案　D 解析　可见光中红光波长最长，折射率最小，折射程度最小，所以a为红光，而紫光折射率最大，所以d为紫光． 1．折射定律 (1)内容：如图3所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． 图3 (2)表达式：eq \f(sin i,sin r)＝n. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2．折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． (2)定义式：n＝eq \f(sin i,sin r). (3)计算公式：n＝eq \f(c,v)，因为vc，所以任何介质的折射率都大于1. (4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角． 3．全反射现象 (1)条件：①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角大于或等于临界角． (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光． 4．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sin C＝eq \f(1,n). 5．光的色散 (1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象． (2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列． (3)光的色散现象说明： ①白光为复色光； ②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越慢． (4)棱镜 ①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同． ②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散． 考点一　折射定律的理解与应用 1．折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． 2．折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． 3．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小． 4．公式n＝eq \f(sin i,sin r)中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，i总是真空中的光线与法线间的夹角，r总是介质中的光线与法线间的夹角． 例1　一半圆柱形透明物体横截面如图4所示，底面AOB镀银，O表示半圆截面的圆心．一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.求： 图4 (1)光线在M点的折射角； (2)透明物体的折射率． 解析　(1)如图所示，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线． 设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，∠OMQ＝α，∠PNF＝β.根据题意有 α＝30° ① 由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于