2023新教材高考物理总复习专用课件--7.3光的折射　全反射

这是一份2023新教材高考物理总复习专用课件--7.3光的折射　全反射，共47页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，发生改变，同一平面，折射角，大于等于，答案AC，答案D，答案A，答案B等内容，欢迎下载使用。

知识点一　光的折射定律　折射率1．折射现象：光从一种介质斜着射入另一种介质时，在界面上传播方向________的现象．如图所示．
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________之比．(2)定义式：n＝________.(3)物理意义：折射率n反映介质的光学特性，不能说n与sin θ1成正比，与sin θ2成反比，n由介质本身的光学性质和光的________决定．
知识点二　全反射　光导纤维1．光密介质与光疏介质
3．光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射(如图)．
思考辨析(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．(　　)(7)入射角等于临界角时折射角等于90°.(　　)(8)发生光的色散现象是因为不同颜色的光折射率不同．(　　)(9)白光从水中射入空气中入射角逐渐增大时，红光先发生全反射．(　　)
教材改编[人教版选择性必修第一册P84T1改编](多选)一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是(　　)
练1　已知天然材料的折射率都为正值(n>0)．近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值(n<0)，称为负折射率介质．电磁波从正折射率介质入射到负折射率介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于法线同侧，如图1所示．点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像．如图2所示，其中光线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线(标号为1、2、3、4)之中，正确的是(　　) A．1　　　　B．2 C．3 D．4
解析：由题中的材料可知，点波源发出的电磁波经一负折射率介质时，折射光线和入射光线应位于法线的同侧，则AB错误；又要求在介质平板另一侧成实像，而光线3所成的像是从介质中折射出的光线的反向延长线与SO的交点，该像应是虚像，所以C错误；由题意可知折射光线4符合题意，D正确．
练2　河中有条小鱼，某时刻小鱼的实际深度为H，一人从水面正上方往水中看，他感觉到的小鱼的深度为多大？(设水的折射率为n)
考点二　光的全反射师生共研1．解答全反射类问题的技巧(1)要抓住发生全反射的两个条件：①光必须从光密介质射入光疏介质；②入射角大于或等于临界角．(2)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．2．求解光的折射与全反射问题的“两点”提醒(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)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．
题型1 |全反射条件的理解及规律的应用例2 打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切割在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是(　　)A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射B．若θ1>θ2，光线会从OQ边射出C．若θ<θ1，光线会从OP边射出D．若θ<θ1，光线会在OP边发生全反射
解析：如图(a)所示，设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的入射角为θ1，折射角为θ2，由折射定律有sin θ1＝n sin θ2①设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为θ′，由几何关系有θ′＝30°＋θ2②由①②式并代入题给数据得θ2＝30°③n sin θ′>1④所以，从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到AC边，AC边上全部有光射出．
考点三　光的色散及光路控制问题师生共研1．各种色光的比较
2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
例4 如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列有关说法正确的是(　　)A．c光的频率最高B．在真空中c光的波长最长C．玻璃对c光的折射率最大D．在三棱镜中的c光传播速度最小
解析：根据光的色散规律可知，a光的频率最高，选项A错误；c的频率最小，故在真空中c光的波长最长，选项B正确；由题图可知，玻璃对a光的折射率最大，选项C错误；在三棱镜中c光传播速度最大，选项D错误．
练6　[2021·安徽皖南八校联考](多选)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚平行玻璃砖，单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30°和60°，其光路如图所示，下列说法正确的是(　　)A.射出折射光线1和2一定是平行光B．单色光1的波长大于单色光2的波长C．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度D．图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等
练7 (多选)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所示，a、b光相比(　　)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光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短
考点四　光的折射、全反射在生活、生产、科技中的应用1．[2021·浙江名校联考](多选)某大学研制出了正六棱柱“隐形衣”．有同学将正六棱柱放进装满水的透明鱼缸，向着棱的方向看，可以看到鱼缸另一侧的大学校徽；用一支铅笔穿过正六棱柱中心轴线的孔洞，再向棱方向观察，铅笔插进孔洞的那段消失不见了(如图甲所示，图乙为光路说明图)，关于此实验说法正确的是(　　)A．隐形的原理是光发生了全反射B．光由水进入该介质，折射角大于入射角C．隐形的原理是光被介质吸收了D．光在该介质中的传播速度大于在水中的传播速度
解析：隐形的原理是光发生了折射，不是全反射，A错误；由光路图可知光由水进入该介质，折射角大于入射角，B正确；隐形的原理是光被介质折射后绕过了铅笔，C错误；因光在该介质中的折射角大于在水中的入射角，可知光在该介质中的速度大于在水中的速度．D正确．
2．如图所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、集市、庙宇等出现在空中，沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，这就是“蜃景”．下列有关“蜃景”的说法中错误的是(　　)A．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B．沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小C．A是“蜃景”，B是景物D．C是“蜃景”，D是景物
解析：沙漠里下层空气温度比上层高，故沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大，远处的景物发出的光线射向沙漠地表时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入下层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回空气，人们逆着光线看去，就会看到倒立的景物，从而产生了沙漠“蜃景”现象．海面上的上层空气的温度比下层空气的温度高，故海面上的上层空气的折射率比下层空气的折射率要小，近处的景物反射的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小的上一层的入射角增大到临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层返回折射率较大的下一层，从而产生“蜃景”现象．故A、C、D正确．B错误．
3．[2021·山东济南检测]光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高．“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术．如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193 nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为(　　)A．161 nm　　B．134 nm　　C．93 nm　　D．65 nm
4．(多选)为了从坦克内部观察外部目标，在厚度为20 cm的坦克壁上开了一个直径为12 cm的孔，若在孔内分别安装由同一材料制成的如图甲、乙、丙所示的三块玻璃，其中两块玻璃的厚度相同．坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是(　　)A．甲的大于乙的 B．甲的小于丙的C．乙的小于丙的 D．乙的等于丙的
解析：对甲、乙、丙三种情况，人眼的位置一定，入射光线经玻璃折射后进入眼睛，如图所示，可知甲的角度范围大于乙、丙的，乙、丙的角度范围相同．