第二节光的折射全反射色散课件.ppt

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1、第二节光的折射全反射色散第1页，此课件共49页哦一、光的折射与折射率一、光的折射与折射率1折射折射现现象象光光从从一一种种介介质质斜斜射射进进入入另另一一种种介介质质时时传传播方向改播方向改变变的的现现象象基基础础梳梳理理自自学学导导引引第2页，此课件共49页哦2折射定律折射定律(如如图图1421)图图1421第3页，此课件共49页哦(1)内内容容：折折射射光光线线跟跟入入射射光光线线和和法法线线在在同同一一平平面面内内，折折射射光光线线与与入入射射光光线线分分别别位位于于法法线线的的两两侧侧；入入射射角角的的正正弦弦与与折折射射角角的的正正弦弦成成_(2)表达式：表达式：n，式中，式中n是比

2、例常是比例常数数正比正比第4页，此课件共49页哦3折射率折射率(1)定定义义：光光从从真真空空射射入入某某种种介介质质发发生生折折射射时时，入入射射角角1的的正正弦弦与与折折射射角角2的的正正弦弦之之比比n，叫叫做做这这种种介介质质的的绝绝对对折折射射率率，简简称称折射率折射率(2)表达式：表达式：n_.第5页，此课件共49页哦(3)物理意物理意义义折射率是表示光折射率是表示光线线从一种介从一种介质进质进入另入另一种介一种介质时质时，发发生生_程度的物理程度的物理量，与入射角量，与入射角1及折射角及折射角2大小大小_关关(4)折射率和光速的关系折射率和光速的关系偏折偏折无无第6页，此课件共49

3、页哦折射率和光在介折射率和光在介质质中中传传播的速度有关播的速度有关,当当c为为真空中光速，真空中光速，v为为介介质质中光速中光速时时n_.式式中中c3.0108 m/s，n为为介介质质的的折折射射率率，总总大大于于1，故故光光在在介介质质中中的的传传播播速速度必度必_真空中的光速真空中的光速小于小于第7页，此课件共49页哦二、光的全反射二、光的全反射1现现象象：折折射射光光完完全全消消失失，只只剩剩下下反反射射光光2条件：条件：(1)光从光从_介介质质射入射入_介介质质(2)入射角入射角_临临界角界角光密光密光疏光疏第8页，此课件共49页哦3临临界界角角：折折射射角角等等于于90时时的的入入

4、射射角角，用用C表示，表示，sinC_.4应应用：用：(1)全反射棱全反射棱镜镜(2)光光导纤维导纤维，如，如图图1422.图图1422第9页，此课件共49页哦三、光的色散三、光的色散1色散色散现现象象白白光光通通过过三三棱棱镜镜会会形形成成由由红红到到紫紫七七种种色色光光组组成的彩色光成的彩色光谱谱，如，如图图1423.图图1423第10页，此课件共49页哦2成因成因由由于于n红红n紫紫，所所以以以以相相同同的的入入射射角角射射到到棱棱镜镜界界面面时时，红红光光和和紫紫光光的的折折射射角角不不同同，就就是是说说紫紫光光偏偏折折得得更更明明显显些些，当当它它们们射射到到另另一一个个界界面面时时

5、，紫紫光光的的偏偏折折角角最最大大，红红光光偏偏折折角角最最小小第11页，此课件共49页哦四、三棱四、三棱镜对镜对光路的控制光路的控制1对对光光线线的偏折作用的偏折作用(1)光光密密三三棱棱镜镜：光光线线两两次次折折射射均均向向底底面面偏偏折折,偏折角偏折角为为,如如图图1424甲甲(2)光光疏疏三三棱棱镜镜：光光线线两两次次折折射射均均向向顶顶角角偏偏折，如折，如图图乙乙第12页，此课件共49页哦2全反射棱全反射棱镜镜(等腰直角棱等腰直角棱镜镜)图图1424第13页，此课件共49页哦(1)当当光光线线从从一一直直角角边边垂垂直直射射入入时时，在在斜斜边边发发生生全全反反射射，从从另另一一直直

