第3課時-3.光路控制與平行板玻璃磚模型

第3課時光的折射、全反射

類別項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結構玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓對光線的作用通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發生側移通過三棱鏡的光線經兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折圓界面的法線是過圓心的直線，經過兩次折射后向圓心偏折應用測定玻璃的折射率全反射棱鏡，改變光的傳播方向改變光的傳播方向特別提醒:不同顏色的光的頻率不同，在同一種介質中的折射率、光速也不同，發生全反射現象的臨界角也不同．考點三光路控制問題分析①通過三棱鏡的光線經兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折②如果三棱鏡的頂角超過臨界角，光線第二次折射時將發生全反射。αα【例3】“B超”可用于探測人體內臟的病變狀況．如圖是超聲波從肝臟表面入射，經折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖．超聲波在進入肝臟發生折射時遵循的規律與光的折射規律類似，可表述為sinθ1/sinθ2＝v1/v2(式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內的傳播速度)，超聲波在腫瘤表面發生反射時遵循的規律與光的反射規律相同．已知v2＝0.9v1，入射點與出射點之間的距離是d，入射角是i，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h為(

)Dγ[拓展題組]1．

如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點射入三棱鏡，在AC邊發生反射后從BC邊的M點射出，若光線在P點的入射角和在M點的折射角相等．(i)求三棱鏡的折射率；(ii)在三棱鏡的AC邊是否有光線透出？寫出分析過程．(不考慮多次反射)沒有60°60°γγφ＝2(θ1－θ2)＝32°θ1θ2θ1θ2φ【例4】如圖所示，兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中，兩者的AC面相互平行放置，由紅光和藍光組成的細光束平行于BC面從P點射入，通過兩棱鏡后，變為從a、b兩點射出的單色光，對于這兩束單色光(

)A．紅光在玻璃中傳播速度比藍光大B．從a點射出的為紅光，從b點射出的為藍光C．從a、b兩點射出的單色光不平行D．從a、b兩點射出的單色光仍平行，且平行于BCABD考點四平行板玻璃磚模型的分析試畫光路并證明？等效1.如圖所示為兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質，一單色細光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中，下列說法中正確的是(

)A．1、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能B．4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能C．7、8、9(彼此平行)中的任一條都有可能D．只能是4、6中的某一條B[變式題組]等效未知透明介質三種可能2.頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃磚后，其光路如圖所示，下列說法正確的是(

)A．單色光1的波長小于單色光2的波長B．在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C．單色光1垂直通過玻璃磚所需的時間小于單色光2垂直通過玻璃

磚所需的時間D．單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空

氣的全反射臨界角AD3.頻率不同的兩束單色光以相同的入射角θ從同一點射入一厚度為d的玻璃磚后，其光路如圖所示，已知玻璃磚對兩種單色光的折射率分別為n1和n2(n1＞n2)求：兩束單色光通過玻璃磚