《【五子棋】年中化學考試第12章第3課時間折射全反射新民教版必修34》由會員分享,可在線閱讀。 第十二章第三課時間折射與全反射新民教版必修34(12頁珍藏版)《請在閱讀根庫上搜索。
1. 第三課折射和全反射。 目標 1. 掌握光的折射定理,理解折射率的概念。 2、理解全反射的概念,掌握全反射形成的條件。 基本導向如圖1所示。儲油桶底面的半徑和高度均為d。 當桶內沒有油時,從某一點A可以看到桶底部邊緣的某一點B。當桶內油的深度等于桶高的一半時,仍然沿著AB方向看,就聽到桶底的C點,以及C和B之間的距離。求出油的折射率和光在油中傳播的速度 圖1 知識梳理1 折射現象 光從一種介質傾斜投射到另一種介質時傳播方向_的現象 2 折射定理(如圖2所示) (1)內容:折射光線和入射光線,法線在_,折射光線和入射光線光線位于法線的一側; 入射角的余弦與折射角的余弦成正比。 圖2 (2)表達式:n。 (3) 在
2、光的折射現象中光折射實驗中分別用紅光,光路為_。 3 折射率 (1) 數學意義:折射率是反映介質的_的數學量。 如果折射率大,則說明光從空氣進入介質時_,反之則偏轉小 (2) 定義式:n,不能說n與sin1成反比,而與 sin2 成正比。 折射率由介質本身的_和光的頻率決定。 考慮到光的干涉和衍射,問:圖6(1)中屏幕S上產生的正方形亮區最里面的顏色是什么? (2)如果玻璃半球對(1)中的有色光的折射率為n,請求正方形亮區的最大直徑。 這個問題涉及到光的折射、光的色散和全反射,比較全面。 (1)各種色光中紫光的折射率最大,綠光的折射率最小,因此折射產生的色光帶中紫光的偏轉角度最大。
3、邊界角、找到臨界光線、畫出光路圖是答題的關鍵為了估算透明體、半圓中心的折射率,兩個朋友A和B進行了如下實驗。 他們分別站在A和O處,互相看著對方,然后靠著圓柱體逐漸向左側移動,到達B和C時,A恰好看不到B。鑒于半圓柱體的直徑,圓錐體為R,OC0.6R,BCOC,半圓柱形透明物體的折射率是多少? 測試點 三光折射對光路的控制 測試點分析 1 玻璃塊對光路的控制) 光密棱鏡:光線經兩次折射后向底面偏轉,偏轉角度為 ,如圖9(2)減光三
4、棱鏡:光線經過兩次折射后向內角偏轉。 圖9 (3)全反射棱鏡(等邊直角棱鏡),如圖10所示。全反射,從另一個角垂直射出(如圖10A所示)。 當光線垂直于底部進入時,在兩個直角邊發生全反射后垂直于底部出射(如圖10B所示),入射光與出射光線相互平行,這提醒不同顏色的光的頻率不同,光在同一介質中的折射率和速度也不同,全反射現象的臨界角也不同。 天空中常見彩虹,這是陽光照射到空氣中的水滴時出現的現象。 在解釋這一現象時,需要分析光線進入水滴后的光路。 珠子可視為直徑為R10mm的球體,中心O到入射光的垂直距離為d
5、8mm,水的折射率為n4/3。 (1)畫出光束進入水滴后第一次射出水滴的光路圖如圖11。從拍攝水滴到第一次光偏轉的角度跟蹤訓練3水滴拍攝如圖12所示,A、B、C為等邊棱鏡,兩束不同頻率的單色光a、b垂直于AB面進入棱鏡,距入射點的距離為AB面到OC的兩束光相等光折射實驗中分別用紅光,折射后兩束光在圖中的P點相交。 光速B在真空中,光a的波長小于光b的波長。 圖12. 光Ca穿過棱鏡的時間比光b穿過棱鏡Da和b的時間短。 臨界角小于b光全反射的臨界角15。平行玻璃塊模型示例4如圖13所示,兩塊相同的三邊相等的玻璃片
