第4章 章末综合提升—2020-2021学年同步新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义

[巩固层·知识整合] [提升层·能力强化] 光的折射和全反射 1.正确、灵活地理解、应用折射率公式 教材中给出的折射率公式为n＝. ＝(i为真空中的入射角，r为某介质中的折射角)．根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的．我们可以这样来理解、记忆：n＝ 2．对临界角的理解 光线从介质进入真空或空气，r＝90°时，发生全反射，此时的入射角i(介)叫临界角C. 则＝sin C. ＝ 【例1】　如图所示，△ABC为一直角三棱镜的横截面，其顶角α＝30°，P为垂直于直线BCO的光屏，现有一宽度为H＝AB的单色平行光束垂直射向AB面，结果在光屏上形成一条宽为H. 的光带，BO＝ (1)求出射光的偏折角． (2)求介质的折射率． [解析]　(1)AC面上的入射角θ1＝α＝30°，延长AD交BCO的延长线于E点，由几何知识可知BO＝OE＝，由数学关系可知折射角θ2＝60°，所以偏折角为30°.＝，tan ∠OED＝H，OD＝ (2)n＝＝1.732. [答案]　(1)30°　(2)1.732 [一语通关]　 解答全反射类问题的技巧 (1)光必须从光密介质射入光疏介质． (2)入射角大于或等于临界角． (3)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析． 测介质的折射率 1.测玻璃的折射率 插针法：运用光在玻璃两个界面处的折射． 如图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移．用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，量出入射角i和折射角r，据n＝计算出玻璃的折射率． 2．测水的折射率 (1)成像法 原理：利用水面的反射成像和水的折射成像． 方法：如图所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插入一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率为n＝. (2)插针法 原理：光的折射定律． 方法：如图所示，取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使∠PON＜45°)，在直线OP上P、Q两点垂直地插两枚大头针．把木板放