全國通用版2019版高考物理大一輪復習第十四章振動和波光相對論第39講光的折射全反射ppt課件

1、振動和波光相對論(選修34)第十四章第十四章第第39講光的折射全反射講光的折射全反射考綱要求考綱要求考情分析考情分析命題趨勢命題趨勢1.光的折射定律光的折射定律2折射率折射率3全反射、光導全反射、光導纖維纖維2017全國卷全國卷，34(2)2017全國卷全國卷，34(2)2017全國卷全國卷，34(2) 2017江蘇卷，江蘇卷，12B(3)2017北京卷，北京卷，14 2016全全國卷國卷，34(2)2016全國卷全國卷，34(2)高考對本部分知識的考查主要以選高考對本部分知識的考查主要以選擇題和計算題的形式出現(xiàn)高考試擇題和計算題的形式出現(xiàn)高考試題往往綜合考查光的折射和光的全題往往綜合考查光的

2、折射和光的全反射學習中要注意理解折射率、反射學習中要注意理解折射率、臨界角、全反射的條件，掌握折射臨界角、全反射的條件，掌握折射率、臨界角的有關計算高考最新率、臨界角的有關計算高考最新考綱說明中刪除了考綱說明中刪除了“相對折射率作相對折射率作要求要求”這一說明這一說明板板 塊塊 一一板板 塊塊 二二板板 塊塊 三三欄目導航板板 塊塊 四四1光的折射定律折射率光的折射定律折射率(1)折射景象折射景象光從一種介質(zhì)斜射進入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生光從一種介質(zhì)斜射進入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生_的景象，如下圖的景象，如下圖改動改動(2)折射定律折射定律內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光

3、線與入射光線分內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的別位于法線的_；入射角的正弦與折射角的正弦成；入射角的正弦與折射角的正弦成_兩側(cè)兩側(cè)正比正比偏折大偏折大頻率頻率2全反射光導纖維全反射光導纖維(1)光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)介質(zhì)介質(zhì)項目項目光密介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)折射率折射率大大小小光速光速小小大大相對性相對性若若n甲甲n乙乙，則甲是，則甲是_介質(zhì)介質(zhì)若若n甲甲n乙乙，則甲是，則甲是_介質(zhì)介質(zhì)光密光密光疏光疏消逝消逝大于或等于大于或等于(3)光導纖維光導纖維光導纖維的原理是利用光的全反射光導纖維的原理是利用光的全反射1判別正誤判別正誤

4、(1)光的傳播方向發(fā)生改動的景象叫光的折射光的傳播方向發(fā)生改動的景象叫光的折射()(2)無論是折射光路，還是全反射光路都是可逆的無論是折射光路，還是全反射光路都是可逆的()(3)折射率跟折射角的正弦成正比折射率跟折射角的正弦成正比()(4)只需入射角足夠大，就能發(fā)生全反射只需入射角足夠大，就能發(fā)生全反射()一一(3)折射率與介質(zhì)的密度沒有關系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)折射率與介質(zhì)的密度沒有關系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)(4)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關，還與光的頻率有關折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關，還與光的頻率有關同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，光在介質(zhì)中的傳播速度越小同一種介

5、質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，光在介質(zhì)中的傳播速度越小(5)同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率一樣同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率一樣2光路的可逆性光路的可逆性在光的折射景象中，光路是可逆的假設讓光線逆著原來的折射光線射到界面在光的折射景象中，光路是可逆的假設讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射答案答案(1)見解析見解析(2)30運用光的折射定律解題的普通思緒運用光的折射定律解題的普通思緒(1)根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關系，作出比較完好的光路圈根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關系

6、，作出比較完好的光路圈(2)充分利用光路圖中的幾何關系，確定各角之間的聯(lián)絡，根據(jù)折射定律求解相關的物理量：折射角、折射率等充分利用光路圖中的幾何關系，確定各角之間的聯(lián)絡，根據(jù)折射定律求解相關的物理量：折射角、折射率等(3)留意在折射景象中，光路是可逆的留意在折射景象中，光路是可逆的1光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的同一種介質(zhì)，相對于其他不同的介光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的同一種介質(zhì)，相對于其他不同的介質(zhì)，能夠是光密介質(zhì)，也能夠是光疏介質(zhì)質(zhì)，能夠是光密介質(zhì)，也能夠是光疏介質(zhì)2假設光線從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，那么無論入射角多大，都不會發(fā)生全假設光線從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，那么無論入射角多大，都不會

7、發(fā)生全反射景象反射景象3在光的折射和全反射景象中，均遵照光的反射定律，光路均是可逆的在光的折射和全反射景象中，均遵照光的反射定律，光路均是可逆的4當光射到兩種介質(zhì)的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射景象，但在當光射到兩種介質(zhì)的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射景象，但在全反射景象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射全反射景象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射二光的折射與全反射的綜合運用二光的折射與全反射的綜合運用例例2(2021全國卷全國卷)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，的半球體，O點點為球心；下半部是半徑為為球心；下半部是半徑為R、高為、高為2R的圓柱體，圓柱

