验步骤如图所示，把白纸铺在木板上在白纸上画直线作为界面，过上的点画出界面的法线，并画条线段作为入射光线把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与重合，再用直尺画出玻璃砖的另边在线段上竖直地插上两枚大头针从玻璃砖侧透过玻璃砖观察大头针的像，调整视线的方向直到的像被的像挡住再在侧插上两枚大头针，使能挡住的像，能挡住本身及的像移去玻璃砖，在拔掉的同时分别记下它们的位置，过作直线交于连接，就是玻璃砖内折射光线的方向为入射角，为折射角改变入射角，重复实验数据处理计算法用量角器测量入射角和折射角，算出不同入射角时的，并取平均值图象法改变不同的入射角，测出不同的折射角，作图象，由可知图象应为直线，如图所示，其斜率就是玻璃的折射率辅助线段法利用直尺作辅助线，测出辅助线的长度大小，求玻璃的折射率如图所示，作辅助线，且垂直于，量出，作辅助线，且垂直于，量出，则即可求出“单位圆法”以入射点为圆心，以适当长度为半径画圆，交入射光线于点，交折射光线于点，过作的垂线，过作的垂线如图所示则只要用刻度尺量出的长度就可以求出注意事项在用计算介质折射率时，应为光线在空气中与法线的夹角，应为光线在介质中与法线的夹角玻璃砖应选用厚度宽度较大的大头针要插得竖直，且间隔要适当大些入射角不宜过大或过小，般在之间不能用玻璃砖界面代替直尺画界线实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变误差分析观察的像，确定位置时可能出现误差用量角器测量入射角，折射角时可能出现误差考点深析拓展延伸详讲精练考点探究讲练折射定律及折射率的应用对折射率的理解折射率是用光线从真空进入种介质时，入射角正弦跟折射角正弦之比定义的，由于光路是可逆的，入射角折射角的光路可逆而“换位”，因此，在应用时可记忆为折射率真空角介质角真空角为真空中光线与法线的夹角，介质角为介质中光线与法线的夹角折射率的大小不仅反映了介质对光线的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小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，同种介质，对频率大的光折射率大，对频率小的光折射率小同种色光，在不同介质中虽然波速波长不同，但频率不变平行玻璃砖三棱镜和圆柱体球体对光路的控制类别项目平行玻璃砖三棱镜圆柱体球结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折特别提醒光线通过平行玻璃砖时的侧移距离与玻璃砖的厚度及折射率有关，玻璃砖的厚度越大，介质的折射率越大，侧移距离越大光线通过三棱镜时，棱镜的折射率越大，偏向角越大如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，束由红光和紫光组成的复色光沿方向从真空斜射入玻璃，点为两单色光的射出点设光线在处未发生全反射已知从点射出的单色光由到的传播时间为例题型折射定律及折射率的应用若两束单色光在真空中的波长分别为，试比较的大小关系求从点射出的单色光由到的传播时间思路指导红光和紫光以相同的入射角从真空入射到玻璃，由于红光和紫光的频率不同，在玻璃中的折射率不同，所以折射角不同根据折射定律确定两种色光的折射率的大小，进而确定波长的大小关系，根据几何关系求得光线的传播时间解析红光的折射率小，频率小，波长大进入玻璃后红光偏折得少，故光为红光，故如图，作界面的法线，设圆柱体的直径为，入射角为，折射角分别为得为过点的法线，为直角，由几何关系有由反射定律可知联立式得由几何关系得联立式得设在点的入射角为，由几何关系得⑩此三棱镜的全反射临界角满足⑪由⑩⑪式得⑫此光线在点发生全反射，三棱镜的边没有光线透出答案见解析同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示例题型三测定玻璃砖的折射率此玻璃的折射率计算式为用图中的表示如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度填“大”或“小”的玻璃砖来测量思路指导根据折射率的定义，由光路图和几何知识求得玻璃砖的折射率，实验过程折射光线的侧移量越大，更容易确定折射光线，测量误差越小解析根据折射率公式可知在入射角相同的情况下，玻璃砖的宽度越大，光线穿过时的侧移量就会越大，出射光线更容易找出，测量时误差越小答案大“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的侧竖直插两个大头针，在另侧再竖直插两个大头针在插入第四个大头针时，要使它如图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线是描在纸上的玻璃砖的两个边根据该图可算得玻璃的折射率计算结果保留两位有效数字变式训练解析插入大头针时要使大头针挡住大头针和大头针的像连接延长交界面于点，连接延长交界面于点，过点作垂线，连接，以点为圆心长为半径画圆，分别交于两点，分别过向作垂线并用毫米刻度尺测其长度，如图所示，根据可得答案挡住及的像均对思想方法技巧运用提升素养学科素养提升“视深”问题的探究人正对界面观察介质中的物体，看到的深度视深跟物体的实际深度的关系是其中为介质的折射率如果从折射率为的介质中观察正上方距离液面高为的物体，可得视高利用视深视高公式可以简捷地测定介质的折射率，也可以方便地分析和解决与视深和视高的相关问题如图所示，玻璃砖的厚度为，折射率为，将其放于桌面的书上，透过玻璃砖从正上方观看桌上书中的字，字的像提高了多少例思路指导视深是指人眼看到透明物质内部物点时像点离界面的距离，在般情况下都是沿靠近界面法线的方向去观察，在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有，这是在视深问题中经常用到的关系式