专题 几何光学与物理光学-2023新高考人教版一轮复习导学案

深圳市盐田高级中学2023届一轮复习物理教学案 第十五章 光 电磁波 编者：尹立光 第十五章 光 电磁波 第1讲　光的折射 全反射 预习学案 【学习目标】 1．理解折射率的概念，掌握光的折射定律。 2．掌握全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。 【知识回顾】 一、光的折射定律　折射率 1．折射定律 (1)内容：如图所示，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两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 (2)表达式：＝n。 (3)在光的折射现象中，光路是 的。 2．折射率 (1)折射率是一个反映介质的 的物理量。 (2)定义式：n＝。 (3)计算公式：n＝，因为v<c，所以任何介质的折射率都 。 (4)折射率的理解 ①折射率由 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。 二、全反射　光导纤维 1．全反射定义 光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时， 光线将全部消失，只剩下 光线的现象。 2．条件 (1)光从光密介质射入光疏介质； (2)入射角 临界角。 3．临界角 折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(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sin C＝。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。 4．光导纤维 光导纤维的原理是利用光的 。如图所示。 三、光的色散 1．光的色散现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。 2．成因：棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光通过棱镜后的偏折程度最小，对紫光的折射率最大，紫光通过棱镜后的偏折程度最大，从而产生色散现象。 【预习自测】 一、辨析自测 1．折射率跟折射角的正弦成正比。(　　) 2．只要入射角足够大，就能发生全反射。(　　) 3．若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小。(　　) 4．已知介质对某单色光的临界角为C，则该介质的折射率等于。(　　) 5．密度大的介质一定是光密介质。(　　) 6．某种玻璃对蓝光的折射率比红光大，蓝光和红光以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大。( ) 7．在水中，蓝光的传播速度大于红光的传播速度。( ) 8．晚上，在池水中同一深度的两点光源分别发出红光和蓝光，蓝光光源看起来浅一些。( ) 二、考点自测 1．(多选)如图所示，光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，O点是半圆形玻璃砖的圆心。下列情况可能发生的是(　　) A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图 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(　　) 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 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° 3．如图所示。一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为λ1、λ2，频率分别为f1、f2，则(　　) A．λ1＜λ2 B．λ1＞λ2 C．f1＜f2 D．f1＞f2 4．图示为一横截面为等腰直角三角形的三棱镜，光线O从它的一直角面垂直射入，临界角为40°，关于图中画出的a、b、c三条光线，下列说法正确的是(　　) A．a是光线O的出射光 B．b是光线O的出射光 C．c是光线O的出射光 D．a、b、c都不是光线O的出射光 5．(多选)如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是(　　) A．a侧是红光，b侧是紫光 B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长 C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 D．在三棱镜中a侧光的速率比b侧光小 6．如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中。某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出。若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射，则此介质的折射率为(　　) A． B． C． D． 7．(多选)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示，a、b光相比(　　) A．玻璃对a光的折射率较小 B