2.光疏介质和光密介质是相对的. 1.折射率较小——光疏介质,折射率较大——光密介质.(一)光疏介质和光密介质:四、全反射 (二)全反射:①光从光密介质进入光疏介质;②入射角等于或大于临界角.(三)发生全反射的条件: 光由光密介质射入光疏介 质时,折射角等于90?(刚好发生全反射)时的入射角叫做临界角.(临界角用C表示)(适用于从介质射向真空或空气发生全反射 时临界角的计算)由折射定律得:(四)临界角【例3】如图所示,一立方体玻璃砖,放在空气中,平行光束从立方体的 顶面斜射入玻璃砖,然后投射到它的一个侧面,若全反射临界角为42?,问: (1)这光线能否从侧面射出? (2)若光线能从侧面 射出,玻璃砖折射率应满足何条件?题型三光的全放射和临界角【例3】如图所示,一立方体玻璃砖,放在空气中,平行 光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖,然后投射到它的一个侧面,若全反射临界角为42?,问: (1)这光线能否从侧面射出? (2 )若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足何条件?题型三光的全放射和临界角(1)不能【例3】如图所示,一立方 体玻璃砖,放在空气中,平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖,然后投射到它的一个侧面,若全反射临界角为42?,问: (1)这光 线能否从侧面射出? (2)若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足何条件?题型三光的全放射和临界角(1)不能【例3】(2 011·南京模拟)如图11-3-7所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率为5 .3×1014Hz的单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图12-3-7中ab所示,ab与AD面的夹角a=60°。已知 光在真空中的速度c=3×108m/s,玻璃的折射率n=,求:(1)这束入射光线的入射角是多大?(2)光在棱镜中 的波长是多大?(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角。答案:(1)45°(2)4.0?10-7m(3)45°3.( 2010·湖南高考)如图11-3-8,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为()3.(2010· 湖南高考)如图11-3-8,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射 到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为()A4.如图11-3-9所 示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F 分别为边AB、Bc的中点,则()A.该棱镜的折射率为B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波 长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行4.如图11-3-9所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射 向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、Bc的中点,则( )A.该棱镜的折射率为B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行AC 1、光导纤维(五)应用和实例:2、海面上的蜃景3、沙漠里的蜃景 横截面为三角形或梯形的三棱镜,简称 棱镜.五、棱镜、光的色散(一)棱镜ABC1.光密三棱镜:2.光疏三棱镜:BAC棱镜产生的虚像 我们可以看到物体的彩色的虚象,这比物体的实际位置向顶角方向偏移(光密三棱镜)3、棱镜成像眼像物湖南长郡卫星远 程学校2012年上学期制作08湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作082012年上学期制作08湖南 长郡卫星远程学校选修3-4第三讲光2.光线:沿着光的传播方向作一条线叫做光线.在光线上标明箭头,表示光的传播方向 .1.介质:光能够在其中传播的物质.一、光的直线传播注:光线不是实际存在的,而是理想化模型.3.光的直线传播 :2)实例:影、日食和月食的形成,小孔成像.1)条件:光在同一均匀介质中传播. 由于光的直线传播、当光遇到不透明物体 时,物体向光的表面被照明,在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域,形成影. 影分本影和半影: 本影:光源的光线 完全照不到的区域. 半影:光源的一部分光线照射的区域. 若光源为非点光源时,将形成本影 和半影.影子的形成典例启迪【例1】一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,如图11-3-4 所示。(1)试证明人的头顶的影子做匀速运动;(2)求人影的长度随时间的变化率。答案:(1)见解析解析:【题组突破1】如 图所示,在A点有一个小球,紧靠小球的左方有一个点光源S.现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去,打到竖直墙之前,小球在点光源照射 下的影子在墙上的运动是() A.匀速直线运动 B.自由落体运动 C.变加速直线运动 D.匀减速直线运动 【题组突破1】如图所示,在A点有一个小球,紧靠小球的左方有一个点光源S.