光的折射-全反射-文庫吧資料
2025-08-01 19:08本頁面
【正文】 介質(zhì)中的速度 大 → 小 波 長 大 → 小 通過棱鏡的偏折角 小 → 大 臨界角 大 → 小 雙縫干涉時的條紋間距 大 → 小 【 高考命題探究 】 【 典例 3】 (2022 【 解析 】 當(dāng)光線在 O點的入射角為 i0時 ,設(shè)折射角為 r0,由折射定律得 =n ① 設(shè) A點與左端面的距離為 dA,由幾何關(guān)系得 sinr0= ② 00sinisinr22ARdR?若折射光線恰好發(fā)生全反射 ,則在 B點的入射角恰好為臨界角 C,設(shè) B點與左端面的距離為 dB,由折射定律得 sinC= ③ 由幾何關(guān)系得 sinC= ④ 1nB22BddR?設(shè) A、 B兩點間的距離為 d,可得 d=dBdA ⑤ 聯(lián)立①②③④⑤式得 d= ⑥ 答案 : 2202 0n sin i1( ) Rsinin1???2202 0n sin i1( ) Rsinin1???考點 3 光的色散現(xiàn)象 【 核心要素精講 】 : (1)現(xiàn)象 :一束白光通過三棱鏡后在屏上會形成彩色光帶。當(dāng)光線在 O點的入射角減小至某一值時 ,折射光線在上邊界的 B點恰好發(fā)生全反射。 【 加固訓(xùn)練 】 半徑為 R、介質(zhì)折射率為 n的透明圓柱體 ,過其軸線 OO′的截面如圖所示。 1n(4)如發(fā)生全反射 ,畫出入射角等于臨界角時的臨界光路圖。 (2)應(yīng)用 sinC= 確定臨界角。設(shè)從 A點入射的光 線在 B點處恰好滿足全反射條件 ,由折射 定律有 sinθ= 式中 ,θ 為全反射臨界角 將 n= 代入解得 ,θ= 由幾何關(guān)系得 ∠ O′OB=θ S=2RL求該部分柱面的面積 S。 (2) 62L2c?遷移 3:應(yīng)用全反射原理求極值 如圖 ,一透明半圓柱體折射率為 n= ,半徑為 R、長為 L。③ 由折射定律得 n= ④ 聯(lián)立③④式 ,代入數(shù)據(jù)得 i=45176。 624?3【 解析 】 (1)根據(jù)全反射規(guī)律可知 ,光線在 AB面上 P點的入射角等于臨界角 C,由折射定律得 sinC= ① 代入數(shù)據(jù)得 C=45176。 = 或 tan15176。求 : 2(1)入射角 i。已知 θ =15176。 θ較大時 ,已從 OP邊射出 ,選項 B錯誤。全反射的條件 :sinC= ,90176。由幾何關(guān)系有 sini′= ⑤ x+l=a+h′ ⑥ 式中 h′=2m 。由折射定律有 nsini′=sinθ′ ④ 式中 ,i′ 是光線在水面的入射角。依題意 ,救生員的視線與豎直方向的夾角為 θ′=45 176。由折射定律有 43nsini=sinθ ① 由幾何關(guān)系有 sini= ② 式中 ,l=3m,h是池內(nèi)水的深度。依題意 ,水的折射率 n= ,光線的折射角 θ =90176。求救生員的眼睛到池邊的水平距離 (結(jié)果保留 1位有效數(shù)字 )。當(dāng)他看到正前下方的點光源 A時 ,他的眼睛所接收的光線與豎直方向的夾角恰好為 45176。 世紀金榜導(dǎo)學(xué)號 42722301 43(1)求池內(nèi)的水深。 全國卷 Ⅰ) 如 圖 ,在注滿水的游泳池的池底有 一點光源 A,它到池邊的水平距 離為 。 (3)全反射現(xiàn)象可以從能量的角度去理解 :當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時 ,在入射角逐漸增大的過程中 ,反射光的能量逐漸增強 ,折射光的能量逐漸減弱 ,當(dāng)入射角等于臨界角時 ,折射光的能量已經(jīng)減弱為零 ,這時就發(fā)生了全反射。 12sin sin 5 3 4nsin sin 3 7 3??? ? ? ，1n22sLH ( s L )???，答案 :2m 考點 2 光的折射 全反射 【 核心要素精講 】 對全反射現(xiàn)象的理解 : (1)光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì) ,例如從水中或玻璃中射入空氣中。 =。sin53176。 。測得 PA、 BA與豎直方向的夾角分別為 53176。 2?2???sinsini2sin sin2? ? ???＝ ，【 加固訓(xùn)練 】 如圖所示 ,一艘賽艇停在平靜的水面上 ,賽艇前部上端有一標(biāo)記 P,在其正前方 A處有一浮標(biāo)。 ,又由 α +β =180176。已知棱鏡頂角為 α ,則計算棱鏡對該色光的折射率表達式為 ( ) sin sin22A Bsin sin22sin sinC Dsin ( ) sin ( )22? ? ? ? ? ???????? ? ? ?． ．． ．【 解析 】 選 A。 sini 1sinr n?s in i 0 . 6 1s in r 0 . 9 1 . 5?? ,一束單色光從空氣入射到棱鏡的 AB面上 ,經(jīng) AB和 AC兩個面折射后從 AC面進入空氣。由圖象可得 :sinisinr,則 ir,所以光線從玻璃射入空氣折射 ,即光由 B經(jīng) O到 A。該同學(xué)測得多組入射角 i和折射角 r,作出 sinisinr圖象如圖乙所示。 龍巖模擬 )某同學(xué)通過實驗測定半圓形玻璃磚的
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