20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)-光學(xué)-全文預(yù)覽
【正文】 (1)條件： ① 光從 介質(zhì)射入 介質(zhì) ． ② 入射角 臨界角 ． (2)現(xiàn)象：折射光完全消失 ， 只剩下反射光 ． (3)臨界角：折射角等于 90176。 ， 光線偏轉(zhuǎn)了 90176。 ， E 、F 分別為邊 AB 、 BC 的中點，則 ( ) A ．該棱鏡的折射率為32 B ．光在 F 點發(fā)生全反射 C ．光從空氣進入棱鏡，波長變小 D ．從 F 點出射的光束與入射到 E 點的光束平行 答案： C 解析： 由幾何關(guān)系可推理得入射角 θ 1 ＝ 60176。 ，不與入射光線平行， D 錯． 【 互動探究 】 1． 折射率的意義是什么 ？ 折射率的大小由什么因素決定 ？ 2． 解答光的折射問題時需要注意什么問題 ？ 折射定律的理解及應(yīng)用 【核心突破】 1 ． 對折射率的理解 ( 1) 公式 n ＝si n θ1si n θ2中，不論是光從真空射入介質(zhì)，還是從介質(zhì)射入真空， θ1總是真空中的光線與法線間的夾角， θ2總是介質(zhì)中的光線與法線間的夾 角． ( 2) 折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)決定，與入射角的大小無關(guān)． ( 3) 折射率與介質(zhì)的密度沒有關(guān)系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)． ( 4) 同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越?。? 2． 光的折射問題 (1)一般解題步驟 ① 根據(jù)題意準(zhǔn)確作出光路圖 ， 注意作準(zhǔn)法線 ． ② 利用數(shù)學(xué)知識找到入射角或折射角 ． ③ 利用折射定律列方程 ． (2)應(yīng)注意的問題 ① 根據(jù)折射定律和入射光線畫出折射光線 ， 找到入射角和折射角 ，要注意入射角 、 折射角是入射光線 、 折射光線與法線的夾角 . ② 應(yīng)用公式 n ＝sin θ 1sin θ 2時，一定要確定準(zhǔn)哪個角在分子上，哪個角在分母上． ③ 在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的． [思路點撥 ] 解此題的關(guān)鍵是正確畫出光路圖 ， 尋找角的關(guān)系 ，利用折射定律分析計算 . 【典例 1 】 一半徑為 R 的14球體放置在水平面上，球體由折射率為3 的透明材料制成．現(xiàn)有一束位于過球心 O 的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示．已知入射光線與桌面的距離為32R ，光在真空中的傳播速度為 c ，求： ( 1) 出射角 θ . ( 2) 光穿越球體的時間 ． [ 自主解答 ] ( 1) 設(shè)入射光線與14球體的交點為 C ，連接 OC ， OC 即為入射點的法線．因此，圖中的角 α 為入射角．過 C 點作球體水平表面的垂線，垂足為 B ，如圖所示． 依題意， ∠ COB ＝ α 又由 △ OBC 知： s in α ＝32① 設(shè)光線在 C 點的折射角為 β ， 由折射定律得si n αsi n β ＝ 3 ② 由 ①② 式得 β ＝ 30176。 c os 30176。 ， ∠ B＝ 60176。 ， ⑩ 此三棱鏡的全反射臨界角滿足 nsin θC＝ 1.? 由 ⑨⑩ ? 式得 r′θC. 即此光線在 N點發(fā)生全反射 ， 三棱鏡的 AC邊沒有光線透出 ． 答案： ( 1) 3 ( 2) 無 2. ( 2022 年高考新課標(biāo)全國卷 ) 一玻璃立方體中心有一點狀光源．今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體，已知該玻璃的折射率為 2 ，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值 . 解析： 如圖所示，考慮從玻璃立方體中心 O 點發(fā)出的一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射． 根據(jù)折射定律有 n si n θ ＝ si n α ① 式中， n 是玻璃的折射率，入射角等于 θ ， α 是
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