8、體底面鍍有反射膜有一平行的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜有一平行于中心軸于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與的光線從半球面射入，該光線與OC之間的間隔為之間的間隔為0.6R.知最后從半球知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行面射出的光線恰好與入射光線平行(不思索多次反射不思索多次反射)求該玻璃的折射率求該玻璃的折射率解析如圖，根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光線相對解析如圖，根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光線相對于于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行這樣，從半球面射入軸對稱的出射光線一定與入射光線平行這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心的折射光線，將從圓柱體底面

9、中心C點反射設光線在半球面的入射點反射設光線在半球面的入射角為角為i，折線角為，折線角為r.由折射定律有由折射定律有答案答案1.431光的色散：把復色光分解為單色光的景象叫做光的色散白光經(jīng)過棱鏡光的色散：把復色光分解為單色光的景象叫做光的色散白光經(jīng)過棱鏡后，被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛和紫七種顏色后，被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛和紫七種顏色(如圖如圖)三光的色散三光的色散2正確了解光的色散正確了解光的色散(1)光的顏色由光的頻率決議光的顏色由光的頻率決議(2)各種色光的比較各種色光的比較顏色顏色紅橙黃綠青藍紫紅橙黃綠青藍紫頻率頻率低低高高同一介質(zhì)中的折射率同一介質(zhì)中的折射率小小大大同一介質(zhì)

10、中速度同一介質(zhì)中速度大大小小波長波長大大小小臨界角臨界角大大小小通過棱鏡的偏折角通過棱鏡的偏折角小小大大例例3(多項選擇多項選擇)如下圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻如下圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折射后射出，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線那么兩束光線那么()A在玻璃中，在玻璃中，a光的傳播速度小于光的傳播速度小于b光的傳播速度光的傳播速度B在真空中，在真空中，a光的波長小于光的波長小于b光的波長光的波長C玻璃磚對玻璃磚對a光的折射率小于對光的折射率小于對b光的折射率光的折射率D假設改動光束的入射方向使假設改動光束的入

11、射方向使角逐漸變大，那么折射光線角逐漸變大，那么折射光線a首先消逝首先消逝E分別用分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗安裝上做實驗，光在同一個雙縫干涉實驗安裝上做實驗，a光的干涉條紋間距光的干涉條紋間距大于大于b光的干涉條紋間距光的干涉條紋間距ABD1假設地球外表不存在大氣層，那么人們察看到的日出時辰與實踐存在大氣假設地球外表不存在大氣層，那么人們察看到的日出時辰與實踐存在大氣層的情況相比層的情況相比()A將提早將提早B將延后將延后C在某些地域?qū)⑻嵩?，在另一些地域?qū)⒀雍笤谀承┑赜驅(qū)⑻嵩?，在另一些地域?qū)⒀雍驞不變不變B2如下圖，如下圖，P、Q是兩種透明資料制成的兩塊直角梯形的棱鏡，疊合在一同組是兩

12、種透明資料制成的兩塊直角梯形的棱鏡，疊合在一同組成一個長方體某單色光沿與成一個長方體某單色光沿與P的上外表成的上外表成角的方向斜射入角的方向斜射入P，其折射光線正好垂，其折射光線正好垂直經(jīng)過兩棱鏡的界面知資料的折射率直經(jīng)過兩棱鏡的界面知資料的折射率nPnQ，那么以下說法正確的選項是，那么以下說法正確的選項是()A一定沒有光線從一定沒有光線從Q的下外表射出的下外表射出B從從Q的下外表射出的光線一定與入射到的下外表射出的光線一定與入射到P的上外表的光線平行的上外表的光線平行C假設光線從假設光線從Q的下外表射出，出射光線與下外表所夾的銳角一定大于的下外表射出，出射光線與下外表所夾的銳角一定大于D假設

13、光線從假設光線從Q的下外表射出，出射光線與下外表所夾的銳角一定小于的下外表射出，出射光線與下外表所夾的銳角一定小于D3虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射構成的，可用白虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射構成的，可用白光照射玻璃球來闡明兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在程度的白色桌面上會光照射玻璃球來闡明兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在程度的白色桌面上會構成構成MN和和PQ兩條彩色光帶，光路如下圖兩條彩色光帶，光路如下圖M、N、P、Q點的顏色分別為點的顏色分別為()A紫、紅、紅、紫紫、紅、紅、紫 B紅、紫、紅、紫紅、紫、紅、紫C紅、紫、紫、紅紅、紫、紫、紅 D紫、

14、紅、紫、紅紫、紅、紫、紅解析破璃對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大，由折射定律和反射定解析破璃對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大，由折射定律和反射定律可知律可知M點為紫色、點為紫色、N點為紅色，點為紅色，P點為紅色，點為紅色，Q點為紫色，應選項點為紫色，應選項A正確正確A4(2021全國卷全國卷)不斷桶狀容器的高為不斷桶狀容器的高為2l，底面是邊長為，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如下圖、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如下圖容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光資料，其他內(nèi)壁涂有吸光資料在剖面的左下角處有

