第4章光的波动性 复习学案(2020年沪科版高中物理选修3-4)
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1、章末总结一、光的折射、全反射的综合应用本专题的核心内容是折射率,解决问题时应围绕着折射率列相关方程,联系几何量和物理量,这里涉及折射率的方程共有n,全反射时的临界角满足sin C.例1如图1所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角AOB60.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB.图1(1)求介质的折射率(2)折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射答案(1)(2)不能解析依题意作出光路图(1)由几何知识可知,入射角i60,折射角r30根据折射定律得n代入数据解得n(2)不能由图中几何关系可知,射到M点的光线的入射角30,sin
2、300.5,故不能发生全反射二、测折射率的方法测折射率常见的方法有成像法、插针法、视深法及全反射法,不管哪种方法,其实质相同,由折射定律n知,只要确定了入射角i及折射角r即可测出介质的折射率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2所示,在一盛满水的烧杯中,紧挨杯口竖直插一直尺,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P点看到直尺在水下最低点的刻度B的像B(折射成像)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n.图22插针法原理:光的折射定律方法:如图3所示,取一方木板,在板上画出互相垂
3、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上的P、Q两点垂直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 i/sin r.图33视深法原理:利用视深公式hh/n.方法: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4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nh/h.图
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