高考物理一轮复习 第14章 第3节 光的折射 全反射 光的色散教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学案.doc

第3节光的折射全反射光的色散知识点一|折射定律及折射率1．折射定律(如图所示)(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：eq\f(sinθ1sinθ2)＝n12式中n12是比例常数。(3)在光的折射现象中光路是可逆的。2．折射率(1)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。(2)定义式：n＝eq\f(sinθ1sinθ2)(3)计算公式：n＝eq\f(cv)因为v＜c所以任何介质的折射率都大于1。eq\o([判断正误])(1)某种玻璃对蓝光的折射率比红光大蓝光和红光以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中蓝光的折射角较大。(×)(2)在水中蓝光的传播速度大于红光的传播速度。(×)(3)在潜水员看来岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。(√)eq考法1折射现象分析1．(多选)如图所示MN是介质1和介质2的分界面介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2一束细光束从介质1射向介质2中测得θ1＝60°θ2＝30°根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是()A．介质2相对介质1的相对折射率为eq\r(3)B．光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度C．介质1相对介质2来说是光密介质D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象E．光从介质1进入介质2光的波长变短ABE[光从介质1射入介质2时入射角与折射角的正弦之比叫作介质2相对介质1的相对折射率所以有n21＝eq\f(sin60°sin30°)＝eq\r(3)选项A正确；因介质2相对介质1的相对折射率为eq\r(3)可以得出介质2的绝对折射率大因n＝eq\f(cv)所以光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度选项B正确；介质2相对介质1来说是光密介质选项C错误；光从光密介质射入光疏介质时有可能发生全反射现象选项D错误；光从介质1进入介质2光的频率不变速度变小由v＝λf可知光的波长变短选项E正确。]eq考法2折射率的计算2.(2018·全国卷Ⅰ)如图所示△ABC为一玻璃三棱镜的横截面∠A＝30°。一束红光垂直AB边射入从AC边上的D点射出其折射角为60°则玻璃对红光的折射率为________。若改用蓝光沿同一路径入射则光线在D点射出时的折射角________(选填“小于”“等于”或“大于”)60°。解析：根据题述和题图可知折射角i＝60°入射角r＝30°由折射定律可得玻璃对红光的折射率n＝eq\f(sinisinr)＝eq\r(3)。若改用蓝光沿同一路径入射由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率则光线在D点射出时的折射角大于60°。答案：eq\r(3)大于3．如图所示是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件它的折射率为eq\r(3)横截面半径为R。现用一细光束(视为光线)垂直圆柱体的轴线以i＝60°的入射角射入圆柱体不考虑光线在圆柱体内的反射真空中光速为c。(1)作出光线穿过圆柱体射出的光路图；(2)求该光线从圆柱体中射出时折射光线偏离进入圆柱体光线多大的角度；(3)光线在圆柱体中的传播时间。解析：(1)由折射定律n＝eq\f(sinisinr)得sinr＝eq\f(sinin)＝eq\f(12)光线射入圆柱体内的折射角为r＝30°由几何知识得光线从圆柱体射出时在圆柱体内的入射角为30°在圆柱体外的折射角为60°光路图如图所示。(2)由几何知识得出射光线偏离原方向的角度为α＝60°。(3)光线在圆柱体中的路程L＝eq\r(3)R传播速度v＝eq\f(cn)＝eq\f(c\r(3))所以光线在圆柱体中的传播时间为t＝eq\f(Lv)＝eq\f(3Rc)。答案：(1)见解析(2)60°(3)eq\f(3Rc)4.(2017·全国卷Ⅱ)一直桶状容器的高为2l底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直求该液体的折射率。解析：设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1折射角为r1。在剖面图内作光源相对于反光壁的镜像对称点C连接C、D交反光壁于E点由光源射向E点的光线反射后沿ED射向D点。光线在D点的入射角为i2折射角为r2如图所示。设液体的折射率为n由折射定律有nsini1＝sinr1①nsini2＝sinr2②由题意知r1