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逐点清(一) 光的折射(重难点疏通)
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02
03
目
录
逐点清(二) 光的全反射(重难点疏通)
逐点清(三) 光的色散、光路的控制问题(重难
点疏通)
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第十三章 光
第一讲 光的折射 全反射
|纲举目张|·|精要回顾|
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(2)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。
(3)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,光疏介质不是指密度小的介质。
(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。
2.解决光的折射问题的一般思路
(1)根据题意画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角均以法线为标准。
(3)利用折射定律、折射率公式求解。
(4)注意: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发生折射。
题点1 对折射定律的理解
1.如图所示,实线为空气和水的分界面,一束蓝光从空气中
的A点沿AO1方向(O1点在分界面上,图中O1点和入射光线都未
画出)射向水中,折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法错误的是 ( )
A.O1点在O点的右侧
B.蓝光从空气中射入水中时,速度变小
C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光,则折射光线有可能通过B点正下方的C点
D.若沿AO1方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点
答案:A
解析:根据折射定律,可知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角,则画出光路图如图所示,知O1点应在O点的左侧,故A错误;光从光疏介质(空气)射入光密介质(水)中时,速度变小,故B正确;
紫光的折射率大于蓝光,所以折射角要小于蓝光的,则折射光线可能通过B点正下方的C点,故C正确;红光的折射率小于蓝光,折射角要大于蓝光的,则折射光线可能通过B点正上方的D点,故D正确。
题点2 折射定律与反射定律的综合
2.(2022·浙江1月选考)如图所示,用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点,发现有a、b、c、d四条细光束,其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时,b、c、d也会随之转动,则 ( )
A.光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B.光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C.光束d顺时针旋转角度大于Δθ
D.光束b、c之间的夹角减小了2Δθ
答案:B
则光束d顺时针旋转角度小于Δθ,C错误;光束b顺时针旋转角度等于Δθ,光束c逆时针旋转角度小于Δθ,则光束b、c之间的夹角减小的角度小于2Δθ,D错误。
题点3 折射定律的应用
3.(2022·江苏高考)如图所示,两条距离为D的平行光线,以入射角θ从空气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直,求:
(1)水的折射率n;
(2)两条折射光线之间的距离d。
答案:(1)tan θ (2)Dtan θ
逐点清(二) 光的全反射(重难点疏通)
1.求解全反射问题的四点提醒
(1)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。
(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。
(3)根据题设条件,判定光在传播时是否发生全反射。
(4)如发生全反射,画出入射角等于临界角时的临界光路图。
(5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算,解决问题。
答案:C
即θ=45°,而MN边的入射角为60°>45°,故光在MN边发生全反射,即不能从MN边射出,故C正确;根据几何关系可知光在A点发生全反射后到达NP边的B点,根据光的折射的可逆性可知,光从NP边的B点折射后的折射角为45°,故D错误。
2.[三角形玻璃砖] 如图所示,在等边三棱镜截面ABC内,
有一束单色光从空气射向其边界上的E点,已知该单色光
入射方向与三棱镜边界AB的夹角θ=30°,该单色光在三
棱镜中的传播光线与底边BC平行。则下列说法中正确的是 ( )
A.该单色光在AB边界发生全反射
B.该单色光从空气进入棱镜后频率变小
C.该单色光在AC边界发生全反射
D.该单色光在AC边界的折射角为60°
答案:D
3.[球形玻璃砖](2022·河北高考)如图,一个半径为R的玻璃
球,O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点
射出,出射光线AB与球直径SC平行,θ=30°。光在真空中
的传播速度为c。求:
(1)玻璃的折射率;
(2)从光源S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
逐点清(三) 光的色散、光路的控制问题(重难点疏通)
1.光的色散
(1)现象:一束白光通过三棱