6、將棱鏡ABC放置在空中,將兩者的AC面平行放置。 由綠光和藍光組成的細光束從平行于BC面的P點入射。 經過兩個棱鏡后,就變成了a、b兩點。 發射的單色光,對于這兩束單色光() 圖13A 綠光在玻璃中的傳播速度大于藍光B 綠光從a點發射,藍光從點發射b C 從 a 和 b 兩點發出的單色光不平行 D 從 a、b 兩點發出的單色光仍然平行且與 BC 平行 建模經驗 平時遇到的兩條邊平行的玻璃磚是經常遇到的畫得清晰且“有形”,其折射率比周圍介質小,時間線的橫向移動方向也是我們所熟悉的。在這個問題中,由未知介質沒有畫出來,但右側的介質(棱鏡)被清晰地描繪出來,但后者的折射率不一定比前者小,這在一定程度上掩蓋了
7、兩條平行邊覆蓋的“玻璃磚”的特點。 為此,我們不僅要熟悉光學器件的光學特性,還要能夠靈活運用,將新的情況轉化為我們熟知的模型跟蹤訓練4,如圖14所示的兩片同一個玻璃直角三棱鏡ABC,兩者的AC平面平行放置,它們之間有均勻的未知透明介質——一束細單色光束O垂直于AB平面入射,在出射光中如圖所示圖中,下列說法正確的是:()圖14A1、2、3中任意一個(互相平行)都是可能的,B4、5、6中任意一個(互相平行)都是可能的C7、8、9 (互相平行)其中任何一個都可能 D 只能是 4 和 6 之一 A群折射定理的理解與應用 從同一點射入厚玻璃板后,其光路如圖15所示。
8、正確的說法是() A 單色光 1 的波長大于單色光 2 的波長 B 單色光 1 在玻璃中的傳播速度小于單色光 2 的傳播速度 C 單色光 1 透過玻璃板 所需的時間大于單色光 2 穿過玻璃板所需的時間 D 單色光 1 從玻璃到空氣的全反射臨界角大于單色光 2 全反射的臨界角從玻璃到空氣 2 直徑為 R 錐體的玻璃,其截面如圖 16 所示,圓心為 O,在同一截面內,兩束相互垂直的單色光射向錐體表面的兩點A、B,其中一點沿AO、AOB30方向,若玻璃相對于該單色光的折射率n。 圖16 (1)嘗試制作從入口到第一個出口的兩束光線的光路圖,并找出每束光線出射時的折射角; (當光線射向圓柱面時,如果有折射光線,則不考慮反射光線) (2)求兩條光線穿過圓錐體后第一條光線的交點(或反向延伸)
9.長線)的交點與A點的距離 B組全反射現象的理解與應用 圖173.如圖17所示,一束細綠光和一束細藍光入射到同一棱鏡并列,折射后交于光幕上同一點M,若用n1、n2分別表示棱鏡對綠光和藍光的折射率,則下列說法中正確的說法是( )An1n2,a 為綠光,b 為藍光 Bn1n2,a 為綠光,b 為藍光 Dn1n2,a 為藍光,b 為綠光 4 一束單色光從右側射入薄壁圓錐形玻璃杯中盛滿清水,圖18為軸線剖面圖,調整入射角,使光線在水與空氣的界面處全反射。 給定水的折射率,求 sin 值。 高錕入選2009年諾貝爾化學獎并獲得諾貝爾獎委員會高度評價
10. 為了表彰高錕的貢獻,評審團強調:高錕于1966年發現了如何通過光學玻璃纖維遠距離傳輸光信號,這成為明天電話和高速互聯網等現代通信網絡的基石。 下列說法正確的是() A、光纖通信具有傳輸容量大、衰減小、抗干擾性強等優點 B、光纖通信、全息攝影、數碼單反和醫療光纖內窺鏡都是依靠光的全反射原理 C.實用光纖 由內芯和衣服兩層組成。 內芯的折射率比襯衫的折射率小。 當光傳播時,在內芯和衣服之間的界面上會發生全反射。 如今,在信號傳輸領域,光纖電纜(“光纜”)幾乎完全取代了傳統的銀“線”,成為傳播信息的主要工具。它是互聯網的骨架,已被廣泛應用。連接普通社區 屏幕,放置在水平面上的半圓柱形玻璃
11.玻璃塊的平面部分ab與屏幕平行。 光源S發出的一束白光從半圓沿直徑射入玻璃塊,穿過中心O,射到屏幕上。 在水平面上,以O點為圓心,慢慢走秒。 當玻璃塊旋轉時,光屏上會出現一條彩色光帶。 當玻璃塊旋轉小于一定值的角度時,屏幕上的色光帶中的某種顏色的色光首先消失。 A 左紫右紅,紫光 B 左紅右紫,紫光 C 左紫右紅,綠光 D 左紅右紫,綠光 3 很多景區的池底都設有七彩燈,當細光束由紅、藍兩色光從水底斜射到空中時,考慮到光在海面上可能發生的反射和折射,下列光路圖中正確的是( ) 圖24.一個數學興趣小組通過實驗來探索光的色散規律。 他們將半正方形的玻璃磚放置在垂直平面上,并在其左側垂直放置一個大光幕P,這樣
