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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精选2021版课件,*,光的折射定律和折射率,想一想,(1)当入射角,1,45时，反射光线与折射光线间的夹角,为多少？,(2)当入射角,1,为何值时，反射光线与折射光线间的夹角,90？,图1231,1,精选2021版课件,2,精选2021版课件,记一记,1光的折射,光从一种介质进入另一种介质时，传播,方向发生改变的现象称为光的折射现象。,2光的折射定律,(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,；入射角的正弦与折射角的正弦成,。,图1232,两侧,正比,3,精选2021版课件,(3)光的折射现象中，光路是,的。,3折射率,(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦,，叫做这种介质的折射率。,可逆,之比,4,精选2021版课件,310,8,小于,5,精选2021版课件,试一试,1如图1233所示，有一束平行于等,边三棱镜截面,ABC,的单色光从空气射,向,E,点，并偏折到,F,点。已知入射方向,与边,AB,的夹角为,30，,E,、,F,分别为,边,AB,、,BC,的中点，则 (),图1233,6,精选2021版课件,答案：AC,7,精选2021版课件,全反射色散,想一想,已知介质对某单色光的临界角为,C,，则介质对单色光的折射率为多少？单色光在该介质中传播速度为多少？此单色光在该介质中的波长是多少？,8,精选2021版课件,记一记,1全反射,(1)条件：,光从,射入,。,入射角,临界角。,(2)现象：,完全消失，只剩下,。,光密介质,光疏介质,等于或大于,折射光,反射光,9,精选2021版课件,(4)应用：,棱镜。,光导纤维，如图1234所示。,图1234,全反射,2光的色散,(1)定义：含有多种颜色的光被分解为,单色光的现象叫做光的色散，如图123,5所示，光谱中,在最上端，,在最下,端，中间是橙、黄、绿、青、蓝等色光。,(2)白光的组成：光的色散现象说明白光是,光，是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种单色光组成的。,图1235,红光,紫光,复色,10,精选2021版课件,试一试,图1236,11,精选2021版课件,折射定律及折射率的应用,(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。,(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质。,(4)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。,12,精选2021版课件,例1,一半圆柱形透明物体横截面,如图1237所示，底面,AOB,镀银(图,中粗线)，,O,表示半圆截面的圆心，一束,光线在横截面内从,M,点入射，经过,AB,面,反射后从,N,点射出。已知光线在,M,点的入射角为30，,MOA,60，,NOB,30。求：,(1)光线在,M,点的折射角；,(2)透明物体的折射率。,图1237,13,精选2021版课件,审题指导,(1)根据反射对称确定光路图；,(2)根据几何角度关系确定折射角；,尝试解题,(1)如图所示，透明物体内部的光,路为折线,MPN,，,Q,、,M,点相对于底面,EF,对称，,Q,、,P,和,N,三点共线。,14,精选2021版课件,设在,M,点处，光的入射角为,1,，折射角为,2,，,OMQ,，,PNF,根据题意有,30,由几何关系得，,PNO,PQO,2,，,于是,2,60,且,2,由式得,215,15,精选2021版课件,16,精选2021版课件,全 反 射,1.全反射的理解,(1)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。,(2)光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的。,(3)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。当折射角等于90时，实际上就已经没有折射光了。,(4)全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射。,17,精选2021版课件,2全反射的有关现象及应用,(1)海水浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等。,(2)光导纤维：,结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质。,原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。,18,精选2021版课件,例2,(2012,山东高考,),如图1238所,示，一玻璃球体的半径为,R,，,O,为球心，,AB,为直径。来自,B,点的光线,BM,在,M,点射出，出,射光线平行于,AB,，另一光线,BN,恰好在,N,点发生全反射。已知,ABM,30，求,(1)玻璃的折射率。,(2)球心,O,到,BN,的距离。,图1238,19,精选2021版课件,20,精选2021版课件,21,精选2021版课件,解答全反射类问题的技巧,解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角大于或等于临界角。