1、章末综合提升 第4章 光的折射和全反射 巩固层知识整合 NO.1提升层题型探究 NO.2主题1 主题2 主题1 光的折射和全反射 1正确、灵活地理解、应用折射率公式 教材中给出的折射率公式为nsin isin r(i为真空中的入射角，r为某介质中的折射角)根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的我们可以这样来理解、记忆：n sin i空sin r介1nsin i介sin r空 2对临界角的理解 光线从介质进入真空或空气，r90时，发生全反射，此时的入射角i(介)叫临界角C 则1nsin i介sin r空sin C【典例1】如图所示，ABC为一直角三棱镜的横截面，其顶角30
2、，P为垂直于直线BCO的光屏，现有一宽度为HAB的单色平行光束垂直射向AB面，结果在光屏上形成一条宽为 H2的光带，BO 32 H(1)求出射光的偏折角；(2)求介质的折射率 解析(1)AC面上的入射角130，D点为PO的中点，即光屏上光带的最高点，延长AD交BCO的延长线于E点，由几何知识可知BOOE 32 H，ODH2，tan OEDODOE 33，由数学关系可知折射角260，所以偏折角为30(2)nsin 2sin 11.732 答案(1)30(2)1.732 解答全反射类问题的技巧(1)光必须从光密介质射入光疏介质(2)入射角大于或等于临界角(3)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出
3、恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析 主题2 测介质的折射率 1测玻璃的折射率 插针法：运用光在玻璃两个界面处的折射 如图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线OB，确定出O点，画出折射光线OO，量出入射角i和折射角r，据nsin isin r计算出玻璃的折射率2测水的折射率(1)成像法 原理：利用水面的反射成像和水的折射成像 方法：如图所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插入一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P看到直尺在水下最低点的刻度B的像B(折射成像)
4、恰好跟直尺在水面上刻度A的像A(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率为nBC2d2AC2d2(2)插针法 原理：光的折射定律 方法：如图所示，取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使PON45)，在直线OP上P、Q两点垂直地插两枚大头针把木板放入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率nsin isin r(3)视深法 原理：利用视深公式hhn 方
5、法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图所示调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面的距离即为杯中水的视深h，再测出水的实际深度h，则水的折射率nhh(4)全反射法 原理：全反射现象 方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图所示在水面上观察，看到一圆形的发光面，量出发光面直径D及水深h，则水的折射率n D24h2D【典例2】如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa和bbO为直线AO与aa的交点在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针 图1 图2 图
6、3(1)该同学接下来要完成的必要步骤有_ A插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C插上大头针P4，使P4仅挡住P3 D插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)过P3、P4作直线交bb于O，过O作垂直于bb的直线NN，连接OO测量图中角和的大小则玻璃砖的折射率n_(3)如图2所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽若其他操作正确，则折射率的测量值_准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)(4)另一位同学准确地画好玻璃砖界面aa和bb后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些如图3所示，若其他操作均正确，则折射率的测量值
7、_准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)解析(1)该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像故该同学接下来要完成的必要步骤有：BD(2)根据折射定律得：玻璃砖的折射率为 nsin sin (3)将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致角偏大，由于nsin sin，故折射率的测量值将偏小(4)如图所示，虚线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图，而实线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变 答案(1)BD(2)sin sin (3)小于(4)等于 测定玻璃折射率的关键词转化：谢谢观看 THANK YOU!