6、角角边边垂垂直直射射出出(如如图图1425甲甲)(2)当当光光线线垂垂直直于于斜斜边边射射入入时时，在在两两直直角角边边发发生全反射后又垂直于斜生全反射后又垂直于斜边边射出射出(如如图图乙乙)，入射光，入射光线线和出射光和出射光线线互相平行互相平行第14页，此课件共49页哦特特别别提提示示：不不同同颜颜色色的的光光频频率率不不同同，在在同同一一种种介介质质中中的的折折射射率率、光光速速也也不不同同,发发生全反射生全反射现现象的象的临临界角也不同界角也不同图图1425第15页，此课件共49页哦要要点点透透析析直直击击高高考考一、一、对对折射率的理解折射率的理解1折射率是用光折射率是用光线线从真空

7、斜射入介从真空斜射入介质质,入射角正弦与折射角正弦之比定入射角正弦与折射角正弦之比定义义的，的，由于光路可逆，入射角、折射角随光路由于光路可逆，入射角、折射角随光路可逆而可逆而“换换位位”第16页，此课件共49页哦第17页，此课件共49页哦2折折射射率率大大小小不不仅仅反反映映了了介介质质对对光光的的折折射射本本领领，也也反反映映了了光光在在介介质质中中传传播播速速度度的的大小大小v .3折射率的大小不折射率的大小不仅仅与介与介质质本身有关本身有关,还还与折射光的与折射光的频频率有关：同一种介率有关：同一种介质质,对频对频率大的光折射率大，率大的光折射率大，对频对频率小的率小的光折射率小光折射

8、率小第18页，此课件共49页哦4同同一一种种色色光光，在在不不同同介介质质中中虽虽然然波波速速、波波长长不同，但不同，但频频率不率不变变第19页，此课件共49页哦即时应用即时应用第20页，此课件共49页哦图图1426第21页，此课件共49页哦A屏上屏上c处处是紫光是紫光B屏上屏上d处处是是红红光光C屏上屏上b处处是紫光是紫光 D屏上屏上a处处是是红红光光第22页，此课件共49页哦解解析析：选选D.由由公公式式可可知知，光光的的波波长长越越长长，折折射射率率越越小小而而在在太太阳阳光光的的可可见见光光范范围围内内，从从红红光光到到紫紫光光的的波波长长越越来来越越短短，即即折折射射率率越越来来越越

9、大大，所所以以a处处是是红红光光，d处处是是紫紫光光，则则A、B、C错误错误，D正确正确第23页，此课件共49页哦二、光的折射、全反射的理解和二、光的折射、全反射的理解和应应用用1全反射全反射现现象的理解象的理解(1)光光线线射射向向两两种种介介质质的的界界面面上上，会会同同时时发发生生光的反射和折射光的反射和折射(2)若若光光从从光光密密介介质质射射入入光光疏疏介介质质，折折射射角就大于入射角角就大于入射角第24页，此课件共49页哦(3)当当折折射射角角等等于于90时时，实实际际上上就就已已经经没没有有折折射射光光线线了了，这这时时的的入入射射角角为为临临界界角角C，当当入入射射角角1大大于

10、于等等于于临临界界角角C时时，折折射射光光线线消消失失，发发生生全全反反射射现现象象(如如图图1427)图图1427第25页，此课件共49页哦2光的折射和全反射光的折射和全反射综综合合问题问题(1)首首先先要要根根据据折折射射或或全全反反射射画画出出光光路路图图(2)对对不不同同的的介介质质界界面面要要具具体体问问题题具具体体分分析析，如平行玻璃如平行玻璃砖砖，圆圆形玻璃形玻璃砖砖，三棱，三棱镜镜等等第26页，此课件共49页哦(3)作作图图时时要要找找出出具具有有代代表表性性的的光光线线，如如符符合合边边界界条条件件或或全全反反射射临临界界条条件件的的光光线线(4)要注意利用光路的可逆性、要注

11、意利用光路的可逆性、对对称性称性,寻寻找三角形全等、相似等几何关系找三角形全等、相似等几何关系第27页，此课件共49页哦即时应用即时应用2(2011高高考考山山东东卷卷)如如图图1428所所示示，扇扇形形AOB为为透透明明柱柱状状介介质质的的横横截截面面，圆圆心心角角AOB60.一一束束平平行行于于角角平平分分线线OM的的单单色光由色光由OA射入介射入介质质,经经OA折射的光折射的光线线恰平行于恰平行于OB.第28页，此课件共49页哦(1)求介求介质质的折射率的折射率(2)折折 射射 光光 线线 中中 恰恰 好好 射射 到到 M点点 的的 光光 线线_(填填“能能”或或“不不能能”)发发生生全

