第一单元光的折射与全反射课件.ppt

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1、第一单元光的折射与全反射第1页，此课件共23页哦复习策略、快捷记忆秘诀复习策略、快捷记忆秘诀 复习策略复习策略：加强对折射率、全反射等基本概念和规律的理解，以及作图规范的训练和应用数学解决问题的能力。要很好地把光的干涉、衍射和偏振等知识串联起来，通过理论联系实际，深刻认识光的本性。要掌握两个实验的原理、器材、方法与步骤，能够正确分析实验误差，科学处理实验数据。快捷记忆秘诀：快捷记忆秘诀：光路都是可逆的，折射定律有四点，折射率有二公式，全反射有二条件；光的干涉有二类，衍射也是波叠加，偏振证光是横波，三者表征光本性。第2页，此课件共23页哦 第一单元第一单元 光的折射与全反射光的折射与全反射第3页

2、，此课件共23页哦第4页，此课件共23页哦（一）光的折射定律（一）光的折射定律 光的折射：光的折射：光从一种介质射击入另一种介质中，在两种介质的界面处，发生改变，这种现象叫光的折射 光的折射定律光的折射定律：折射光线、法线、入射光线都在 ；折射光线和入射光线分居在 两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值 ，即 （二）折射率（二）折射率 折射率：折射率：光从空气或真空进入某种介质中，入射角的 和折射角的正弦值之比，叫该介质的折射率介质的折射率等于光在 的速度c与光在该介质中的传播速度v的比值，即n 第5页，此课件共23页哦（三）全反射（三）全反射光密介质和光疏介质光密介质和光疏介质两种介质相

3、比较，折射率的介质叫光密介质，折射率的介质叫做光疏介质临界面（）：临界面（）：折射角等于时的入射角叫临界角当光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角的正弦值为sinC=全反射：全反射：光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于或等于临界角，折射光线消失，只产生反射的现象叫全反射产生全反射的条件：产生全反射的条件：（）光要从进入，此时折射角大于入射角（）（）入射角要或等于临界角（）第6页，此课件共23页哦（四）光导纤维（四）光导纤维光导纤维之所以能传光传像，就是 利用了光的全反射现象，光导纤维 是一种透明的玻璃纤维丝，直径只 有100左右如图所示，它是由和两层组成，内芯的折射率外套的折射率，光

4、由一端进入，在两层的界面上经过多次，从另一端射出（五）光的色散棱镜（五）光的色散棱镜光的色散：光的色散：把色光分成色光的现象叫光的色散折射、干涉、衍射都可以产生色散现象光谱：光谱：由、七种色光组成的彩色条纹，称光谱第7页，此课件共23页哦 棱镜棱镜 含义：截面是的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明：各色在同一介质中的不同 三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向 光密三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向底面偏折 光疏三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向顶角偏折 全反射棱镜（等腰直角棱镜）：当光线从一直角边射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直

5、射出，当光线垂直于斜边射入时，在发生全反射后又垂直于斜边射出第8页，此课件共23页哦 全反射棱镜对光路的控制如图所示 全反射棱镜的优点：全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱镜成像更，光能损失更 三棱镜成像：当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入，从另一侧面射出时，逆着出射光线可以看到物体的第9页，此课件共23页哦第10页，此课件共23页哦【例例】（高考创新题）（高考创新题）半径为的玻璃半圆柱体，横截面积如图所示，圆心为两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线的入射点为圆柱的顶点，光线的入射点为，AOB60已知该玻璃对红光的折射率(1)求两条光线经柱面和

6、底面折射后的交点与点的距离(2)若入射的是单色蓝光，则距离将比上面求得的结果大还是小？应用折射定律、折射率进行综合分析、计算应用折射定律、折射率进行综合分析、计算第11页，此课件共23页哦【例】有人在游泳池边上竖直向下观察池水的深度，看上去池水的视深约为h已知水的折射率，那么，水的实际深度约为多少？视深与实深问题视深与实深问题【点评点评】这类问题还涉及近似处理的情况，既可从视宽进行极限讨论，也可从三角函数进行极限讨论，后者请同学们自主探究一下。第12页，此课件共23页哦【例】如图所示，一立方体玻璃砖，放在空气中，平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖，然后投射到它的一个侧面若全反射临界角为42，问

7、：这光线能否从侧面射出？若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应满足何条件？探究材料能发生全反射的条件问题探究材料能发生全反射的条件问题第13页，此课件共23页哦【例】半径为的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为一束与平面成45角的平行光射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，又部分光能从平面上射出，求能从射出的光束的宽度为多少？利用折射和全反射的相关知识判断和计算出射时亮利用折射和全反射的相关知识判断和计算出射时亮斑长度等问题斑长度等问题第14页，此课件共23页哦【例】如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（）红光偏

8、折最大，紫光的偏折最小红光偏折最小，紫光的偏折最大玻璃对红光的折射率比紫光大玻璃中紫光的传播速度比红光大 光的色散问题光的色散问题第15页，此课件共23页哦【点评点评】本题以白光通过棱镜发生色散为背景，考查了光的折射规律、不同色光在同一介质的折射率、速度等知识，试题综合程度较高，但难度不大,高考试卷中光学部分占的比例不大，因此一条题目中往往包含较多信息，复习中应掌握主干知识，以线带面，这样才能有效地解决此类综合题.第16页，此课件共23页哦第17页，此课件共23页哦 【例】由折射率为n的透明介质做成的内、外半径分别为a、b的球壳，其内表面涂有能完全吸光的物质，如图所示当一束平行光从左侧射向谈球

9、壳时，被吸收的光束在射进球壳左侧表面前的 横截面积S有多大？在光的折射中没有考虑多种可能情况在光的折射中没有考虑多种可能情况第18页，此课件共23页哦【点评】本题是一条探究性试题，考查考生思维的全面性、严密性.新课程标准要求学生体验科学探究过程，在学习中,考生要多接触一些探究性问题,多角度分析，全方位联想,进行发散思维训练。第19页，此课件共23页哦第20页，此课件共23页哦 光的可逆性原理的运用光的可逆性原理的运用【例】目前，一种用于摧毁空间站的激光武器已研制成功。如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器（）沿视线对着空间站瞄高一些 沿视线对着空间站瞄低一些 沿视线对准空间站直接瞄准 条件不足，无法判别第21页，此课件共23页哦【点评】本题是一条创新情景探究性问题，往往一些同学认为根据水中的筷子曲折的原理，要沿视线对着空间站瞄低一些发射激光这是错误的，根本问题出在没有分清不同的物理模型：筷子不是光，不遵守光的可逆性原理，而激光则是因此，要通过积极的探究，才能真正发现和掌握更多的科学问题第22页，此课件共23页哦第23页，此课件共23页哦