【备考2022】高考物理一轮复习学案 14.3 光的折射及其测定玻璃的折射率 全反射 有解析

【备考2022】高考物理一轮复习学案 14.3 光的折射及其测定玻璃的折射率 全反射 1、知道折射率的概念，能运用折射定律进行相关计算； 2、知道光的色散现象，不同频率的光在同一介质中传播速度与频率的关系； 3、知道全反射现象及其条件，会进行相关计算，了解全反射的应用； 4、会测定玻璃砖的折射率。 核心素养一 折射及折射定律 1、光的折射 　　光射到两种介质的界面处，一部分进入到另一种介质中，并且改变原来的传播方向的现象叫做光的折射。 2、折射定律 　　折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于法线两侧，入射角i的正弦跟折射角r的正弦成正比，即常数。 3、折射率 　　光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即。 　　它还等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即。 对折射定律的理解： 　　（1）任何介质的折射率均大于1。 　　（2）相比较而言，折射率大的物质叫光密介质，折射率小的物质叫光疏介质，因此光疏介质或光密介质是相对的。 　　（3）介质的折射率表明了介质的折光能力，是由介质的属性决定的，不同的介质有不同的折射率，所以光在不同的介质中的速度不同。 　　（4）光的折射现象中，光路是可逆的。 核心素养二 全反射和临界角 要点诠释： 1、全反射 　　光从光密介质射入光疏介质时，在界面处，一部分光被反射，另一部分光被折射到另 一种介质中，随着入射角的增大，折射角增大，且折射光线能量减弱，反射光线能量增强， 当入射角增大到某一角度时，使折射角等于90°，折射光线消失，只剩下反射光线，这种 现象叫做全反射。 2、临界角 　　在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角。 　　临界角C的计算：当光线由某种折射率为n的介质射入真空（或空气）时，。 3、发生全反射的条件 　　光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。 4、全反射现象的应用 　　在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进行分析解释。 　　例如：（1）草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等。 　　（2）光导纤维是全反射的实际应用，与现代科学技术的发展关系密切。 　　光导纤维，简称光纤，如图所示。光导纤维是利用全反射的原理来传播光信号的，通常光纤是由内芯和外套两层组成的，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射，利用光纤可实现光纤通信，而光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰。 　　　 核心素养三 棱镜和光的色散 1、棱镜 　　棱柱形的透明体为棱镜，而横截面为三角形的棱镜即为三棱镜。折射率大于周围介质的棱镜具有使光线向底面偏折的作用，一个物体通过它所成的虚像则向顶角偏移。而折射率小于周围介质的棱镜对光线的作用则正好相反。需注意的是光在通过三棱镜时，光线要经过两次折射。 要点诠释： 2、一束白光经棱镜折射后会发生色散现象。 　　复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散。 　　一束白光通过三棱镜后产生色散，在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是复色光。 3、不同色光在介质中的速度是不同的 　　红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象（如图）。 　　 　　（1）白光为复色光。 　　（2）同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大。 　　（3）不同色光在同一介质中传播速度不同。 要点诠释： 正确理解光的频率、折射率、光速、波长 ... ...