当沿垂直于介质表面的方向看介质中的物体时，“视深”是实际深度的，为介质的折射率解析字发出的光线，经玻璃砖上表面折射，出射光线反向延长线的交点即为的像点选条竖直向上射出的光线，取另条接近法线的出射光线，画出它们的折射光线，这两条折射光线反向延长交于，如图所示到玻璃砖上表面的距离为，像提高的距离由图中几何关系可得，由得由于≪，≪故，所以答案人在水面上观察正下方水中的红橙黄绿蓝靛紫七种颜色的小彩灯，看到它们是在水面下同深处排列成行，则下列判断正确的是紫色灯的实际位置最深，且比看到的位置深些紫色灯的实际位置最深，且比看到的位置浅些红色灯的实际位置最深，且比看到的位置深些红色灯的实际位置最深，且比看到的位置浅些变式训练解析人在水面上看到的彩灯是它们在水面下的像，小彩灯发出的光经水面折射光路如图所示图中为的像，在的上方，且折射率越大，像点比向上移动的距离越大，由于紫光的折射率最大，所以紫光灯的实际位置最深，选项正确答案第十三章光学电磁波相对论简介复习目标定位光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ全反射光导纤维Ⅰ光的干涉衍射和偏振现象Ⅰ变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场Ⅰ电磁波的产生反射和接收Ⅰ电磁波谱Ⅰ相对论质能方程Ⅰ实验测定玻璃的折射率实验用双缝干涉测量光的波长解读会分析和计算介质的折射率理解光导纤维的原理及应用，作光路图是几何光学的重要解题手段，又是考查重点知道光的特征现象了解麦克斯韦的电磁场理论了解相对论能根据质能方程进行简单计算会作测量玻璃折射率的光路图，处理数据，理解双缝干涉实验的各元件作用，测量原理，准确读数光的直线传播反射定律折射定律全反射等内容高考命题率较高，本章内容根据新课标的要求，几何光学和物理光学的综合应用，光的干涉光的衍射光的偏振与大学物理联系紧密，容易出现应用能力较强的新颖题，平时要注意光学与现代科技密切结合，注重理论联系实际能力的培养本章内容般以选择题填空题作图题出现在高考中，尤其是光路图的题是近年高考的热点本章学习内容中许多现象的发生需满足定的条件，因此复习中应熟练掌握现象发生的条件，如全反射现象干涉现象衍射现象偏振现象等加强应用物理知识解决实际问题的能力培养，复习时应加强贴近高考贴近实际的典型题训练，重视光的折射现象全反射现象光的色散现象光的干涉衍射现象光的偏振现象与日常生活实际生产技术科学技术的紧密联系，强化理论联系实际的问题，如用光的折射全反射分析液体中的全反射现象，光在各种形状的玻璃介质中的折射全反射问题视深问题彩虹蜃景的原理求解光的折射全反射的问题要正确画出光路图，这不仅是规范作题的要求，也是正确解题的基础，在此基础上注意结合数学知识，如三角函数正余弦定理，几何知识等进行求解第讲光的折射全反射回扣教材夯实基础落实考点基础自主温故光的折射定律和折射率考点自清折射现象光从种介质进入另种介质时，的现象称为光的折射现象传播方向发生改变光的折射定律内容折射光线与入射光线法线处在同平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的入射角的正弦与折射角的正弦成表达式，式中是比例常数光的折射现象中，光路是的正比两侧可逆折射率定义光从真空射入种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦，叫做这种介质的折射率定义式不能说与成正比与成反比折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定之比折射率和光速的关系折射率与光在介质中传播的速度有关，当为真空中光速，为介质中光速时式中，为介质的折射率，总大于，故光在介质中的传播速度必真空中的光速小于光密介质和光疏介质光密介质较大的介质光疏介质较小的介质光密介质和光疏介质是相对的，同种介质相对不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质折射率折射率基础自测如图所示，光在真空和介质的界面上发生偏折，那么下列说法正确的是光是从真空射向介质介质的折射率为光在介质中的传播速度为反射光线与折射光线成角答案解析因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空的，选项错误据折射率公式，所以，选项正确再由折射率，代入数据得，选项正确而反射光线与折射光线成角，选项错误二全反射色散考点自清全反射条件光从光密介质射入光疏介质入射角等于或大于现象完全消失，只剩下反射光临界角折射光临界角，为折射角等于时的入射角应用全反射棱镜光导纤维，如图所示光的色散定义含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，如图所示，光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙黄绿蓝靛等色光白光的组成光的色散现象说明白光是复色光，是由红橙黄绿蓝靛紫种单色光组成的基础自测如图，半圆形玻璃砖置于光屏的左下方束白光沿半径方向从点射入玻璃砖，在点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带若入射点由向缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是减弱紫光减弱红光增强紫光增强红光解析由于入射点由向缓慢移动，入射角增大，部分色光发生全反射，因此反射光增强，折射光减弱，错紫光折射率大，临界角小，因此在光屏上最先消失的是紫光，对，错，故选答案三测定玻璃的折射率考点自清实验目的测定玻璃的折射率学会用插针法确定光路实验原理如图所示，当光线以定的入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线对应的出射光线，从而求出折射