高考物理一轮复习 专题15 光学课件(1)

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高三物理一轮复习:《光学》课件(新人教版)

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n1 sin1 n2 sin 2
n11 n22
n11 n22
5、在折射现象中光路是可逆的
6、光密介质和光疏介质 任何介质的折射率都大于1,折射率越大,光在其中传播 的速度就越小,两种介质相比较,折射率较大的介质叫光密 介质,折射率较小的介质叫光疏介质.
①光密介质和光疏介质是相对的,如酒精相对于水来说是 光密介质,酒精相对于玻璃来说是光疏介质. ②光从光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角;光从 光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角.
光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ 1的正弦与折 射角θ 2的正弦之比n,叫做这种介质的绝对折射率,简称折 射率。即 sin1
n sin
2
4、折射率与光速、波长的关系
式中c、λ 真是光在真空中 sin 真空 sin 1 c 真 的光速和波长,υ 、λ 是 n 介 sin 介质 sin 2 v 介 光在介质中的光速和波长. 如图所示,介质Ⅰ和介质Ⅱ的折射率分别为n1、n2,光速分 别为υ 1、υ 2,波长分别为λ 1、λ 2,入射角为θ 1,折射角 为θ 2,这些物理量的关系为: sin1 n2 1 1 sin 2 n1 2 2
3
2 6 2
300
1
2
D.光线在A点的入射角为1200 理解偏向角
08年高考四川卷理综 【训练2】如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为 60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回 2 到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为 ( C ) 3 A. B.1.5 C. D.2
08年高考宁夏卷理综 【训练3】一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由 折射率为 3 的透明材料制成。现有一束位于过球心O的 竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入 球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌 面的距离为 3R / 2 。求出射角θ 。

高三物理光学复习.ppt

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∠AOB=60°。已知介质对红光的折射率n= 。3⑴求两条
光线经圆柱体底面折射后的交点与圆心O点的距离d。⑵
若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大
还是小?
A1 2
R
B
60°
O
习题
7.图中广口瓶内盛满水,沿瓶口边竖直插入瓶内 的直尺上与水面相齐的C点读数为15.00cm,从图中 D处水面看到的,应与21.00cm刻度线S的反射光所 成像相重叠的、水中直尺上的刻度是_______cm(已 知瓶口CD =8.00cm,水中光速为2.25×108m/s)。
习题
8.为了从军事工事内部观察外界目标,在工事壁 上开一长方形孔,设工事壁厚d=34.64cm,孔的宽
度L=20cm,孔内嵌入折射率为n= 3的玻璃砖,如
图所示,试问: (1) 嵌入玻璃后,工事内部人员观察到外界的视野 有多大张角? (2) 要想使外界180°范围内的物体全能被观察到, 应嵌入折射率为多大的玻璃砖?
介质偏折性能的物理量。
② n sin i c

sin r v '

③折射光路也是可逆的
(3)全反射:(课件) (a)条件:①光从光密媒质进入光疏媒质 ② 入射角大于临界角C; (b)发生全反射时,光线遵守反射定律
全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称 光纤)。光纤有内、外两层材料,其中内层是光密 介质,外层是光疏介质。光在光纤中传播时,每次 射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临 界角,从而发生全反射。这样使从一个端面入射的 光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个 端面射出。(练习)
面内,反射光线和入射光线分居法线两侧, 反射角等于入射角。
注意:①法线垂直界面;

