機械振動和光學第十二章第3講光的折射全反射欄目導航01知識梳理查漏03配套訓練02題點

各個擊破知識梳理查漏11．光的折射光從一種介質進入另一種介質時，___________發生改變的現象．光的折射傳播方向知識一同一平面兩側正比折射角的正弦小于【答案】CD【解析】介質的折射率是一個反映介質光學性質的物理量，由介質本身和光的頻率共同決定，與入射角、折射角無關，A、B錯誤．由于真空中的光速是一個定值，故n與v成反比是正確的，C正確．由于v＝λf，當f一定時，v與λ成正比．又n與v成反比，故n與λ也成反比，D正確．1．全反射(1)定義：光從光密介質射入光疏介質，當入射角增大到某一角度時，折射光線將________，只剩下反射光線的現象．(2)條件：①光從光密介質射向光疏介質；②入射角______________臨界角．(3)臨界角：折射角等于90°時的入射角．若光從光密介質(折射率為n)射向真空或空氣時，發生全反射的臨界角為C，則sinC＝________.介質的折射率越大，發生全反射的臨界角越小．全反射消失知識二大于等于2．光導纖維光導纖維的原理是利用光的__________(如圖所示)．全反射3．光的色散(1)色散現象：白光通過三棱鏡會形成_______________________________七種色光組成的彩色光譜．(2)成因：由于n紅<n紫，所以以相同的入射角射到棱鏡界面時，紫光的折射角________，紫光折射得更明顯些，當它們射出另一個界面時，紫光的偏折角________，紅光的偏折角________．紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫較小較大較小【答案】A題點各個擊破2命題點一折射定律的理解及應用[師生共研類](3)折射率與介質的密度沒有關系，光密介質不是指密度大的介質．(4)折射率的大小不僅與介質本身有關，還與光的頻率有關．在同一種介質中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小．(5)同一種色光在不同介質中雖然波速、波長不同，但頻率相同．2．平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結構玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓(1)若該人通過小孔能成完整的像，透明介質的折射率最小為多少？(2)若讓掠射進入孔洞的光能成功出射，透明介質的折射率最小為多少？(掠射指幾乎平行界面射入介質)1．(多選)如圖所示，一束可見光從真空射向半圓形玻璃磚的圓心O，經折射后分為兩束單色光a和b.由此可推斷出 (

)A．玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率B．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率C．在玻璃中a光的光速大于b光的光速D．若入射角逐漸增大，a光將先發生全反射【答案】AD2．(2020年天津模擬)如圖甲所示，在平靜的水面下有一個點光源S，它發出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區域，該區域的中間為由ab兩種單色光構成的復色光的圓形區域，周邊為環狀區域，且為a光的顏色(見圖乙)．則以下說法正確的是(

)A．a光的頻率比b光大B．水對a光的折射率比b光大C．a光在水中的傳播速度比b光大D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光窄【答案】C1．求解光的折射、全反射的注意點(1)光密介質和光疏介質是相對而言的．同一種介質相對于其他不同的介質，可能是光密介質，也可能是光疏介質．(2)如果光線從光疏介質進入光密介質，則無論入射角多大，都不會發生全反射現象．命題點二光的折射、全反射的綜合應用[師生共研類](3)光的反射和全反射現象均遵循光的反射定律，光路均是可逆的．(4)當光射到兩種介質的界面上時，往往同時發生光的折射和反射現象，但在全反射現象中，只發生反射，不發生折射．2．解答全反射類問題的方法(1)根據題意畫出光的折射或恰好發生全反射的光路圖．(2)作圖時找出具有代表性的光線，如符合邊界條件的臨界光線等．(3)利用平面幾何知識分析線、角關系，找出入射角、折射角或臨界角，注意入射角、折射角均以法線為標準．(4)以剛好發生全反射的光線為比較對象來判斷其他光線是否發生全反射，從而畫出其他光線的光路圖．例2

(2021年廣東卷)如圖所示，一種光學傳感器是通過接收器Q接收到光的強度變化而觸發工作的．光從擋風玻璃內側P點射向外側M點再折射到空氣中，測得入射角為α，折射角為β；光從P點射向外側N點，剛好發生全反射并被Q接收．求光從玻璃射向空氣時臨界角θ的正弦值表達式．1.(2021年全國卷Ⅰ)如圖，單色光從折射率n＝1.5、厚度d＝10.0cm的玻璃板上表面射入．已知真空中的光速為3×108m/s.則該單色光在玻璃板內傳播的速度為__________m/s.對于所有可能的入射角，該單色光通過玻璃板所用時間t的取值范圍是______s≤t<______s(不考慮反射)．2．(2021年全國卷Ⅱ)用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚的折射率．實驗中用A、B兩個大頭針確定入射光路，C、D兩個大頭針確定出射光路，O和O′分別是入射點和出射點，如圖甲所示．測得玻璃磚厚度為h＝15.0mm，A到過O點的法線OM的距離為10.0mm，M到玻璃磚的距離為20.0mm，O′到OM的距離為s＝5.0mm.