20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)-光學(xué)(完整版)
【正文】 )中氣泡看起來(lái)特別亮 、 沙漠蜃景 、夏天的柏油路面看起來(lái) “ 水淋淋 ” 的 、 海市蜃樓 、 鉆石的奪目光彩 、水下燈照不到整個(gè)水面 、 全反射棱鏡等 ． (2)光導(dǎo)纖維 ① 結(jié)構(gòu)：是一種透明的玻璃纖維絲 ， 直徑在幾微米到一百微米之間 ， 由內(nèi)芯和外套兩層組成 ， 內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率 ， 即內(nèi)芯是光密介質(zhì) ， 外套是光疏介質(zhì) ． ② 原理：光在光纖的內(nèi)芯中傳播 ， 每次射到內(nèi) 、 外層的界面上時(shí) ，都要求入射角大于臨界角 ， 從而發(fā)生全反射 . 【 典例 2】 (2022年高考新課標(biāo)全國(guó)卷 Ⅱ )如圖 ， 三棱鏡的橫截面為直角三角形 ABC， ∠ A＝ 30176。 由幾何關(guān)系及折射定律公式 n ＝sin θ4sin θ3得 θ3＝ 30176。 所以 OC ＝R2c os 30176。 .一束平行于 AC邊的光線自 AB邊的 P點(diǎn)射入三棱鏡 ， 在 AC邊發(fā)生反射后從 BC邊的 M點(diǎn)射出 ． 若光線在 P點(diǎn)的入射角和在 M點(diǎn)的折射角相等 ， (1)求三棱鏡的折射率； (2)在三棱鏡的 AC邊是否有光線透出 ？ 寫(xiě)出分析過(guò)程 ． (不考慮多次反射 ) [思路點(diǎn)撥 ] 解此題的關(guān)鍵是畫(huà)出恰好發(fā)生全反射的臨界光線 ，利用幾何關(guān)系和全反射的條件計(jì)算 ． [ 自主解答 ] ( 1) 光路圖如圖所示，圖中 N 點(diǎn)為光線在 AC 邊 發(fā)生反射的入射點(diǎn)．設(shè)光線在 P 點(diǎn)的入射角為 i、折射角為 r ，在 M 點(diǎn)的入射角為 r ′ 、折射角依題意也為 i，故有 i＝ 60176。 ③ 由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角 r 為 30176。 ， B正確；當(dāng)發(fā)生折射時(shí) ， 一定伴隨反射現(xiàn)象 ， 而當(dāng)光發(fā)生全反射現(xiàn)象時(shí) ， 只有反射而無(wú)折射現(xiàn)象 ， 故 C說(shuō)法正確 ， D錯(cuò) ． 答案： D 2 ．已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為 θ ，則下列說(shuō)法中不正確的是( ) A ．該介質(zhì)對(duì)此單色光的折射率為1si n θ B ．此單色光在該介質(zhì)中傳播速度為 c . ( 2) 因?yàn)?θ 1 ′ ＋ θ 2 ＝ 90176。 時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角 θ 為多少？ ( 2) 當(dāng)入射角 θ 1 為何值時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角 θ ＝ 90176。 . 因?yàn)?θ 1 ′ ＝ θ 1 ＝ 45176。 sin Cc / λ 0 ＝ λ 0 sin C 【 填一填 】 1． 全反射 (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。 ， E 、F 分別為邊 AB 、 BC 的中點(diǎn)，則 ( ) A ．該棱鏡的折射率為32 B ．光在 F 點(diǎn)發(fā)生全反射 C ．光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小 D ．從 F 點(diǎn)出射的光束與入射到 E 點(diǎn)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。 c os 30176。 ， 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(diǎn)發(fā)生全反射 ， 三棱鏡的 AC邊沒(méi)有光線透出 ． 答案： ( 1) 3 ( 2) 無(wú) 2. ( 2022 年高考新課標(biāo)全國(guó)卷 ) 一玻璃立方體中心有一點(diǎn)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(guò)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(diǎn)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
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