高考物理一轮复习第15章选考部分55光的折射和全反射课件

高考物理一轮复习第15章选考部分55光的折射和全反射课件
sinr n。
4.折射率 (1)定义 光从 __真__空_____射入某种介质发生折射时,入射角 i 的 正弦与折射角 r 的 __正__弦_____之比,用 n 表示。
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第五页,共六十二页。
sini
(2)定义式:n= ___s_in_r____。
(3) 意 义 : 介 质 的 折 射 率 反 映 了 光 在 介 质 中 的
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(1)光从 B 点传到 C 点的时间; (2)CD 与 MN 所成的角 α。 解析 光路图如图所示。
(1)设光线在 B 点界面的入射角与折射角分别为 θ1、θ2。
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由数学知识得
sinθ1=Rd=5102= 22,所以 θ1=45°, 2
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第三十六页,共六十二页。
(2)可由 n=vc=λλ0可知,光的频率越高,在介质中的波速
越□12 ___小______,波长越□13 ___小______。
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由折射率 n=ssiinnθθ21得 sinθ2=sinnθ1= 22=12, 光在球体中传播的速度 v=nc, BC 间的距离 s=2Rcosθ2, 则光线在球中传播的时间
12/t9=/2021vs =2nRccosθ2= 36×10-9 s。
第九页,共六十二页。
(2)设在 C 点折射角为 β,根据光路可逆性得 β=θ1=45° 由几何知识得 ∠COP=π-θ1-∠BOC=180°-45°-120°=15° 因 α+∠COP=β,得 α=β-∠COP=45°-15°=30°。
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(山东专用)2020版高考物理一轮复习第15章光学课件

(山东专用)2020版高考物理一轮复习第15章光学课件
紫、红、紫、红
例1
【解析】
紫光的折射率较大,经折射后偏折程度较大,跟踪 光的传播路径可知紫光要射在M点和Q点,N点和P点是
红光,所以A正确.
【答案】A
方法2 折射率的计算 例2
[课标全国Ⅰ2017·34(2),10分]
如图所示,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心; 下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜.有一 平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为 0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次 反射).求该玻璃的折射率.
光从光密介质射入光疏介质时,在界面处一部分光反射回原介质中,一部分光被折射到另一种介质中,并 随着入射角的增大,折射角逐渐增大,且折射光线越来越弱,反射光线越来越强,当入射角增大到某一角 度后,折射光线就完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫全反射.
(2)全反射条件
①光从光密介质进入光疏介质;
②入射角大于或等于临界角.
核心方法 重点突破
方法1 折射率的相关知识 例1
[重庆理综2015·11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分 别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球来 说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面 上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示.M、N、P、Q点 的颜色分别为( )
由正弦定理有s2inRr=
sin i

(2.8R)2+(0.6R)2
解得 n=ssiinn ri=1.43.
【答案】1.43
方法3 全反射现象
例3
[天津理综2015·2,6分]中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张 志和在《玄真子·涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”.从物理学角度 看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的.如图是彩虹成因

高考物理一轮复习课件光学电磁波相对论光的折射全反射

高考物理一轮复习课件光学电磁波相对论光的折射全反射

光的干涉和衍射
光的干涉
两列或几列光波在空间某些区域相遇时相互加强,在某些区域相遇时相互减弱,形成稳定 的强弱分布的现象。
光的衍射
光在传播过程中,遇到障碍物或小孔后,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播 的现象。
干涉和衍射的区别
干涉是两列波相遇时相互叠加而形成的现象,而衍射是波遇到障碍物或小孔后偏离直线传 播的现象。干涉产生的明暗相间的条纹是等间距的,而衍射产生的明暗相间的条纹是不等 间距的。
相对论的基本原理
相对性原理
物理定律在所有惯性参照系中都具有相同的形式,无法通 过实验区分一个相对于地球静止的参照系和一个相对于地 球匀速运动的参照系。
光速不变原理
在任何惯性参照系中,光在真空中的传播速度都是相同的 ,与光源和观察者的运动状态无关。
质能关系
质量和能量之间存在等效性,可以通过爱因斯坦质能方程 E=mc²进行转换。
相对论中的时间和空间
时间膨胀效应
在相对论中,时间不再是绝对的概念,而是与观察者的运动状态有关。运动物体的时间相对于静止观察者会变慢,称 为时间膨胀效应。
长度收缩效应
运动物体的长度在运动方向上相对于静止观察者会变短,称为长度收缩效应。这是由于观察者和物体之间的相对运动 导致观察结果的变化。
同时性的相对性
光纤通信原理
在光纤通信中,发送端将电信号转换成光信号,通过光纤传输到接收端,接收端再将光信号转换成电信号。由于 光纤具有传输损耗低、抗干扰能力强、保密性好等优点,因此光纤通信在现代通信领域得到了广泛应用。
CHAPTER 04
光学仪器与成像原理
透镜成像原理及公式
透镜成像原理
光线通过透镜后,由于透镜的特 殊形状,使得光线发生折射,从 而实现成像。

