63 第14章 第1讲 光的折射 全反射（PPT课件）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

第1讲　光的折射 全反射 第十四章　光学 考点一　折射定律 折射率 考点二　全反射 光导纤维 课时精练(六十三)　光的折射 全反射 内容索引 聚焦学科素养 STSE问题巧迁移——光的折射与全反射 01 考点一　折射定律 折射率 (重难共研类) 【知识梳理】 同一平面 正 可逆 2．折射率 (1)定义式：n＝_______。 (2)计算公式：n＝____，因为v<c，所以任何介质的折射率都______。 (3)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时，入射角____折射角；当光由介质斜射入真空(或空气)时，入射角____折射角。 大于1 大于 小于 √ × √ 【重难诠释】 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射出。 3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱(球)体对光路的控制 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱(球)体 结构 上下表面平行 横截面为三角形 横截面是圆 对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折 应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向 【典例精析】 1．【折射率的理解】 (多选)(2022·海南昌江县矿区中学第二次模拟)如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则 【针对训练】 A．na>nb B．na<nb C．λa<λb D．λa>λb √ √ √ √ 02 考点二　全反射 光导纤维 (重难共研类) 1．全反射：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部____，只剩下反射光线的现象叫作全反射。 2．全反射的条件 (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角__________临界角。 【知识梳理】 消失 大于或等于 小 全反射 【微判断】 (1)密度大的介质是光密介质，密度小的介质是光疏介质。( ) (2)光由光疏介质射向光密介质，入射角大于临界角时发生全反射。 ( ) (3)某种色光折射率越大，其发生全反射的临界角越大。( ) × × × 【重难诠释】 【典例精析】 【审题指导】　(1)画出光路图，确定临界角，然后计算折射率。 (2)画出点光源发出的光恰好发生全反射的光路图，利用几何关系求解的AB长度。 1．【全反射的判断】 (2022·北京市昌平区第二次统练)如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射入一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面的入射角为i，经过折射后射出到空气中，下列说法正确的是 【针对训练】 A．a光为红光，b光为蓝光 B．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 C．在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D．若入射角i逐渐增大，则b光的折射光首先消失 √ 2．【光导纤维】 (多选)如图所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端射入，从一端射出，下列说法正确的是 A．内芯的折射率大于包层的折射率 B．内芯的折射率小于包层的折射率 C．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同 D．若红光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用紫光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 √ √ 05 聚焦学科素养　STSE问题巧迁移 ——光的折射与全反射 光的折射、全反射规律广泛应用于生活与科技中，如屋门上的猫眼、潜水艇上的潜望镜、医学上的内窥镜等等。掌握光的折射规律和全反射规律，正确画出光路图是解决此类问题的关键。 例3 (2022·湖南高考)如图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率n＝2，屏障间隙L＝0．8 mm。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。 (ⅰ)若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度θ控制为60°，求屏障的高度d； (ⅱ)若屏障高度d＝1．0 mm，且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度x最小为多少时，其可视角度θ刚好被扩为180°(只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元)。 应用1．【直角三棱镜的全反射】 如图所示，直角三棱镜ABC置于空气中，一细束单色光从直角三棱镜的AC面的中点垂直射入，进入三棱镜后在AB面恰好发生全反射，已知∠ABC＝30°，AC边长等于L。MN为一光屏，且