第十三章 课时1 光的折射 全反射-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（浙江专用）

考情概览(教师备用) 知识内容 近年考题 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 4月 1月 7月 1月 6月 1月 6月 1月 1.光的折射 15C 13 12 11 13 2.全反射 14B 12 8 3.光的干涉 14 15B 16 16 4 15 4.光的衍射 5.光的偏振　激光 课标解读 1.理解光的折射定律,理解折射率的物理意义。 2.知道光的全反射及其产生的条件,认识生活中的全反射现象,了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。 3.了解光的干涉、衍射和偏振现象产生的条件,知道其在生产生活中的应用。知道光是横波,会用双缝干涉实验测量光的波长。 4.了解激光的特性。能举例说明偏振、激光技术等在生产生活中的 应用。 课时1　光的折射　全反射 一、光的折射与折射率 1.折射 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向会发生改变的现象。 2.折射定律(如图) (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。 (2)物理意义:折射率仅反映介质的光学特性,折射率大,说明光从真空射入到该介质时偏折大,反之偏折小。 (3)定义式:n=,折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。 (4)计算公式:n=,因v<c,故任何介质的折射率都大于1。 (5)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。 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。 二、全反射 1.条件 (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角≥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,用C表示,sin C=。 4.应用 (1)全反射棱镜。 (2)光导纤维,如图。它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间),由内芯和外套两层组成。内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。光纤通信就是利用了全反射原理。 三、光的色散、棱镜 1.光的色散 (1)色散现象。 白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱,如图。 (2)成因。 由于n红<n紫,所以以相同的入射角射到棱镜界面时,红光和紫光的折射角不同,紫光偏折得更明显些,当它们射到另一个界面时,紫光的偏折角最大,红光的偏折角最小。 2.棱镜 三棱镜对光线的作用:改变光的传播方向,使复色光发生色散。 光的折射 [例1] (2021·浙江6月选考卷)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°,则(　D　) A.光盘材料的折射率n=2 B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二 C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度 D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度 解析:作出光路图如图所示,由几何关系可得入射角为i=45°,折射角为r=30°,根据折射定律有n==,A错误;光在光盘中的速度v==c,B错误;光束b、c和d的强度之和小于光束a的强度,因为在Q处光还有反射光线,C错误;光束c的强度与反射光线PQ强度之和等于折射光线OP的强度,D正确。 [变式1] (2022·浙江1月选考卷)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(　B　) 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.光速b、c之间的夹角减小了2Δθ 解析:光线a入射到半圆形玻璃砖(直径)表面时,产生反射光b,折射光c,同时折射光c在半圆形玻璃表面发生反射,并在直径界面处再次发生反射(还有少部分依照光路可逆沿光线a的反向发射出去)。设入射光线a的入射角为α,则反射角也为α,光束c的折射角为β,光束d的反射角也为β,当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时,根据反射定律,可知光束b顺时针旋转Δθ,A错误;由折射定律有=n>1,=n>1,可得Δθ′ <Δθ,B