高考物理全反射棱镜

合集下载

高考物理光的折射、反射、全反射

（2010山东理综）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN 端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ 端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向N 端平移，当第一次射到弧面EF 上时_____（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。

（2010重庆理综）如题图所示，的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB 、一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA 上，OB 不透光，若考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则 AB 上有光透出的部分的弧长为 A ．16πR B ．14πR C ．13πR D ．512πR(2010全国新课标理综)如图，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_________.(填入正确选项前的字母)A B C 、32D4. （2009宁夏理综卷第35题）一棱镜的截面为直角三角形ABC ，∠A=30o ，斜边AB ＝a 。

棱镜材料的折射率为n =。

在此截面所在的平面内，一条光线以45o 的入射角从AC 边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。

5、（2009年全国卷Ⅱ第21题）．一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边， ABC=45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。

此玻璃的折射率为1.5。

P为一贴近玻璃砖放置的与AB垂直的光屏。

若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃，则A、从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光B、屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C、屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D、当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大6、（2009年四川理综卷第21题）．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R r。

光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。

A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。

2021届高考物理：光的折射全反射光的色散含答案

A．光束Ⅰ仍为复色光、光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B．光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小
C．增大α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
D．改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行
E．减小α角且α>0、光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射ABD[由题意画出如图所示的光路图、可知光束Ⅰ是反射光线、所以仍是复色光、而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离、所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光、故A正确；由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ、所以玻璃对光束Ⅱ的折
射率大于对光束Ⅲ的折射率、根据v＝c
n
可知、光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光
束Ⅲ小、故B正确；当增大α角且α<90°、即入射角减小时、光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ、故C错误；因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的、根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性、可知改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行、故D正确；减小α角且α>0、根据折射定律、光的折射角增大、根据光的可逆性知、光束Ⅲ不可能在上表面发生全反射、故E错误。

]。

全反射棱镜知识点总结

全反射棱镜知识点总结一、全反射棱镜的基本原理1.1 折射和反射当光线从一种介质射向另一种介质时，会发生折射现象。

折射定律描述了入射角和折射角之间的关系，即$n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2$，其中$n_1$和$n_2$分别是两种介质的折射率，$\theta_1$和$\theta_2$分别是入射角和折射角。

另外，当光线从一种介质射向另一种介质时，一部分光线会被反射回原介质。

反射定律描述了入射角和反射角之间的关系，即入射角等于反射角。

1.2 全反射当光线从折射率较高的介质射向折射率较低的介质，并且入射角大于临界角时，会发生全反射现象。

全反射是在光线由光密介质射向光疏介质时，由于折射率的差异，光线无法进入光疏介质，而全部反射回光密介质的现象。

1.3 全反射棱镜的原理全反射棱镜利用全反射现象，将光线高效地折射和反射，从而实现光的分离和聚焦。

全反射棱镜的结构通常由一块折射率较高的材料制成，并且通过一定的结构设计，使得光线在入射时发生全反射，从而实现光的控制和调节。

二、全反射棱镜的结构与特点2.1 结构全反射棱镜通常由一块折射率较高的材料制成，常见的材料包括玻璃、晶体、有机玻璃等。

全反射棱镜的表面通常经过精密加工，以保证光线的高效折射和反射。

此外，全反射棱镜的形状和尺寸也会根据实际应用进行设计和制造，以满足特定的光学要求。

2.2 特点全反射棱镜具有优良的光学性能和稳定的折射率，能够将光线高效地折射和反射。

此外，全反射棱镜还具有结构简单、制造工艺成熟、使用稳定等特点，适用于多种光学仪器和系统中。

同时，全反射棱镜还可以根据实际需要进行组合和布置，以实现更复杂的光学功能。

2.3 应用领域全反射棱镜在分光仪、光谱仪、激光器和其他光学仪器中得到了广泛的应用。

在分光仪中，全反射棱镜可以将光线分离成不同波长的光谱线，从而实现光谱分析和检测；在激光器中，全反射棱镜可以实现对激光光束的调控和控制；在其他光学仪器中，全反射棱镜还可以用于光学成像、光学通信、激光加工等领域。

高考物理知识点总结：光的折射全反射

光的折射、全反射一、光的折射1．折射现象：光从一种介质斜．射入另一种介质，传播方向发生改变的现象．2．折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比． 3．在折射现象中光路是可逆的．二、折射率1．定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率．注意：指光从真空射入介质．2．公式：n=sini/sin γ0sin 1C v c ='==λλ，折射率总大于1．即n ＞1．3.各种色光性质比较：红光的n 最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v 最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C 最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角．．．和折射角．．．）。

4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质．三、全反射1．全反射现象：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象． 2．全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角． 3．临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C ，则sinC=1/n=v/c四、棱镜与光的色散1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。

入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。

(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。

) 作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。

由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象，在光屏上形成七色光带（称光谱）（红光偏折最小，紫光偏折最大。

