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1、第一節(jié)光的折射和全反射第一頁，共27頁。第二頁，共27頁。光光線線傳傳播播規(guī)規(guī)律律同種介質(zhì)直線傳播同種介質(zhì)直線傳播光的折射定律光的折射定律折射定律折射定律折射引起的色散折射引起的色散全反射全反射光的反射定律光的反射定律新刪內(nèi)容新刪內(nèi)容新刪內(nèi)容新刪內(nèi)容第三頁，共27頁。一一.折射定律折射定律1.折射定律：折射定律：3.2P2212.折射率：折射率：3.折射的基本規(guī)律：折射的基本規(guī)律：發(fā)生折射現(xiàn)象時，在光密介質(zhì)中的角小，光疏介質(zhì)發(fā)生折射現(xiàn)象時，在光密介質(zhì)中的角小，光疏介質(zhì)中的角大中的角大空氣空氣水水1AOC2第四頁，共27頁。例題：如圖一束光線從介質(zhì)射入真空中，光線與例題：如圖一束光線從介質(zhì)射入真

2、空中，光線與MN的的夾角分別為夾角分別為600和和370。則這種介質(zhì)的折射率是多少？在介。則這種介質(zhì)的折射率是多少？在介質(zhì)中的光速是多少？質(zhì)中的光速是多少？第五頁，共27頁。例題：例題：(98(98高考）高考）如圖一個儲油桶的底面直徑與高均為如圖一個儲油桶的底面直徑與高均為d d當(dāng)桶內(nèi)沒有油時，當(dāng)桶內(nèi)沒有油時，從某點恰能看到桶底邊緣的某點。當(dāng)桶內(nèi)油的深度從某點恰能看到桶底邊緣的某點。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，仍沿方向看去，恰好看到桶底等于桶高的一半時，仍沿方向看去，恰好看到桶底上的點上的點C C，兩點距離，兩點距離d/4d/4求油的折射率和光在油中求油的折射率和光在油中傳播的速度。傳播的

3、速度。AFDOBCddd/2第六頁，共27頁。例題：（例題：（0707江蘇江蘇)如如圖圖所所示示，巡巡查查員員站站立立于于一一空空的的貯貯液液池池邊邊，檢檢查查池池角角處處出出液液口口的的安安全全情情況況。已已知知池池寬寬為為，照照明明燈燈到到池池底底的的距距離離為為。若若保保持持照照明明光光束束方方向向不不變變，向向貯貯液液池池中中注注入入某某種種液液體體，當(dāng)當(dāng)液液面面高高為為時時，池池底底的的光光斑斑距距離離出出液液口口。試試求求：當(dāng)當(dāng)液液面面高高為為時時，池池底底的的光斑到出液口的距離光斑到出液口的距離x。x=L/3第七頁，共27頁。例題：在深例題：在深1m的水池中插一根豎直的木桿，木桿

4、露出的水池中插一根豎直的木桿，木桿露出水面部分長度為水面部分長度為0.3m。當(dāng)陽光以與水平方向成。當(dāng)陽光以與水平方向成37角斜角斜射時，測得木桿在水池底部的影長為射時，測得木桿在水池底部的影長為1.15m。取。取sin37=0.6,cos37=0.8。由此得出水的折射率是。由此得出水的折射率是_，光在水中的速度是，光在水中的速度是_。37irs1h1h2s2s2第八頁，共27頁。例題：例題：（1）由于光的折射，站在岸上的人看到水中的魚的位置）由于光的折射，站在岸上的人看到水中的魚的位置會比魚的實際位置（會比魚的實際位置（）潛水員在水中觀察岸上的景物的）潛水員在水中觀察岸上的景物的位置會比景物的

5、實際位置（位置會比景物的實際位置（）高高高高人在水上看到物體的像，人在水上看到物體的像，比實際物體位置偏上，感比實際物體位置偏上，感覺水比較淺。覺水比較淺。第九頁，共27頁。（2）假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到）假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到的日出時刻與實際存在大氣層的情況相比將的日出時刻與實際存在大氣層的情況相比將（）人們觀察到的日落時刻與實際存在大氣層的情況）人們觀察到的日落時刻與實際存在大氣層的情況相比將相比將（）延后延后延后延后有大氣，看到太陽更早；有大氣，看到太陽更早；沒有大氣，將遲一些看到太沒有大氣，將遲一些看到太陽陽第十頁，共27頁。C C是臨界角是臨界角情景

