高考物理一轮复习第十五单元光学电磁波相对论第1讲光的折射全反射学案新人教版.doc

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光的折射全反射

一、考情分析

1．本单元考查的热点有光的折射定律、折射率的计算、全反射的应用等,题型有选择、填空、计算等,难度中等偏下,光的折射与全反射的综合,以计算题的形式考查的居多．

2．对于光学部分,分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时,应注意与实际应用的联系,作出正确的光路图．

二、知识特点

1．本单元知识与生活息息相关,光的反射、折射、色散等现象非常常见,全反射、光纤通信等应用广泛．

2．本单元基本概念较少,但比较抽象难懂,如光的干涉、衍射、偏振等现象．学习过程中需加强理解、应用练习．

3．电磁波、相对论知识较难理解,但考试要求只要求知道,后续知识理解留在大学．

第1讲光的折射全反射

考纲考情

核心素养

?光的折射定律Ⅱ

?折射率Ⅰ

?全反射、光导纤维Ⅰ

?实验：测定玻璃的折射率

?光的反射、光的折射、光的色散、折射率、全反射、临界角.

物理观念

全国卷5年11考

高考指数★★★★★

?测定玻璃的折射率.

科学思维

知识点一光的折射定律折射率

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发生改变的现象．如图所示．

2．折射定律

内容：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；入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比．

3．折射率

(1)物理意义：折射率反映介质的光学特性,折射率大,说明光从真空射入到该介质时偏折角大,反之偏折角小．

(2)定义式：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).

(3)计算公式：n＝eq\f(c,v),因vc,故任何介质的折射率总大于1.

知识点二全反射

1．定义：光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,只剩下反射光线的现象．

2．条件：①光从光密介质射向光疏介质．②入射角大于临界角．

3．临界角：

折射角等于90°时的入射角．若光从介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C,则sinC＝eq\f(1,n).介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小．

知识点三光的色散

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．色散规律：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不同,即紫光偏折得更明显．当它们射到另一个界面时,紫光的偏折最大,红光的偏折最小．

1．思考判断

(1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射．(×)

(2)折射率跟折射角的正弦成正比．(×)

(3)在水中,蓝光的传播速度大于红光的传播速度．(×)

(4)只要入射角足够大,就能发生全反射．(×)

(5)密度大的介质一定是光密介质．(×)

2.如图所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中．当入射角是45°时,折射角为30°,则以下说法正确的是(C)

A．反射光线与折射光线的夹角为120°

B．该液体对红光的折射率为eq\r(3)

C．该液体对红光的全反射临界角为45°

D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时,折射角也是30°

解析：反射角为45°,可求得反射光线与折射光线的夹角为105°,A错误；该液体对红光的折射率n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2),由sinC＝eq\f(1,n),可求得全反射临界角为45°,B错误,C正确；该液体对紫光的折射率更大,所以折射角小于30°,D错误．

3．(多选)光从介质a射向介质b,如果要在a、b介质的分界面上发生全反射,那么必须满足的条件是(AC)

A．a是光密介质,b是光疏介质

B．光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度

C．光的入射角必须大于或等于临界角

D．必须是单色光

解析：发生全反射必须同时满足两个条件：①光从光密介质射向光疏介质,②入射角大于或等于临界角．而光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小,且对光的颜色,以及单色光、复合光没有要求,故A、C正确,B、D错误．

4．(多选)关于全反射,下列说法中正确的是(ACE)

A．光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射

B．光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射

C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射

D．光从其传播速度大的介质射向其传播速度小的介质时可能发生全反射

E．发生全反射时,入射角大于或等于全反射临界角

解析：当光线从光密介质射向光疏介质时有可能发生全反射,由n＝eq\f(c,v)可知,光传播速度越大的介质,折射率越小,传

播速度越小的介质,折射率越大,故A、C正确,B、D错误；发生全反射的条件之一是入射角大于或等于全反射临界角,E正确．

5．(多选)如图所示,两束