）在同一介质中，七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。

光学中的一个现象一串结论2.全反射棱镜出后偏转90o（右图1）或180o（右图2）。

要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。

3.玻璃砖所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。

当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射后就发生色散；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。

物理选修3-4 U5光的折射题型归纳

物理选修3－4 U5光的折射题型归纳题型一：关于视深的计算与判断知识点1.视深是人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离。

在中学阶段，一般都是沿着界面的法线方向去观察，在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有sini/sinr≈tani/tanr≈i/r，这是在视深问题中经常用到的关系式。

2.当沿竖直方向看水中物体时，“视深”是实际深度的1/n，n是水的折射率。

例题1.河中有条小鱼，某时刻小鱼的实际深度为H，一人从水面正上方往水中看，他感觉到小鱼的深度为多大？设水的折射率为n。

变式1：在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体（）A.比实际所处的位置高B.比实际所处的位置低C.跟实际所处的位置一样高D.以上三种情况都有可能解析：水中的潜水员看岸边上的物体时，感觉比物体所处的实际位置高，h'=nH。

故选A。

变式2：空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼。

已知水的折射率为4/3，则鸟看水中的鱼离它m，鱼看天上的鸟离它m。

解析：变式3：下列说法正确的是（）A.岸上的人看到水中的鱼比鱼的实际位置浅B.水中的鱼看到岸上的人比人的实际位置高C.地面上的人晚上看到天上的星星比星星的实际位置低D.地面上的人早上看到刚从地平线上升起的太阳比太阳的实际位置高解析：由光的折射定律分析即得到正确答案：ABD变式4：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，下面的观察记录正确的是A．看到A中的字比B中的字高B．看到B中的字比A中的字高C．看到A、B中的字一样高D．看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高解析：通过立方体观察像比物体高，通过球体现察物像重合，如图所示。

AD2.井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底部都各有一只青蛙，则A．枯井中青蛙觉得天比较小，水井中青蛙看到井外的范围比较大B．枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较小C．枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较大D．两只青蛙觉得井一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大解析：根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围，如图（a）当井里灌满水后，光线照到镜面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大；变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示，如图（b ）故选A ．即水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的晚上，水井中的青蛙能看到更多的星星。

高中物理人教版全反射 (4)

沙漠蜃景
中央电视台记者2001年 9月12日在奔赴中国西部长江源头采访途中拍下了难得一见的“海市蜃楼”。当记者沿着青藏公路经过海拔2675米的万长盐桥时，突然看到远处的戈壁上，有沙丘飘浮在天空中，在阳光和浮云的作用下，沙丘不断变幻着颜色，沙丘的周围是“波光粼粼的湖水”，水面映出清晰的倒影。
“蜃景”的解释
在气压恒定时，空气密度随温度的升高而减少，对光的折射率也随之减少。所谓的蜃景，不过是光在密度分布不均匀的空气中传播时所产生的全反射现象罢了。
思考
思考：在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里，为什么？
sin C 1 水的折射率为1.33 所以C=48.80 n
则有圆锥顶角θ=2C=97.60
C
小结
1、光疏介质、光密介质
定义
2、全反射
临界角C
sin C 1 n
全反射的产生条件
3、全反射原理的应用实例
全反射棱镜光导纤维海市蜃楼
课堂练习:
1.光线由介质A进入介质B,入射角小于折射
角,由此可知:
(A)
A.介质A是光密介质
B.光在介质A中的速度大些
C.介质A的折射率比介质B的小
用C表示。
法线真空界面
介质
C
3.发生全反射的条件： (1)光从光密介质射入光疏介质 (2)入射角等于或大于临界角
法线真空界面介质
C
4、临界角C的大小：
折射率n与临界角C的关系：
根据折射率的定义，则有：
n sin 1 sin 90 1 sin 2 sin C sin C
；
5.当入射角增大到某一角度时，

高考物理考点详析光的折射和全反射

1．折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象。

2．折射定律（1）内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

（2）表达式：n =21sin sin θθ。

（3）在光的折射现象中，光路是可逆的。

3．折射率（1）折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。

（2）定义式：21sin sin θθ=n 。

（3）计算公式：vcn =，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1。

（4）当光从真空（或空气）射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空（或空气）时，入射角小于折射角。

4．全反射现象（1）条件：①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

（2）现象：折射光完全消失，只剩下反射光。

5．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C =n1。

6．光的色散（1）光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。

（2）光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列。

（3）光的色散现象说明： 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的传播速度不同，波长越短，波速越慢。

（4）棱镜①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同。

②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散。

7．折射定律的理解与应用解决光的折射问题的一般方法：（1）根据题意画出正确的光路图。

（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角。

（3）利用折射定律建立方程进行求解。

8．玻璃砖对光路的控制两平面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移，如图所示。

9．三棱镜对光路的控制（1）光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折，偏折角为δ，如图所示。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

高考物理全反射棱镜
全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。

选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o(右图1)或180o(右图2)。