2018版高考物理一轮复习第15章机械振动与机械波光电磁波与相对论第3讲光的折射全反射课件新人教版选修3_4（稍微压字）.ppt

1．折射现象 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向________的现象。 2．折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在____________内，折射光线与入射光线分别位于法线的________； 入射角的正弦与折射角的正弦________。 (2)表达式：__________＝n12，式中n12是比例常数。 (3)在光的折射现象中，光路是________的。 3．折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，________的正弦与________的正弦的比值。 1．全反射： 观察如图折射光路，将空格填充。 (1)全反射的条件： ①光从________介质射入________介质。 ②入射角_____________临界角。 (2)全反射现象：折射光完全消失，只剩下________。 2．光的色散： (1)色散现象：白光通过三棱镜会形成___________七种色光组成的彩色光谱。 (2)成因：由于n红n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角________，紫光折射得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的折射角________，红光的偏折角________。 思维辨析： (1)无论是折射光路，还是全反射光路都是可逆的。(　　) (2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。(　　) (3)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大。(　　) (4)在同一种介质中，光的频率越大，折射率越大。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小。　(4)√ [解析]　介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B均错；由于真空中的光速是一个定值，故n与v成反比是正确的，选项C正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确。 [解析]　光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误。当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误。 [解析]　光从水里射入空气发生折射，入射角相同时，折射率越大，折射角越大，从水面上看光源越浅，红灯发出的红光的折射率最小，看起来最深；设光源的深度为d，光的临界角为C，则光能够照亮的水面面积大小为S＝π(dtanC)2，可见，临界角越大，照亮的面积越大，各种色光中，红光的折射率最小，临界角最大，所以红灯照亮的水面面积较大，选项D正确。 (2)本质理解。 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，光疏介质不是指密度小的介质。 (3)特性理解。 ①折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 ②同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。 2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制： [解析]　由图可知，在入射角相同的情况下，光线a的偏折程度小于光线b的偏折程度，因此玻璃对光线a的折射率小于对光线b的折射率，故选项A、D错误；由于折射率越大的光频率越高，因此光线a的频率小于光线b的频率，由c＝λf可知光线a的波长大于光线b的波长，因此选项B正确。 1．全反射的理解 (1)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。 (2)光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的。 (3)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光了。 (4)全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射。 2．全反射的有关现象及应用 (1)海水浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等。 (2)光导纤维： ①结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质。 ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。 答案：(1)在上表面不会发生全