物理總選考部分 機(jī)械振動 機(jī)械波 光 電磁波 相對論簡介 14-3-2 強(qiáng)化 全反射現(xiàn)象的理解和分析

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1、全反射現(xiàn)象的理解和分析全反射現(xiàn)象的理解和分析0101020203030404備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練 課堂互動課堂互動 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂互動課堂互動1解答全反射類問題的技巧 (1)解答全反射類問題時，要抓住發(fā)生全反射的兩個條件： 光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)； 入射角大于或等于臨界角。 (2)利用好光路圖中的臨界光線，準(zhǔn)確地判斷出恰好發(fā)生全反射的光路圖是解題的關(guān)鍵，且在作光路圖時盡量與實際相符。2求光的傳播時間的一般思路(1)全反射現(xiàn)象中，光在同種均勻介質(zhì)中的傳播速度不發(fā)生變化，即vc/n。(2)全反射現(xiàn)象中，光的傳播路程應(yīng)結(jié)合光路圖與幾何關(guān)系進(jìn)行確定。(3)利用tl/v求解光

2、的傳播時間。課堂互動課堂互動3.全反射的有關(guān)現(xiàn)象及應(yīng)用(1)海水浪花呈白色、玻璃(水)中氣泡看起來特別亮、沙漠蜃景、夏天柏油路面看起來“水淋淋”的、海市蜃樓、鉆石的奪目光彩、水下燈照不到整個水面、全反射棱鏡等(2)光導(dǎo)纖維：結(jié)構(gòu)：簡稱光纖，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)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，都要求入射角大于臨界角，從而發(fā)生全反射題組剖析題組剖析【典例】2017全國卷，34(2)如圖，一半徑為R的玻璃半球，O點是半球的球心，虛線OO表示光軸(過球心O與半球底

3、面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求()從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值；()距光軸R/3的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點到O點的距離。 轉(zhuǎn)到解析題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題解析滾動題組剖析題組剖析1(多選)水下一點光源，發(fā)出a、b兩單色光。人在水面上方向下看，如圖所示，水面中心區(qū)域有a光、b光射出，區(qū)域只有a光射出。下列判斷正確的是()Aa、b光從區(qū)域某點傾斜射出時，a光的折射角小B在真空中，a光的波長大于b光的波長C水對a光的折射率大于對b光的折射率D水下b光不能射到圖中區(qū)

4、域E水下a、b光能射到圖中區(qū)域以外區(qū)域解析根據(jù)題述，b光發(fā)生全反射的臨界角較小，由sin C1/n，可知水對b光的折射率較大，對a光的折射率較小，a、b光從區(qū)域某點傾斜射出時，a光折射角小，選項A正確，C錯誤；由折射率隨光的頻率的增大而增大可知，a光的頻率較小，波長較長，選項B正確；水下b光能射到題圖中區(qū)域，由于在題圖中區(qū)域發(fā)生了全反射，區(qū)域只有a光射出，選項D錯誤；水下a、b光能射到圖中區(qū)域以外區(qū)域，由于發(fā)生了全反射，不能射出水面，選項E正確。答案ABE題組剖析題組剖析A內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在外套與外界的界面上發(fā)生全

5、反射C波長越長的光在光纖中傳播的速度越大D頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大E若紫光以如圖所示角度入射時，恰能在光纖中發(fā)生全反射，則改用紅光以同樣角度入射時，不能在光纖中發(fā)生全反射解析當(dāng)內(nèi)芯的折射率比外套的大時，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上才能發(fā)生全反射，故選項A正確，B錯誤；波長越長的光，頻率越小，介質(zhì)對它的折射率n越小，根據(jù)公式vc/n，光在光纖中傳播的速度越大，故選項C正確，D錯誤；根據(jù)sin C1/n知，折射率越大，全反射臨界角越小，紅光的折射率小，則全反射臨界角大，若紫光恰能發(fā)生全反射，則紅光不能發(fā)生全反射，故選項E正確。答案ACE2(多選)一光纖通訊中信號傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，

6、它的結(jié)構(gòu)如圖所示，可看成一段直線，其內(nèi)芯和外套的材料不同，光在內(nèi)芯中傳播，下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是()題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)到解析題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)(1)確定光是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。(2)應(yīng)用sin C1/n確定臨界角。(3)根據(jù)題設(shè)條件，判定光在傳播時是否發(fā)生全反射。(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。(5)運用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行分析、判斷、運算，解決問題。irP解決全反射問題的一般方法備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練1應(yīng)用全反射原理求折射率如圖7，一個三棱鏡的截面為等腰直角ABC，A為直角。此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到

7、AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為_。備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練2應(yīng)用全反射原理求極值如圖8，一透明半圓柱體折射率為n2，半徑為R、長為L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積S。備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練1】 2013課標(biāo)，34(2)如圖所示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面已知光在真空中的傳播速度為c.()為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；()求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間 (1)為使光線可在玻璃絲中傳播， 角應(yīng)大于或者等于臨界角.審題析疑(2)光通過玻璃絲的時間等于光在玻璃絲中通過的路程除以光在玻璃絲中的光速.i轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題