现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去,打到竖直墙之前, 小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是() A.匀速直线运动 B.自由落体运动 C.变加速直线运动 D.匀减速直线运动A 由于光的直线传播、当光遇到不透明物体时,物体向光的表面被照明,在背光面的后方形成一个光线照不到的 黑暗区域,形成影. 影分本影和半影: 本影:光源的光线完全照不到的区域. 半影:光源的一部分光线照射的区域. 若 光源为非点光源时,将形成本影和半影.影子的形成月食日食的形成1.反射定律①反射光线总是在入射光线和 法线所决定的平面内②反射光线和入射光线分居在法线两侧③反射角等于入射角二、光的反射 注意: ①在反射现象中光路可逆. ②镜面反射和漫反射都遵循反射定律. ①成像特点:成等大、正立的虚像,物和像关于 镜面对称. ②平面镜成像作图技巧: ③确定平面镜成像观察范围的方法:若要看到物体在平面镜中的像,则需要借助边界光线, 边界光线的公共部分,即为完整的观察范围. 2.平面镜 平面镜是利用光的反射定律来控制光路和成像的光学仪器,它不会改变光束 会聚和发散的性质. 补充1.检查视力时,人与视力表之间的距离应为5m。现因屋子太小而使用了一个平面镜(如图所示),视力表 到平面镜的距离为3m,那么人到镜子的距离应为___m,若视力表全长0.8m,则视力表在镜中的像的长度为____m。即学即 用 补充1.检查视力时,人与视力表之间的距离应为5m。现因屋子太小而使用了一个平面镜(如图所示),视力表到平面镜的距离为 3m,那么人到镜子的距离应为___m,若视力表全长0.8m,则视力表在镜中的像的长度为____m。即学即用2 补充1. 检查视力时,人与视力表之间的距离应为5m。现因屋子太小而使用了一个平面镜(如图所示),视力表到平面镜的距离为3m,那么人到 镜子的距离应为___m,若视力表全长0.8m,则视力表在镜中的像的长度为____m。即学即用20.8【 例2】(2010·全国卷I)某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距 离为0.4m。在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m,发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的 像。这棵树的高度约为()A.4.0mB.4.5mC.5.0mD.5. 5m【例2】(2010·全国卷I)某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地 面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m,发现用这个镜子长度的 5/6就能看到整棵树的像。这棵树的高度约为()A.4.0mB.4.5mC.5.0 mD.5.5mBP175T2.(2009·全国卷I)某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜,两平面镜相互平行 ,物体距离左镜4m,右镜8m,如图11-3-6所示。物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是( )A.24mB.32m C.40mD.48mP175T2.(2009·全国卷I)某物体左右两 侧各有一竖直放置的平面镜,两平面镜相互平行,物体距离左镜4m,右镜8m,如图11-3-6所示。物体在左镜所成的像中从右向左 数的第三个像与物体的距离是()A.24m B.32mC.40mD.48mB· ·折射光线和入射光线分别位于法线两侧折射光线、入射光线、法线在同一平面内·1、光的折射定律:折射现象中,光路可逆 ?1NN''AOB空气?2玻璃三、光的折射?1--真空中角度?2--介质中角度c--真空中光速v- -介质中光速注:任何介质的折射率n均大于12、折射率n:对折射率的理解: 1.在光的折射现象中,折射角随着入射角的 变化而变化,而两角的正弦值之比(折射率)是个常数 2.对于不同的介质,折射率的值不同 3.折射率是由介质本身和光的频 率共同决定.它取决于光在介质中传播的速度补充2.如图所示,光线以入射角θ1从空气射向折射率n=的玻璃表 面。 (1)当入射角θ1=45?时,反射光线与折射光线间的夹角θ为多少? (2)当入射角θ1为多少时,反射光线与折射光线垂 直。即学即用补充2.如图所示,光线以入射角θ1从空气射向折射率n=的玻璃表面。 (1)当入射角θ1=4 5?时,反射光线与折射光线间的夹角θ为多少? (2)当入射角θ1为多少时,反射光线与折射光线垂直。即学即用105? 补充2.如图所示,光线以入射角θ1从空气射向折射率n=的玻璃表面。 (1)当入射角θ1=45?时,反射光线与 折射光线间的夹角θ为多少? (2)当入射角θ1为多少时,反射光线与折射光线垂直。即学即用105?【延伸思考】 上题中,若光由玻璃射入空气中,入射角为多大时,折射光线与反射光线垂直?【延伸思考】 上题中,若光由玻璃射入空气中,入射角为多大时,折射光线与反射光线垂直?3.有人在游泳池边上竖直向下观察池水的深度,看上去池水的视深约为h,已知水的折射率n=4/3,那么,水的实际深度约为多少?补充3视深与实深问题3.有人在游泳池边上竖直向下观察池水的深度,看上去池水的视深约为h,已知水的折射率n=4/3,那么,水的实际深度约为多少?补充3视深与实深问题湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作08 |
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