15、一容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光資料，其他內(nèi)壁涂有吸光資料在剖面的左下角處有一點光源，知由液體上外表的點光源，知由液體上外表的D點射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率點射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率解析設從光源發(fā)出直接射到解析設從光源發(fā)出直接射到D點的光線的入射角為點的光線的入射角為i1，折射角為折射角為r1.在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點C，銜，銜接接C、D，交反光壁于，交反光壁于E點，由光源射向點，由光源射向E點的光線，反射后沿點的光線，反射后沿ED射向射向D點光線在點光線在D點的入射角為點的入射角為i2，折射角為，折射角為r2，如下，如下

16、圖設液體的折射率為圖設液體的折射率為n，由折射定律有，由折射定律有答案答案1.55例例1(5分分)(多項選擇多項選擇)如下圖，如下圖，ABCD是兩面平行的透明玻璃是兩面平行的透明玻璃磚，磚，AB面和面和CD面平行，它們分別是玻璃和空氣的界面，設為界面平行，它們分別是玻璃和空氣的界面，設為界面面和界面和界面，光線從界面，光線從界面射入玻璃磚，再從界面射入玻璃磚，再從界面射出，回射出，回到空氣中，假設改動光到達界面到空氣中，假設改動光到達界面時的入射角，那么時的入射角，那么()A只需入射角足夠大，光線在界面只需入射角足夠大，光線在界面上能夠發(fā)生全反射景象上能夠發(fā)生全反射景象B只需入射角足夠大，光線

17、在界面只需入射角足夠大，光線在界面上能夠發(fā)生全反射景象上能夠發(fā)生全反射景象C不論入射角多大，光線在界面不論入射角多大，光線在界面上都不能夠發(fā)生全反射景象上都不能夠發(fā)生全反射景象D不論入射角多大，光線在界面不論入射角多大，光線在界面上都不能夠發(fā)生全反射景象上都不能夠發(fā)生全反射景象答題送檢答題送檢來自閱卷名師報告來自閱卷名師報告錯誤錯誤致錯原因致錯原因扣分扣分A、B界面界面上，光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，無論入射角多大，上，光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，無論入射角多大，都不會發(fā)生全反射界面都不會發(fā)生全反射界面上，雖然光從光密介質(zhì)射向光疏上，雖然光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，但入射角不會大于或等于臨界角，也不

18、會發(fā)生全反射介質(zhì)，但入射角不會大于或等于臨界角，也不會發(fā)生全反射.5解析解析在界面在界面上，光由空氣進入玻璃磚，是由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，不上，光由空氣進入玻璃磚，是由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，不論入射角多大，都不能發(fā)生全反射景象，那么選項論入射角多大，都不能發(fā)生全反射景象，那么選項C正確正確在界面在界面上，光由玻璃進入空氣，是由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，但是，由于界上，光由玻璃進入空氣，是由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，但是，由于界面面和界面和界面平行，光由界面平行，光由界面進入玻璃后再到達界面進入玻璃后再到達界面，在界面，在界面上的入射角等上的入射角等于在界面于在界面上的折射角，因此入射角總是小于臨界角，

19、因此也不會發(fā)生全反射景上的折射角，因此入射角總是小于臨界角，因此也不會發(fā)生全反射景象，選項象，選項D也正確也正確答案答案CD1如下圖，兩細束平行的單色光如下圖，兩細束平行的單色光a、b射向同一塊玻璃磚的上外表，最終都從射向同一塊玻璃磚的上外表，最終都從玻璃磚的下外表射出知玻璃對單色光玻璃磚的下外表射出知玻璃對單色光a的折射率較小，那么以下說法中正確的有的折射率較小，那么以下說法中正確的有()A進入玻璃磚后兩束光依然是平行的進入玻璃磚后兩束光依然是平行的B從玻璃磚下外表射出后，兩束光不再平行從玻璃磚下外表射出后，兩束光不再平行C從玻璃磚下外表射出后，兩束光之間的間隔一定減小了從玻璃磚下外表射出后

20、，兩束光之間的間隔一定減小了D從玻璃磚下外表射出后，兩束光之間的間隔能夠和射入前一樣從玻璃磚下外表射出后，兩束光之間的間隔能夠和射入前一樣D解析進入時入射角一樣，折射率不同，因此折射角不同，兩束光在玻璃內(nèi)不解析進入時入射角一樣，折射率不同，因此折射角不同，兩束光在玻璃內(nèi)不再平行，但從下外表射出時仍是平行的射出時兩束光之間的間隔根據(jù)玻璃磚的厚再平行，但從下外表射出時仍是平行的射出時兩束光之間的間隔根據(jù)玻璃磚的厚度不同而不同，在厚度從小到大變化時，該間隔先減小后增大，有能夠和入射前一度不同而不同，在厚度從小到大變化時，該間隔先減小后增大，有能夠和入射前一樣樣(但左右關系一定改動了但左右關系一定改動了)2如下圖，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡如下圖，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的，兩者的AC面是平行放置的，在面是平行放置的，在它們之間是均勻