2023高考物理二轮总复习 专题微课5-2 光的折射和全反射课件PPT
展开防误点:光在光学器件中的传播较复杂,学生因不能规范作图,无法确定光发生全反射的临界光线,从而导致解题失误。解析:当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时,激光沿直线传播到O点,经第一次反射沿半径方向直线传播出去。保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程中,如图可知,激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播,根据图像可知,入射点从A向B移动过程中,光线传播到PM面的入射角逐渐增大。当入射点为B点时,根据光的反射定律及几何关系可知,光线传播到PM面的P点,此时光线在PM面上的入射角最大,设为α,由几何关系得α=45°。
因“不会分析光的最长传播时间”而导致思维受阻2.(2021·全国甲卷)如图所示,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0 cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为3×108 m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为________m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是______s≤t<______s(不考虑反射)。防误点:当光垂直玻璃板射入时,光通过玻璃板所用时间最短,学生易理解;但当光的入射角接近90°时,光通过玻璃板所用时间最长,学生难以理解,从而造成思维受阻。
因“不能正确找出几何关系”而导致解题失误3.(2021·河北高考)将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置,圆心上下错开一定距离,如图所示。用一束单色光沿半径照射半圆柱体A,设圆心处入射角为θ。当θ=60°时,A右侧恰好无光线射出;当θ=30°时,有光线沿B的半径射出,射出位置与A的圆心相比下移h。不考虑多次反射。求:(1)半圆柱体对该单色光的折射率;(2)两个半圆柱体之间的距离d。防误点:画出光路图后,由于两半圆柱体的圆心的高度差不等于半径R,学生不易找出其中存在的几何关系,从而导致解题失误。
2.解决光的折射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图。(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角均以法线为标准。(3)利用折射定律、折射率公式求解。(4)注意在折射现象中光路是可逆的。
[素养训练]1.(2021年8省联考·辽宁卷)如图所示,一束单色光从介质1射入介质2,在介质1、2中的波长分别为λ1、λ2,频率分别为f1、f2,则( )A.λ1<λ2 B.λ1>λ2C.f1
[素养训练]1.(2022·辽宁高考)完全失重时,液滴呈球形,气泡在液体中将不会上浮。2021年12月,在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中,航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示,若气泡与水球同心,在过球心O的平面内,用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是 ( )A.此单色光从空气进入水球,频率一定变大B.此单色光从空气进入水球,频率一定变小C.若光线1在M处发生全反射,光线2在N处一定发生全反射D.若光线2在N处发生全反射,光线1在M处一定发生全反射
解析:光在不同介质中传播过程中频率不变,故A、B错误;如图所示,光线1在M处的入射角小于光线2在N处的入射角,如果感觉不明显,可以考虑光线1入射位置略微下移,故若光线1在M处发生全反射,光线2在N处一定发生全反射,C正确,D错误。答案:C
2.(2022·广东高考)一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体,液体上方是空气,其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动,它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°角时,恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c,求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。
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