专题42 光的折射、全反射及光的本性(解析版).pdf

2021 届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练 专题 42 光的折射、全反射及光的本性 【专题导航】 目录 热点题型一 折射定律及其应用 1 热点题型二 对全反射现象的理解和应用 6 热点题型三 光的色散现象 12 热点题型四 实验：测定玻璃的折射率 15 热点题型五 光的干涉现象 18 热点题型六 光的衍射和光的偏振现象 20 热点题型七 实验：用双缝干涉测光的波长 22 热点题型八 电磁波与相对论 25 【题型归纳】 热点题型一 折射定律及其应用 1．对折射率的理解 c (1)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小 v＝ . n (2)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． (3) 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 ．光路的可逆性 在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入 射光线发生折射． 3.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 横截面为三角形的三 结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面是圆 棱镜 对光线的作 通过平行玻璃砖的光线不 通过三棱镜的光线经 圆界面的法线是过圆心 用 改变传播方向，但要发生 两次折射后，出射光 的直线，经过两次折射 侧移 线向棱镜底边偏折 后向圆心偏折 全反射棱镜，改变光 应用 测定玻璃的折射率 改变光的传播方向 的传播方向 【例1】(2020·山东齐鲁名校高三联考)玻璃半圆柱体横截面如图所示。O 为圆心，A 为半圆形的最高点， 圆的半径为R。单色光束按如图方向沿截面入射到圆柱体上的B 点，方向与底面垂直，∠AOB＝60° 。已知 玻璃对该光的折射率n＝ 3，不考虑光的反射，求光束经底面折射后与AO延长线交点到O点的距离d。 R 【答案】 3 【解析】光束在B点折射时，入射角i＝60° sin i 由折射定律有：n＝ sin r 1 得sin r＝ ，折射角r＝30° 2 光束在底面C点折射，入射角i′＝60° －r＝30° 则sin r′＝nsin i′ 折射角r′＝60° 折射光线交AO延长线于D点， R 2 3 由几何知识：OC＝ ＝ R cos 30° 3 R d＝OD＝OCtan 30° ＝ 。 3 【变式1】(2020·山西吕梁模拟)如图所示是一透明半圆柱体的横截面，O为横截面的圆心，其半径为R， 折射率为 3，OA水平且垂直于横截面，从A点射出一条光线AB经折射后水平射出半圆柱体，已知 OA＝ 3R， 光速为 c.求： (1)光沿AO直线进入透明半圆柱体中，从A传到 O点的时间； (2)入射点 B到 OA的垂直距离BC. 2 3 －1