12、反射全反射图图1428第29页，此课件共49页哦解析：依解析：依题题意作出光路意作出光路图图，(1)由几何知由几何知识识可知，可知，入射角入射角i60，折射角，折射角r30根据折射定律得根据折射定律得第30页，此课件共49页哦第31页，此课件共49页哦题题型型探探究究讲讲练练互互动动 (2010高高考考课课标标全全国国卷卷)如如图图1429所示，一个三所示，一个三棱棱镜镜的截面的截面为为等腰等腰直角直角ABC，A为为直角直角折射、全反射定律的应用折射、全反射定律的应用例例1图图1429第32页，此课件共49页哦此此截截面面所所在在平平面面内内的的光光线线沿沿平平行行于于BC边边的的方方向向射射

13、到到AB边边，进进入入棱棱镜镜后后直直接接射射到到AC边边上上，并并刚刚好好能能发发生生全全反反射射该该棱棱镜镜材材料的折射率料的折射率为为()第33页，此课件共49页哦图图14210第34页，此课件共49页哦【答案】【答案】A第35页，此课件共49页哦【方方法法技技巧巧】解解决决这这类类问问题题时时常常采采取取程程序序法法，在在发发生生折折射射处处，用用折折射射定定律律列列方方程程，在在恰恰好好发发生生全全反反射射处处，利利用用全全反反射射临临界界条条件件列列方程，方程，联联立即可求解立即可求解第36页，此课件共49页哦 (2011高高考考海海南南卷卷)一一赛赛艇艇停停在在平平静静的的水水面

14、面上上，赛赛艇艇前前端端有有一一标标记记P离离水水面面的的高高度度为为h10.6 m，尾尾部部下下端端Q略略高高于于水水面面；赛赛艇艇正正前前方方离离赛赛艇艇前前端端s10.8 m处处有有一一浮浮标标，示意如，示意如图图14211.有关折射、全反射有关折射、全反射现现象象的光路的光路问题问题例例2第37页，此课件共49页哦一一潜潜水水员员在在浮浮标标前前方方s23.0 m处处下下潜潜到到深深度度为为h24.0 m时时，看看到到标标记记刚刚好好被被浮浮标标挡挡住，此住，此处处看不到船尾端看不到船尾端Q；继续继续下潜下潜h4.0 m，恰好能看恰好能看见见Q.求求图图14211第38页，此课件共49

15、页哦(1)水的折射率水的折射率n；(2)赛赛艇的艇的长长度度l.(可用根式表示可用根式表示)第39页，此课件共49页哦图图14212第40页，此课件共49页哦第41页，此课件共49页哦 (满满分分样样板板10分分)(2012潍潍坊坊模模拟拟)如如图图14213所所示示，一一束束截截面面为为圆圆形形(半半径径为为R)的的平平行行复复色色光光垂垂直直射射向向一一玻玻璃璃半半球球的的平平面面，经经折折射射后后在在屏屏幕幕S上上形形成成一一个个圆圆形形彩色亮区彩色亮区光的色散和折射、全反射光的色散和折射、全反射的综合的综合例例3第42页，此课件共49页哦已已知知玻玻璃璃半半球球的的半半径径为为R，屏屏

16、幕幕S至至球球心心的的距离距离为为D(D3R)，不考不考虑虑光的干涉和衍光的干涉和衍射，射，试问试问：图图14213第43页，此课件共49页哦(1)在在屏屏幕幕S上上形形成成的的圆圆形形亮亮区区的的最最外外侧侧是是什么什么颜颜色？色？(2)若若玻玻璃璃半半球球对对(1)中中色色光光的的折折射射率率为为n，请请你求出你求出圆圆形亮区的最大半径形亮区的最大半径第44页，此课件共49页哦解解题样题样板板规规范步范步骤骤，该该得的分一分不得的分一分不丢丢！(1)由于紫光由于紫光频频率最大，折射率最大，偏率最大，折射率最大，偏折角最大，故最外折角最大，故最外侧为侧为紫色紫色(2分分)(2)如如图图14214，紫光，紫光刚刚要要发发生全反射生全反射时时的的临临界光界光线线射在屏幕射在屏幕S上的点上的点E到亮区到亮区中心中心G的距离的距离r就是所求最大半径就是所求最大半径第45页，此课件共49页哦图图14214第46页，此课件共49页哦第47页，此课件共49页哦知能演练强化闯关知能演练强化闯关第48页，此课件共49页哦本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放第49页，此课件共49页哦