新高考物理通用版总复习一轮课件专题十五第1讲光的折射全反射

新高考物理通用版总复习一轮课件专题十五第1讲光的折射全反射

(续表)
课标要求
热点考向
9.通过实例认识电磁波谱,知道光是电磁波
10.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发
展中的作用 11.知道狭义相对论的实验基础、基础原理和主 要结论
3. 知道麦克斯韦电磁场理 论,了解电磁波的产生、传 播、发射和接收
12. 了解经典时空观与相对论时空观的主要区 别.体会相对论的建立对人类认识世界的影响 13.初步了解广义相对论的几个主要观点以及主
1.判断下列题目的正误.
(1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射.( )
(2)折射率跟折射角的正弦成正比.( )
(3)只要入射角足够大,就能发生全反射.( )
(4)若光从空气中射入水中,它的传播速度一定减小.( )
(5)已知介质对某单色光的临界角为 C,则该介质的折射率
等于 1 sin
C.(
)
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
的频率决定. c
3.计算公式:n=_____v___,因为 v<c,所以任何介质的折 射率都大于____1____.
对两种介质来说,若 n1>n2 ,则折射率为 n1 的介质称为 ___光__密___介质,折射率为 n2 的介质称为光疏介质.
4.物理意义:折射率是表示光从一种介质进入另一种介质 时,发生___偏__折__程__度___的物理量,与入射角θ1 及折射角θ2 的大 小无关.
2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对圆柱体(球)
玻璃砖上、下表面 横截面为三角形
结构
是平行的
的三棱镜
横截面是圆
对光线
通过三棱镜的光 圆界面的法线是
的作用 通过平行玻璃砖的 线 经 两 次 折 射 过圆心的直线,

高考物理一轮复习 光课件 新人教

n
3.折射率的大小不仅与介质本身有关,还与折射光的频率有关:同一种
介质,对频率大的光折射率大,对频率小的光折射率小。
4.同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率不变。
*体验应用*
1.光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射 光线恰好垂直。(真空中的光速c=3.0×108 m/s) (1)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度; (2)当入射角变为45°时,折射角变为多大? (3)当入射角增大或减小时折射率是否发生变化?请说明理 由。
【例2】[2009年高考山东理综卷]一束单色
光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃
杯,图3.4-4-6为过轴线的截面图,调整入
射角α,使光线恰好在水和空气的界面上
发生全反射。已知水的折射率为4/3,求
sinα的值。
【答案】
7
3
【解析】当光线在水面发生全反射时,有
1 sinC=

n
ห้องสมุดไป่ตู้
当si光ns(线in从左C侧) 射 入n 时,由折射定律 ②
P时能在P的另一侧观察到透射光(A B D)
A.太阳光 B.沿竖直方向振动的光 C.沿水平方向振动的光 D.沿与竖直方向成45°角振动的光
图3.4-4-9
【解析】太阳光是自然光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动 的光,振动方向与偏振片的透振方向一致的光能通过,在P的另一侧观察到 透射光,选项A正确;沿竖直方向振动的光,振动方向与偏振片的透振方向 一致,故能在P的另一侧观察到透射光,选项B正确;沿与竖直方向成45°角 振动的光,一部分与透振方向一致的光能透过,在P的另一侧也能观察到透 射光,选项D正确;沿水平方向振动的光与透振方向垂直,不能透过偏振片 P,故在P的另一侧不能观察到透射光,选项C不正确。