12、多色光束SA射到玻璃塊中心O后,兩束單色光a、b射到光幕P上,如圖2所示。他們根據實驗現象提出了以下四種猜測。 您認為哪一種是正確的? () A 單色光 a 的波長大于單色光 b 的波長 B 單色光 a 在玻璃中的傳播速度小于單色光 b C 單色光 a 穿過玻璃塊所需的時間小于單色光 b 穿過玻璃塊 D 所需的時間 當光束 SA 繞中心 O 逆秒旋轉時,光 a 首先在光屏 P 上消失。這是光 B. 利用光纖來傳輸圖像信息,這就是光衍射的應用 C. 瞇著眼睛看發光鎢絲時,可以觀察到顏色為米色,這是光的偏振現象 D 在相機鏡頭中拍攝日落海面下的場景前,重新裝上偏光濾鏡,可以使場景清晰 6. 一束白光來自
13、頂角為i的一側以較大的入射角i入射,通過棱鏡后,在屏幕P上即可得到一條彩色光帶,如圖3所示。 i 逐漸減小到零,若屏幕上所有彩色光帶依次消失,則 () 圖 3A 綠光先消失,紫光最后消失 B 紫光先消失,綠光最后消失 C 紫光先消失,黃光最后消失 D 綠光先消失,黃光最后消失 7.如圖4所示,細白光束a射到具有折射率的透明球體表面,入射角為45°。 光線a和出射光線b之間的傾斜角是()圖。 如圖5所示,ABC是一個等邊棱鏡,兩束不同頻率和寬度d的平行光a和b分別垂直于AB邊射向棱鏡,棱鏡的對稱軸OC是分光鏡兩束光束和棱鏡對之間的線
14.光a和光b的折射率分別為n1和n2,n1",""或"",""或"")圖811。如圖8所示,是透明玻璃的橫截面圓錐體,其直徑為R20cm,折射率為半徑,AB為半徑,現在有一束平行光沿AB方向射向圓錐體,試求:(1)光的傳播速度錐體內;(2)距直線AB有多遠 入射光經折射后穿過B點 圖9 春天的夜晚,小明去游泳池游泳,他站在池邊,發現岸邊的模型上有一盞燈A,水下拱門上有一盞七彩燈B(圖中沒有顯示燈B),如圖9所示,他調整到對岸的距離,直到發現光A經海面反射形成的像與光B經海面折射形成的像重合,此時人到岸邊的距離為L10m,光A距海面的高度為0.5m水面,人眼E的高度為距海面2m,水的折射率。 (1) 抽簽
15、小明看到A燈和B燈的圖像重疊時的光路圖; (2)求海面以下光B的深度。 備考課件的基本復制。 (1)同平面正(3)可逆 3.(1)光學特性偏轉大(2)光學特性(3)1 2.基本制導方法分析所有景物發出的光岸上、射到海面時的入射角 1 分布在 0 到 90 之間,進入水底后的折射角 2 0 到臨界角之間,光線從水底射向的臨界角 C可以獲得空氣。 如圖所示,幾乎接近海面,注入水中,在潛水員看來,中心的光線來自折射角C方向,其他方向的光線折射角海面上的光強大于C,所以感覺海面以上的景物都出現在一個內角為2C的圓柱體內。 由公式sinC和水的折射率n1.33可得臨界角獲得
16. n48.8 如果圓柱的內角為 ,則有 2C97.6。 知識梳理 1. (1) 光密度和光稀疏度小于等于 2. 3. 3 (1) 課堂探索示例 1 跟蹤訓練 1 ( 1)(2)c 案例 2(1) red(2) dnR跟蹤訓練 2 案例 3(1) 觀看分析(2) 32 分析(1) 跟蹤訓練如圖 3C 案例 4ABD 跟蹤訓練 4B 分組訓練 1AD2(1) 光路圖分析 060 (2) (1) R分析(1)經過A點的光線沒有發生偏轉,折射角為0。假設經過B點的光線的折射角為,則n,所以經過C點折射為30,入射角為30,同樣折射角為60標準化訓練0光密光稀疏11(1)108m/s(2)(1)查看分析圖(2)1.89m12