6、情景 當(dāng)光從當(dāng)光從介質(zhì)介質(zhì)射入射入空氣空氣時時發(fā)生條件：發(fā)生條件：光密入光疏光密入光疏入射角大于臨界角入射角大于臨界角規(guī)律：規(guī)律：第十一頁，共27頁。例題例題.白光射入半圓透鏡，并經(jīng)過圓心白光射入半圓透鏡，并經(jīng)過圓心O點射出。點射出。若半圓透鏡繞若半圓透鏡繞O點順時針旋轉(zhuǎn)，哪種顏色先消失？點順時針旋轉(zhuǎn)，哪種顏色先消失？第十二頁，共27頁。例例題題：如如圖圖，置于空氣中的一不透明容器中盛，置于空氣中的一不透明容器中盛滿滿某種透某種透明液體。容器底部靠近器壁明液體。容器底部靠近器壁處處有一有一豎豎直放置的直放置的cm長長的的線線光源?？拷庠??？拷€線光源一光源一側(cè)側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一的液

7、面上蓋有一遮光板，另一側(cè)側(cè)有一水平放置的與液面等高的望有一水平放置的與液面等高的望遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)鏡，用來，用來觀觀察察線線光源。開始光源。開始時時通通過過望望遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)鏡不能看到不能看到線線光源的任何一部光源的任何一部分。將分。將線線光源沿容器底向望光源沿容器底向望遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)鏡一一側(cè)側(cè)平移至某平移至某處時處時，通通過過望望遠(yuǎn)鏡剛遠(yuǎn)鏡剛好可能看到好可能看到線線光源底端。再將光源底端。再將線線光源沿光源沿同一方向移同一方向移動動cm，剛剛好可以看到其好可以看到其頂頂端。求此液體的折端。求此液體的折射率射率n。n第十三頁，共27頁。例題：（2006北京）例題：(2007北京)（1）由于光的折射，站在岸上的人看到水中

8、的魚的位置會比魚的實際位置（）潛水員在水中觀察岸上的景物的位置會比景物的實際位置（）例題：(2007北京)D從bc面射出，且與bc面垂直如圖所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是當(dāng)光從介質(zhì)射入空氣時第二十三頁，共27頁。如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從空氣射向E點，并偏折到F點，已知入射方向與邊的夾角為 ，E、F分別為邊AB、BC的中點，則C、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射例題：如圖，置于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體。光路圖、光的折射、全反射第二十三頁，共27頁。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的cm長的線光源。D從點出射的光束

9、與入射到點的光束平行光路圖、光的折射、全反射例題：（例題：（2006北京）北京）水的折射率為水的折射率為n，距水面深，距水面深h處有一個點光源，岸上的人處有一個點光源，岸上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的的直徑為看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的的直徑為ABCDA第十四頁，共27頁。例題：（例題：（重慶）重慶）卷卷P2-7如圖所示，空氣中在一折射率為如圖所示，空氣中在一折射率為的玻璃柱體，其橫的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為截面是圓心角為90、半徑為、半徑為R的扇形的扇形OAB，一束平行光，一束平行光平行于橫截面，以平行于橫截面，以45入射角照射到入射角照射到OA上，上，OB不透光，不透光，若

10、只考慮首次入射到圓弧若只考慮首次入射到圓弧AB上的光，則上的光，則AB上有光透出部上有光透出部分的弧長為分的弧長為A.B.C.D.B光路圖、光路圖、光的光的折射、全反射折射、全反射45304530第十五頁，共27頁。例題：（例題：（0909年浙江卷）年浙江卷）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從空氣射向空氣射向E E點，并偏折到點，并偏折到F F點，已知入射方向與邊的夾點，已知入射方向與邊的夾角為角為 ，E E、F F分別為邊分別為邊ABAB、BCBC的中點，則的中點，則A A該棱鏡的折射率為該棱鏡的折射率為B B光在光在F F點發(fā)生全反

11、射點發(fā)生全反射C C光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小D D從點出射的光束與入射到點的光束平行從點出射的光束與入射到點的光束平行 AC折射率、光速、波長關(guān)系、光路圖折射率、光速、波長關(guān)系、光路圖第十六頁，共27頁。例題：例題：（05全國全國1）圖示為一直角棱鏡的橫截面，圖示為一直角棱鏡的橫截面，一平行細(xì)光束從一平行細(xì)光束從O點點沿垂直于沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n=，若不考慮原入射光在，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則有光線（面上的反射光，則有光線（）A從從ab面射出面射出B從從ac面射出面射出C從從bc面射

