2022届高考物理一轮复习选修3_4第二章第1讲光的折射全反射课件新人教版

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【知识再现】一、光的折射定律　折射率1.折射现象：光从一种介质进入另一种介质时，在界面上传播方向_________的现象。
2.折射定律(光路图如图)： (1)折射定律内容：折射光线与入射光线、法线处在_________内，折射光线与入射光线分别位于_____的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成_____。
(2)表达式：n12=______，式中n12是比例系数。(3)在光的折射现象中，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_____与折射角的_____的比值。(2)定义式：n= 。不能说n与______成正比，与sinθ2成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的_____决定。(3)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，_______大说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。(4)计算公式：n= ，因v【情境转换】 如图所示，a光、b光与法线的夹角分别为i1、i2，则半圆形玻璃砖对a光、b光的折射率分别表示为na=　　　　　，nb=　　　　　。 提示： 　
二、全反射、光导纤维及光的色散1.全反射：(1)全反射的条件：①光从_____介质射入_____介质。②入射角_____或等于临界角。
(2)全反射现象：折射光完全消失，只剩下_______。(3)临界角：_______等于90°时的入射角，用C表示，且sinC= 。(4)如图所示为光导纤维传输过程，由此可知，光导纤维的传输原理：利用光的_______。
2.光的色散：(1)图示： (2)色散现象：白光通过三棱镜会形成_________七种色光组成的彩色光谱。(3)成因：由于n红【情境转换】 如图所示，一条光线通过一个水中的球形空气泡，下列哪条光线路径是正确的？提示：光线1
【小题快练】1.判一判(1)光的传播方向发生改变的现象，叫光的折射。( )(2)介质的折射率跟折射角的正弦成正比。( )(3)只有光从光密介质射向光疏介质并且入射角大于临界角时才能发生全反射。( )(4)密度大的介质就是光密介质。( )(5)光纤通信利用了光导纤维全反射的原理。( )(6)光在任何介质中的速度都大于真空中的速度。( )
2.练一练(1)一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是(　　)A.小于40°　　　　　　　　　　B.在50°～100°C.在100°～140°D.大于140°
【解析】选C。 由 =n>1，得折射角θ2<θ1=40°，由反射定律得θ3=θ1=40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ=180°-θ3-θ2=140°-θ2，所以100°<φ<140°，故C正确。
　(2)如表所示是在20 ℃时，波长为589.3 nm的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是(　　)
A.这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度B.水晶对不同颜色的光的折射率都是1.55C.这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射D.这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射
【解析】选C。从表中只可得出在20 ℃时玻璃对光的折射率在1.5～1.8，水对光的折射率为1.33，但在其他温度下，两种介质对光的折射率可能相等，根据v= 可知，这种光在玻璃中的速度可能等于在水中的速度，故A错误；水晶对波长为589.3 nm的光的折射率为1.55，故B错误；在不同的温度下，玻璃对光的折射率可能大于水对光的折射率，也可能小于水对光的折射率，若大于水对光的折射率，则这种波长的光从玻璃射入水中的过程，即从光密介质射向光疏介质，故可能发生全反射，故C正确；根据n= ，折射率大者临界角要小，水晶折射率大于水，因此更容易发生全反射，故D错误。
(3)光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出。下列说法正确的是(　　)A.内芯的折射率大于包层的折射率B.内芯的折射率小于包层的折射率C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同D.若紫光以如图所示的角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射
【解析】选A。光线在内芯和包层的界面上发生全反射，已知光从光密介质进入光疏介质，则内芯的折射率大于包层的折射率，A正确、B错误；不同频率的光在界面上发生全反射，已知经过的路程相同，根据v= 知，光在介质中传播的速度不同，则传播的时间不同，C错误；根据sinC= 知，折射率越大，临界角越小，红光的折射率小，则临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能在分界面上发生全反射，D错误。