浙江省2012屆高三物理復(fù)習(xí)第12章第1講光的折射全反射課件.ppt

第1講 光的折射 全反射,本章高考內(nèi)容分為幾何光學(xué)和物理光學(xué)兩部分幾何光學(xué)研究光的傳播規(guī)律光的反射定律、光的折射定律是光傳播的基本規(guī)律，棱鏡、色散、偏移等光現(xiàn)象是這些基本規(guī)律的應(yīng)用，高考試題多是從分析、確定像的位置、性質(zhì)、光線的傳播方向、觀察像或物的范圍等方面，通過作光路圖、計(jì)算等方式來考查學(xué)生對(duì)基本規(guī)律的理解和掌握,物理光學(xué)則以對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)為線索，介紹了近代物理光學(xué)的一些初步理論，以及建立這些理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和一些重要的物理現(xiàn)象如光的波動(dòng)說，包括干涉現(xiàn)象(雙縫干涉，薄膜干涉)，衍射現(xiàn)象(單縫衍射、泊松亮斑)；光的波動(dòng)性的不少實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，只是從理論上作了初步的解釋，或者就是從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察的結(jié)果，沒有嚴(yán)格的推導(dǎo),例如干涉條紋的間距與光波波長(zhǎng)的關(guān)系，公式推導(dǎo)課本上已刪掉，但仍有這方面的內(nèi)容，這就要求我們?cè)趶?fù)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)，必須重視有關(guān)實(shí)驗(yàn)另一重要方面是要注意這些知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，如增透膜、劈尖干涉等這些應(yīng)用可以結(jié)合實(shí)例來考查基本知識(shí)，是應(yīng)用型題、能力型題的出題點(diǎn),近幾年幾何光學(xué)高考考查的重點(diǎn)是：折射角的計(jì)算和光路圖，在各省考題中，光在棱鏡中的光路的折射角的考查較多，考題的特點(diǎn)是：必須利用幾何知識(shí)與方程求解，題型是選擇題、實(shí)驗(yàn)題居多近幾年物理光學(xué)高考考查的重點(diǎn)是：以對(duì)光的幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)，重點(diǎn)要弄清楚光的干涉及衍射的條件及現(xiàn)象，不同色光的干涉、衍射現(xiàn)象的區(qū)別和聯(lián)系,復(fù)習(xí)時(shí)就以基本規(guī)律、基本概念為主，側(cè)重選擇題、填空題的練習(xí)，提高自己的作圖能力和空間想象能力及發(fā)散思維，并能與生活實(shí)踐如彩虹、海市蜃樓和科技前沿聯(lián)系起來，注重物理學(xué)史及物理思想的培養(yǎng),1光的傳播：光的直線傳播是一個(gè)近似的規(guī)律當(dāng)在同一種均勻介質(zhì)中傳播時(shí)，光是沿直線傳播的 2光的折射：折射定律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,生活中的折射現(xiàn)象實(shí)例在水面上看水里的物體，位置變淺；在水里看水面上的物體，位置變高；早晨日出時(shí)，看到的太陽(yáng)實(shí)際還在地平線以下；在地面看到的星星位置比實(shí)際位置要高 在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的,3折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角1的正弦跟折射角2的正弦之比n，叫做這種介質(zhì)的折射率,4光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)：兩種介質(zhì)相比較，折射率小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)；折射率大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì).光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)的,5全反射：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，在入射角增大到某一角度時(shí)，折射角達(dá)到90，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射,6光導(dǎo)纖維：,7用折射規(guī)律解釋蜃景的成因和規(guī)律：,夏天，地表的空氣密度隨高度增加而增大，對(duì)光的折射率也隨之增大，從而形成一具有折射率梯度的空氣層，當(dāng)光線通過此空氣層時(shí)，將發(fā)生偏轉(zhuǎn)如圖所示，設(shè)一束從遠(yuǎn)處景物A發(fā)出的光線射入空氣層從下層空氣進(jìn)入上層空氣的入射角不斷增大，當(dāng)增大到由某兩層空氣的折射率決定的臨界角時(shí)，就會(huì)發(fā)生全反射,人在C處逆著光線看，可看到經(jīng)全反射形成的倒立虛像；在B處逆著光線看，也可看到經(jīng)折射形成的正立虛像. 