12、出，且與面射出，且與bc面斜交面斜交D從從bc面射出，且與面射出，且與bc面垂直面垂直 B D折射折射全反射全反射光路圖光路圖第十七頁，共27頁。內(nèi)內(nèi)窺窺鏡鏡光光纖纖內(nèi)芯：內(nèi)芯：n大大外套：外套：n小小i全反射應(yīng)用：全反射應(yīng)用：第十八頁，共27頁。光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是A A、內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界、內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射面發(fā)生全反射B B、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)

13、芯與外套的、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射界面發(fā)生全反射C C、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射界面發(fā)生折射D D、內(nèi)芯的折射率與外套相同，外套的材料有韌性，可以起、內(nèi)芯的折射率與外套相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用保護作用例題：例題：(2007(2007北京北京)A第十九頁，共27頁。三三.折射引起的色散折射引起的色散白光經(jīng)過三棱鏡色散情景圖：白光經(jīng)過三棱鏡色散情景圖：第二十頁，共27頁。紫光偏折最大紫光偏折最大紅光偏折最小紅光偏折最小紅紫第二十一頁，共27頁。偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角折射率折射率n光

14、速光速v臨界角臨界角C頻率頻率 f波長波長 光子光子能量能量小小紅光紅光紅光紅光紫光紫光紅光紅光紅光紅光紫光紫光紅光紅光大大紫光紫光紫光紫光紅光紅光紫光紫光紫光紫光紅光紅光紫光紫光色散色散第二十二頁，共27頁。例題：例題：(05(05廣東廣東)如圖所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說如圖所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是法正確的是 紅光的偏折最大，紫光的偏折最小紅光的偏折最大，紫光的偏折最小紅光的偏折最小，紫光的偏折最大紅光的偏折最小，紫光的偏折最大玻璃對紅光的折射率比紫光大玻璃對紅光的折射率比紫光大玻璃中紫光的傳播速度比紅光大玻璃中紫光的傳播速度比紅光大3.2

15、P225-例例12小結(jié)小結(jié)B第二十三頁，共27頁。A.A.OAOA為黃光，為黃光，OBOB為紫光為紫光 B.B.OAOA為紫光，為紫光，OBOB為黃光為黃光C.C.OAOA為黃光，為黃光，OBOB為復(fù)色光為復(fù)色光D.D.OAOA為紫光，為紫光，OBOB為復(fù)色光為復(fù)色光C全反射全反射光射到界面上，一定發(fā)生反射不一定折射光射到界面上，一定發(fā)生反射不一定折射例題：例題：(04(04江蘇江蘇)卷卷P1-3P1-3如圖所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束如圖所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束POPO，沿半徑方向，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱后，被分成兩光束射入空氣中的玻璃半圓柱后，被分成兩光束OAOA和和OB

16、OB沿如沿如圖所示方向射出則圖所示方向射出則第二十四頁，共27頁。例題：（例題：（08全國全國）一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個表面上一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個表面上,經(jīng)兩次折經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個表面射出射后從玻璃板另一個表面射出,出射光線相對于入射光出射光線相對于入射光線側(cè)移了一段距離線側(cè)移了一段距離.在下列情況下在下列情況下,出射光線側(cè)移距離最出射光線側(cè)移距離最大的是大的是A.紅光以紅光以30的入射角入射的入射角入射B.紅光以紅光以45的入射角入射的入射角入射C.紫光以紫光以30的入射角入射的入射角入射D.紫光以紫光以45的入射角入射的入射角入射3.2P224小結(jié)小結(jié)3.2P2

17、24-例例7、P226-例、卷例、卷P2-6Dd第二十五頁，共27頁。例題：（例題：（全國全國2 2）頻率不同的兩束單色光頻率不同的兩束單色光1 1和和2 2 以相同的入射角從同一以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后，其光路如右圖所示，下列說法點射入一厚玻璃板后，其光路如右圖所示，下列說法正確的是正確的是B.B.在玻璃中單色光在玻璃中單色光1 1的傳播速度大于單色光的傳播速度大于單色光2 2 的傳播速度的傳播速度單色光單色光2 2通過玻璃板所需的時間通過玻璃板所需的時間角小于單色光角小于單色光2 2從玻璃到空氣的全反射從玻璃到空氣的全反射臨界角臨界角A折射率、光速、波長關(guān)系折射率、光速、波長關(guān)系第二十六頁，共27頁。第二十七頁，共27頁。