利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析。,22,精选2021版课件,光的色散,各种色光的比较,小,大,通过棱镜的偏折角,大,小,临界角,大,小,波长,大,小,同一介质中速度,小,大,同一介质中的折射率,低,高,频率,v,红橙黄绿青蓝紫,颜色,23,精选2021版课件,图1239,24,精选2021版课件,A屏上,c,处是紫光B屏上,d,处是红光,C屏上,b,处是紫光 D屏上,a,处是红光,审题指导,(1)根据所给信息确定折射率随波长,的变化关系。,(2)根据各种色光的波长，确定经过三棱镜后的偏折程度。,25,精选2021版课件,答案D,26,精选2021版课件,随堂巩固落实,A30B45,C60 D75,图12310,27,精选2021版课件,答案：A,28,精选2021版课件,2如图12311所示，一个三棱镜的,截面为等腰直角,ABC,，,A,为直角。,此截面所在平面内的光线沿平行于,BC,边的方向射到,AB,边，进入棱镜后,直接射到,AC,边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为 (),图12311,29,精选2021版课件,答案：A,30,精选2021版课件,图12312,31,精选2021版课件,答案：A,32,精选2021版课件,4,(2012,江苏调研,),一束细光束由真空沿着径向射入一块,半圆柱形透明体，如图12313(a)所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着,的变化而变化，如图(b)的图线所示，此透明体的临界角为_，折射率为_。,图12313,33,精选2021版课件,34,精选2021版课件,图12314,35,精选2021版课件,答案：6060,课时跟踪检测,见,“,课时跟踪检,测（四十三）”,36,精选2021版课件,（给有能力的学生加餐）,1.,(2012,合肥质量检测,),如图1所示为一直角三棱镜的横截,面，棱镜材料的折射率为2，,A,40，,C,90，当入射光线以垂直于,AB,面的方向射入棱镜时，则有光线 (),A从,AC,面射出,B从,CB,面射出,C从,AB,面射出，且与,AB,面斜交,D从,AB,面射出，且与,AB,面垂直,图1,37,精选2021版课件,答案：D,38,精选2021版课件,2.,(2012,广东模拟,),如图2所示，两块相同,的玻璃等腰三棱镜,ABC,置于空气中，,两者的,AC,面相互平行放置，由红光和,蓝光组成的细光束平行于,BC,面从,P,点射,入，通过两棱镜后变为从,a,、,b,两点射出的单色光，对于这两束单色光，下列说法正确的是 (),A从,a,、,b,两点射出的单色光不平行,B从,a,、,b,两点射出的单色光仍平行，且平行于,BC,面,C红光在玻璃中的传播速度比蓝光小,D从,a,点射出的单色光为蓝光，从,b,点射出的单色光,为红光,图2,39,精选2021版课件,解析：等腰三棱镜如题图放置可认为是平行玻璃砖，不改变光的传播方向，选项A错，B对；红光频率低于蓝光，故红光速度大于蓝光，C错；蓝光的折射率大，故,b,点应该是蓝光，D错。,答案：B,40,精选2021版课件,3.,(2013,银川模拟,),平面,MN,、,PQ,、,ST,为,三个相互平行的界面，、,为三种不同的介质，平面,ST,的上表,面涂有反射层(光线不能通过)，某,种单色光线射向界面,MN,后，发生了一系列的反射和折射现象，光路如图3所示。则 (),A当入射角,适当减小时，光线,c,、,d,都可能会消,失,B当入射角,适当增大时，光线,d,可能会消失,C对于三种介质，光在介质中的传播速度最小,D出射光线,b,、,c,、,d,不一定平行,图3,41,精选2021版课件,解析：,a,光在,MN,界面不会发生全反射，但随着,角增大，,a,光就可能会在,PQ,界面发生全反射，则光线,d,消失，选项B正确。介质折射率最大，光在中速度最小，选项C正确。如光线,b,、,c,、,d,都有，由几何关系可知必相互平行，故选项D错。,答案：BC,42,精选2021版课件,图4,43,精选2021版课件,答案：45,44,精选2021版课件,图5,45,精选2021版课件,答案：1.73,46,精选2021版课件,图6,47,精选2021版课件,答案：23 cm,48,精选2021版课件,7.,(2012,海南高考,),一玻璃三棱镜，其截面为,等腰三角形，顶角,为锐角，折射率为。,现在横截面内有一光线从其左侧面上半,部射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。,若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图7)，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角,可在什么范围内取值？,解析：设入射光线经玻璃折射时，入射角为,i,，折射角为,r,，射至棱镜右侧面的入射角为,。根据折射定律有sin,i,n,sin,r,，,图7,49,精选2021版课件,由几何关系得：,r,当,i,0时，由式知,r,0，,有最大值,m,(如图)，,由式得，,m,。,同时应小于玻璃对空气的全反射临界角，,即sin,m,1/,n,由式和题给条件可得，,棱镜顶角,的取值范围为0,45。,答案：0,45,50,精选2021版课件,
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