(全国通用)高考物理专题十五光学课件

c 2.实验证明:n=__v__ (c表示光在真空中的速度,v表示光在介质中 的速度). 注意:任何介质的折射率均大于1. 3.折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关.
知识点三 全反射 1.条件:(1)光从_光__密___介质射入_光__疏__介质. (2)入射角_大__于__等__于__临界角. 2.现象:折射光完全消失,只剩下反射光.
(2)37°
由反射定律可知∠PNA=∠MNC⑥ 联立④⑤⑥式得∠PNA=r⑦ 由几何关系得 r=30°⑧ 联立①②⑧式得 n= 3⑨ (2)设在 N 点的入射角为 i″,由几何关系得 i″=60°⑩
此三棱镜的全反射临界角满足 nsin θC=1⑪
由⑨⑩⑪式得 i″>θC⑫ 此光线在 N 点发生全反射,三棱镜的 AC 边没有光线透出. 答案 (1) 3 (2)没有
【典例1】 如图,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A= 30°,∠B=60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱 镜,在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射 角和在M点的折射角相等.
(1)求三棱镜的折射率; (2)在三棱镜的AC边是否有光线透出?写出分析过程.(不考虑多次 反射)
知识点一 光的折射 1.折射定律:折射光线跟入射光线和法线在同一平面内;折射光 线、入射光线分居__法__线__两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成 _法__线__. 2.在折射现象中,光路是可逆的.
知识点二 折射率 sin θ 1
1.定义式:n=__si_n__θ__2__(θ1表示真空中光线与法线的夹角,θ2表示 介质中光线与法线的夹角,如图所示).
(1)玻璃的折射率n; (2)光从这种玻璃进入空气时的临界角多大.
解析 (1)设∠AON=i,∠CON′=r,由折射定律可得

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习题
9、如图所示,一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n= 2
的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射 角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。求:⑴ 该激光在光导纤维中的速度v是多大?⑵该激光在光导纤维中 传输所经历的时间是多少?
解题过程:
解: ⑴由n=c/v可得v=2.1×108m/s
30°,P是平行于ab的光屏。现有一束宽度为d的单色平行
光垂直射向ab面,结果在屏P上形成一宽度等于 d的光2带。
(1)画出对应的光路图(不考虑光线的反射)
3
(2)求该棱镜的折射率n.
a
α
P
d
b
c
解:先根据对称性作出AB的像A’B’,分别作出A点、 B点发出的光经平面镜反射后能射到的范围,再找到 它们的公共区域(交集)。就是能看到完整像的范围。
习题
6、半径为R的透明介质半圆柱体,横截面如图所示,圆
心为O,两条平行单色红光与底面垂直射向圆柱面,光
线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线2的入射点为B,
面内,反射光线和入射光线分居法线两侧, 反射角等于入射角。
注意:①法线垂直界面;
②法线是入射光线、反射光线的角平分线;
③光路的可逆性;
④沿法线入射,光线原路返回。
(2)分类:镜面反射和漫反射(课件)

镜面反射和漫反射都遵守反射定律。 练
(3)应用:平面镜成像及其特点

平面镜成像特点?
是等大的、正立的虚像,像与物关于 平面镜对称 。
(4)棱镜:
a、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。) b、作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平 行)。 c、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(红光偏折最小,紫光偏折最大。)

高考物理一轮总复习第十五章第3课时光的折射全反射课件高三全册物理课件


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第二十五页,共五十二页。
解析:设球半径为R,球冠底面中心为O′,连接OO′,则OO′ 3
⊥AB.令∠OAO′=α,有cos α=OO′AA= 2RR① 即α=30°② 由题意知MA⊥AB 所以∠OAM=60°③
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第二十六页,共五十二页。
设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点,所
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第二十一页,共五十二页。
[1-1](2017·高考全国卷Ⅱ)一直桶状容器的高为 2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明 液体,过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖 面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他 内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表 面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.
(3)定义式:n=ssiinn θθ12.不能说n与sin θ1成正比、与sin θ2成反比.折 射率由介质本身的光学性质和光的_____频_率__(_p_ín_lǜ决) 定.
(4)计算公式:n=
c v
,因v<c,故任何介质的折射率总
_____大_于_____(填“大于”或“小于”)1.
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4.光密介质与光疏介质 (1)光密介质:折射率____较__大__(j_ià_o_d的à) 介质. (2)光疏介质:折射率____较__小_____的介质.
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二、全反射和光的色散现象 1.全反射 (1)条件:①光从___光__密______介质射入_____光_疏_____介质. ②入射角______≥_____临界角. (2)现象:折射光完全消失,只剩下反射光. (3)临界角:折射角等于90°时的入射角,用C表示,sin C=n1. (4)应用:①全反射棱镜. ②光导纤维,如图.
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