第十四章 第1讲 光的折射、全反射-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第讲　光的折射、全反射 [教材阅读指导] (对应人教版选择性必修第一册相关内容及问题) 　第四章第1节图4.1－2，若光线沿着BO方向射向界面，折射光线的方向如何？ 提示：由光路可逆性，折射光线沿OA方向。 　第四章第1节阅读[实验]“测量玻璃的折射率”，图4.1－3中光线AB段和CD段的夹角为多大？ 提示：夹角为0°。 　第四章第2节阅读[演示]“观察全反射现象”，图4.2－1，逐渐增大入射角，反射光和折射光的亮度怎样变化？ 提示：反射光越来越亮；折射光越来越暗，当折射角达到90°时，折射光完全消失。 　第四章第2节[练习与应用]T3。 提示：如图所示。 　第四章[复习与提高]A组T4。 提示：设入射角为i时，某种单色光的折射角为θ，则t＝，v＝，n＝，s＝2R sin θ，联立得t＝，则tB＝tC。 物理观念　光的折射定律　折射率 1．光的反射现象与折射现象 一般来说，光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射(如图所示)。 2．折射定律 (1)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；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 (2)表达式：＝n12，式中n12是比例常数。 (3)在光的折射现象中，光路是可逆的。 3．折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。 (2)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光线以相同入射角从真空斜射入该介质时偏折的角度大，反之偏折的角度小。 (3)定义式：n＝，不能说n与sin θ1成正比、与sin θ2成反比，对于确定的某种介质而言，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。 (4)光在不同介质中的传播速度不同；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝。由于c>v，故任何介质的折射率都大于(填“大于”或“小于”)1。 4．光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率较大的介质。 (2)光疏介质：折射率较小的介质。 (3)光密介质与光疏介质是相对的。某种介质相对其他不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质。 物理观念　全反射、光的色散 1．全反射 (1)条件：①光从光密介质射入光疏介质； ②入射角等于或大于临界角。 (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光。 (3)临界角：折射角等于90°时的入射角。光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sin C＝。 (4)应用：①光导纤维；②全反射棱镜。 2．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：白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的，折射率依次增大，红光的最小，紫光的最大，当一束白光入射到棱镜界面时，七种色光以相同的入射角射到棱镜界面，各种色光的折射角不同，红光偏折得最小，紫光偏折得最大；当它们从另一个界面射出时，仍然是紫光的偏折最大，红光的偏折最小。 (3)光的色散现象说明 ①白光为复色光； ②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同，根据n＝，频率越大，折射率越大，则波速越小。 (4)光的色散的种类 除光的折射时的色散，还有光的干涉时的色散、光的衍射时的色散，详情见下一讲内容。 一 堵点疏通 1．折射率的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关。(　　) 2．光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。(　　) 3．我国使用的宽带光纤通信网络利用了光的衍射原理。(　　) 4．光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变。(　　) 5．不同颜色的光在真空中的传播速度都相同。(　　) 6．当光发生全反射时反射光的能量小于入射光的能量。(　　) 7．在同一种介质中，红光的折射率小于紫光的折射率。(　　) 8．光从空气射入玻璃时，只要入射角足够大就可能发生全反射。(　　) 9．在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。(　　) 10．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射。(　　) 答案　1.√　2.√　3.×　4.√　5.√　6.× 7．√　8.×　9.√　10.× 二 对点激活 1．(人教版选择性必修第一册·第四章第1节[练习与应用]T1改编)(多选)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，下图中可能发生的是(　　) 答案　BC 解