《创新课堂》第四章 光专题强化6　光的折射和全反射的综合应用 高中物理选择性必修第一册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

专题强化6　光的折射和全反射的综合应用 学习目标 1.知道什么是光的色散现象，理解光的色散规律及应用。 2.知道“视深”的概念及 “视深”公式，会处理“视深”问题。 3.会利用光的折射定律与全反射规律解决有关综合问题。 强化点一　光的色散问题 如图所示，一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带，光带最上侧是红光、最下侧是紫光。 活动1：这是光的什么现象？说明彩色光带的组成。 活动2：分析说明这种现象的形成原因？ 【探究归纳】 1.光的色散：让一束太阳光通过三棱镜，太阳光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带的现象。 2.光的颜色和频率 （1）光的颜色由频率决定，不同颜色的光频率并不相同，由光速c＝λf知，不同颜色的光波长不同。 （2）白光是复色光，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光组成。 3.各种色光的比较 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率 低→高 同一介质中的折射率 小→大 同一介质中的速度 大→小 同一介质中的波长 大→小 通过同一棱镜的偏折角 小→大 同一介质中的临界角 大→小 【例1】　〔多选〕（2025·浙江宁波期末）牛顿在剑桥大学读书时，对光的颜色问题颇感兴趣，于是在1664年初做了一个三角形玻璃棱镜，对太阳光进行了实验研究。牛顿的实验如图甲所示，太阳光通过三角形玻璃棱镜后，在光屏上形成一条彩色的光带。图乙为其中一种单色光在三角形玻璃棱镜中传播的情况，角A为棱镜顶角，θ称为偏向角。下列说法正确的是（　　） A.根据牛顿的实验可知，同种介质对不同波长的光的折射率不同 B.折射率越大，偏向角θ越小 C.偏向角θ与棱镜顶角A有关 D.入射角i3越大，折射角i4越大，所以光一定能够在图乙中棱镜右侧表面发生全反射 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例2】　如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射入一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面的入射角为i，经过折射后射出到空气中，下列说法正确的是（　　） A.a光为红光，b光为蓝光 B.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 C.在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D.若入射角i逐渐增大，则b光的折射光线首先消失 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 强化点二�———�视深”问题 “视深”是指当视线垂直于透明介质的界面时，人的眼睛看到介质内部某物体的像到界面的距离。如图所示，透明介质的折射率为n，介质内某点S处有一个发光点，S点到界面的距离为H，当人的眼睛沿着界面的法线方向去观察介质内S点时，眼睛实际看到的是S点的像S'。 活动：试结合上图及折射定律推导“视深”公式：h＝。 【探究归纳】 1.“视深”公式：h＝，其中h为“视深”，H为实际深度，n为透明介质的折射率。 2.“视深”适用条件：视线垂直于介质的界面观察。 提醒：当视线不垂直于介质的界面观察时，“视深”公式h＝不成立，而且看到物体的像不在物体的“正上方”，而是在物体的“斜上方”，如图所示。 【例3】　〔多选〕如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字， ... ...