所以，若人在較高處，看到的蜃景是由折射形成的正立虛像；若人在較低處，看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立虛像,8視深與物體的位置、液體的折射率的關(guān)系 若設(shè)水的折射率為n，水池的實(shí)際深度為h，垂直 水面往下看，其視深h可由以下求得：,如圖所示，作出兩條從水底光源S發(fā)出的光線的光路圖，一條垂直射出水面，一條入射角很小(眼睛對(duì)光點(diǎn)的張角很小)這兩條折射光線的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)就是由水面看到的光源S的像S.由圖可見，像的深度變淺了,一、光的直線傳播及光的反射 例1、某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如圖1211所示物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是( ) A24m B32 m C40m D48m,圖1211,B,變式訓(xùn)練1、 1923年美國(guó)物理學(xué)家邁克耳遜用旋轉(zhuǎn)棱鏡法較準(zhǔn)確地測(cè)出了光速，其過程大致如下：選擇兩個(gè)距離已經(jīng)精確測(cè)量過的山峰(距離為L(zhǎng))，在第一個(gè)山峰上裝一個(gè)強(qiáng)光源S，由它發(fā)出的光經(jīng)過狹縫射在八面鏡A的鏡面1上，被反射到放在第二個(gè)山峰的凹面鏡B上，再由凹面鏡B反射回第一個(gè)山峰如果八面鏡靜止不動(dòng)，反射回來的光就在八面鏡的另外一個(gè)面3上再次反射，經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡，進(jìn)入觀測(cè)者的眼中(如圖1212所示),如果八面鏡在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下從靜止開始由慢到快轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)八面鏡的轉(zhuǎn)速為時(shí)，就可以在望遠(yuǎn)鏡里重新看到光源的像，那么光速等于( ) A. B. C. D.,圖1212,A,二、光的折射 例2、一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角射入，穿過玻璃磚自下表面射出已知該玻璃磚對(duì)紅光的折射率為1.5，設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時(shí)間分別為t1和t2，則在由0逐漸增大到90的過程中 ( ),B,變式訓(xùn)練2、某同學(xué)用如下方法測(cè)玻璃的折射率：先將平行玻璃磚固定在水平桌面的白紙上，畫出兩側(cè)界面MN、PQ(MNPQ面平行于桌面)，在玻璃磚的一側(cè)用激光照射，在光源同側(cè)且與MN平行的光屏上得到兩光點(diǎn)A、B，兩光線位置如圖1213所示測(cè)得入射光線與界面的夾角30，光屏上兩光點(diǎn)之間的距離L3.0cm，玻璃磚的厚度h2.0cm，求玻璃磚的折射率,圖1213,解析：光路圖如圖所示，可知OO與AB的長(zhǎng)度相等,三、全反射現(xiàn)象 例3、一玻璃磚橫截面如圖1214所示，其中ABC為直角三角形(AC邊未畫出)，AB為直角邊，ABC45；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)此玻璃的折射率為1.5.P為一貼近 玻璃磚放置的、與AB垂直 的光屏若一束寬度與AB 邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB 邊垂直射入玻璃磚,圖1214,則（ ） A從BC邊折射出寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光 B屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度 C屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度 D當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大,BD,變式訓(xùn)練3、如圖1215所示，ABCD為同種材料構(gòu)成的柱形透明體的橫截面，其中ABD部分為等腰直角三角形，BCD部分為半圓形，一束單色平行光從真空垂直射到AB或AD面， 材料的折射率n