版选修3_4.ppt

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1、章末总结,第四章 光的折射,内容索引,知识网络 梳理知识 构建网络,重点探究 启迪思维 探究重点,知识网络,光 的 折 射,反射定律 光路可逆,光的反射,光的折射,现象：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生变化 折射定律,折射率,物理意义,公式：(1)n_(2)n _,实验：测定玻璃的折射率,现象：光从光密介质射到光疏介质的界面时，_被反射回原介质的现象,光 的 折 射,光的全反射,条件,光密介质光疏介质 入射角 临界角C(sin C ),应用：光纤通信、全反射棱镜,全部,大于或等于,重点探究,一、光的折射定律、全反射规律的应用,光的折射和全反射的问题主要有作光路图、折射率的计算、全反射

2、判断、色散及相关计算.在分析解题时，要注意确定临界角，判断是否会发生全反射. (1)折射问题的计算：根据折射定律及相应规律，作出光路图；运用有关公式或几何关系进行相应计算. (2)用折射定律解释光现象：先画出光路图，正确找出入射角和折射角的大小关系，然后再根据实际情况分析讨论. (3)全反射问题：在解释全反射现象或运用全反射原理求解有关实际问题时，首先要注意确定临界角，判断是否满足全反射条件，再根据相关规律及几何关系进行判断或计算.,解析 由题给条件画出光路图，如图所示，,例1 如图1所示，内径为R、外径为R 的环状玻璃砖的圆心为O，折射率为 一束平行于对称轴OO的光线由A点进入玻璃砖，到达B

3、点(未标出)刚好发生全反射.求： (1)玻璃砖的临界角；,答案,解析,答案 45,图1,得C45,(2)A点处光线的入射角和折射角.,答案,解析,答案 45 30,二、介质折射率的测定,测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法，不管哪种方法其实质相同，由折射定律n 知，只要确定了入射角及折射角，即可测出介质的折射率.,例2 学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图2所示，在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，

4、而且总保持液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大 头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算， 预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据 P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则： (1)若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处 所对应的折射率的值为_.,图2,答案,解析,解析 题图中P4所对应的空气中光线与法线夹角大于P3所对应的空气中光线与法线夹角，所以P4所对应的折射率的值大.,(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？_.,答案,解析,P4,(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应

5、的折射率的值应为_.,答案,解析,1,解析 因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角，所以K处所对应的折射率的值应为1.,1.白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成，七种色光的特性差异可以用下表表示出来.,三、光的波速、折射率与频率的综合应用,2.光的颜色由光源的频率决定，与介质无关，与波长无关，波速由介质和光的频率共同决定.,例3 如图3所示，两束单色光a、b射向水面A点， 经折射后组成一束复色光，则 A.a光在水中的速度小于b光在水中的速度 B.以水下S点为光源向水面发射此复色光，a光更容易发生全反射 C.a光的波长小于b光的波长 D.若在水下相同深度处，点光源分别发出a、b单色光

6、，在水面上看到a光照亮的面积更大,答案,解析,图3,解析 由光路图和折射定律可知水对a光的折射率小于对b光的折射率，由v 可知，在水中a光的速度比b光的速度大，故A错误； 根据sin C 知a光的临界角大，b光的临界角小，以水下S点为光源向水面发射此复色光，b光更容易发生全反射，故B错误； 根据折射率与频率的关系，a光频率小于b光频率，a光波长大于b光的波长，故C错误； 若在水下相同深度处，点光源分别发出a、b单色光，因a光的临界角大，在水面上看到a光照亮的面积更大，选项D正确.,A.玻璃对a光的折射率较小 B.玻璃对a光的临界角较小 C.b光在玻璃球中的传播速度较大 D.b光在玻璃球中的传播时间较短,针对训练 直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图4，a、b光相比,答案,解析,图4,解析 由题图知，光线通过玻璃砖后，b光的偏折角大，则玻璃对b光的折射率较大，对a光的折射率较小，故A正确； 因为a光的折射率较小，根据sin C 知，玻璃对a光的临界角较大，故B错误； 因为b光的折射率较大，根据v 知，b光在玻璃中的传播速度较小，故C错误； b光在玻璃球中通过的路程较大，传播速度较小，由t 知，b光在玻璃球中的传播时间较长，故D错误.,